Как выбрать осушитель сжатого воздуха
ВНАЧАЛЕ ВАШЕ ПНЕВМОСНАБЖЕНИЕ. НАСКОЛЬКО СУХОЙ ВОЗДУХ ВАМ ТРЕБУЕТСЯ?ОТВЕТ: сухой настолько, чтобы влага не конденсировалась в пневмолиниях. Какой бы тип осушителя воздуха вы в итоге ни выбрали, сущность остается прежней — надо предотвратить выпадение в пневмопроводах конденсата, который является первой причиной выхода из строя пневмооборудования.
Это вопрос связан с определением точки росы. Каким образом любой из осушителей сжатого воздуха предотвращает конденсацию влаги? Посредством снижения точки росы сжатого воздуха до точки ниже, чем самая низкая температура, при которой ваша пневмосистема и пневмооборудование будут эксплуатироваться. Обращаем внимание, мы говорим о точке росы сжатого воздуха. Точка росы — это температура воздуха, при которой влага начинает конденсироваться при том давлении, при котором он находится. Это значение намного выше, чем точка росы воздуха при атмосферном давлении, поэтому эта разница может сбить вас с толку. Точка росы воздуха
при атмосферном давлении | — 40°F
(- 40°С)
| — 20°F
(- 28,9°С)
| 0°F
(- 17,8°С)
| + 20°F
(- 6,7°С)
| Точка росы сжатого воздуха
при давлении 100 psig | — 3°F
(- 19,4°С)
| + 21°F
(- 6,1°С)
| + 47°F
(- 8,3°С)
| + 75°F
(+ 23,9°С)
|
Воздух, производимый компрессором, содержит множество загрязнителей, насыщен влагой и имеет высокую температуру. Температура воздуха в линии нагнетания компрессора находится в диапазоне от 180°F (+80°С) до 350°F (+180°С) в зависимости от типа используемого компрессора. Этот воздух должен быть сразу охлажден до безопасного уровня, при котором он может использоваться. Охлаждение воздуха незамедлительно приведет к выделению определенной части влаги. Концевой холодильник существенно способствует этому. Водяной концевой холодильник уменьшит температуру сжатого воздуха до температуры, которая примерно на 10°F-15°F (10°С) выше температуры применяемой воды. Воздушный концевой холодильник также сбивает температуру сжатого воздуха до температуры, которая на 10°F-15°F (10°С) выше температуры окружающего атмосферного воздуха.
Однако даже в этом состоянии сжатый воздух полностью НАСЫЩЕН влагой, и точка росы сжатого воздуха равна температуре сжатого воздуха на выходе из концевого холодильника.
Определение необходимой точки росы сжатого воздуха. Найдем самую низкую температуру окружающего воздуха, при которой эксплуатируются пневмопроводы. Например, на рисунке, приведенном выше, самая низкая температура находится в кондиционируемой комнате испытательной лаборатории. Поэтому точка росы сжатого воздуха должна быть ниже 65°F (+18°С). Как провести анализ вашей системы сжатого воздуха, описано в следующих разделах. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ СЖАТОГО ВОЗДУХАКОМПРЕССОР
Изучите техническую документацию производителя компрессора и определите его точную производительность. Производительность компрессора в SCFM при давлении 100 psiq может быть определена как отношение от 4 до 5 SCFM приходящихся на 1 л.с. ПРОИЗВОДИТЕЛЬ _______________________
ТИП ____________________
ПОТРЕБЛЯЕМАЯ МОЩНОСТЬ _____________
ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ _____________
ДАВЛЕНИЕ В ЛИНИИ ВСАСЫВАНИЯ _________
ДАВЛЕНИЕ В ЛИНИИ НАГНЕТАНИЯ _________ КОНЦЕВОЙ ХОЛОДИЛЬНИК Концевой холодильник снижает высокую температуру сжатого воздуха, нагнетаемого компрессором, до безопасного и приемлемого уровня, уменьшая опасность воспламенения, которая всегда существует, когда пары компрессорного масла остаются в системе при высокой температуре. Вследствие существенного (drastik) падения температуры, концевой холодильник является причиной того, что значительная часть содержащихся водяных паров конденсируется и после удаляется из системы при помощи влагоотделителя. ВОДЯНОЙ КОНЦЕВОЙ ХОЛОДИЛЬНИК
ТЕМПЕРАТУРА ВОДЫ НА ВХОДЕ ____________ ° C
ТЕМПЕРАТУРА СЖАТОГО ВОЗДУХА НА ВХОДЕ ____________ ° C
ТЕМПЕРАТУРА СЖАТОГО ВОЗДУХА НА ВЫХОДЕ ____________ °C
ПРИМЕЧАНИЕ: «НЕДОРЕКУПЕРАЦИЯ» это разница между температурой воды (охлаждающей среды) на входе и температурой сжатого воздуха на выходе из концевого холодильника. Температура «недорекуперации» это термин, обычно используемый для описания эффективности концевого холодильника.
ИСТОЧНИК ОХЛАЖДАЮЩЕЙ ВОДЫ: ВОДОПРОВОД _______
АРТЕЗИАНСКАЯ СКВАЖИНА _______
ОБОРОТНАЯ ВОДА ОТ ГРАДИРНИ _______ ВОЗДУШНЫЙ КОНЦЕВОЙ ХОЛОДИЛЬНИК
РАСПОЛОЖЕНИЕ: УСТАНОВЛЕН В ПОМЕЩЕНИИ _______
УСТАНОВЛЕН НА УЛИЦЕ _______
ТЕМПЕРАТУРА ОКРУЖАЮЩЕГО ВОЗДУХА: ЗИМОЙ __________ °С
ЛЕТОМ __________ °С ТЕМПЕРАТУРА СЖАТОГО ВОЗДУХА НА ВЫХОДЕ КОМПРЕССОРА:
ЗИМОЙ __________ °С
ЛЕТОМ __________ °С ТЕМПЕРАТУРА СЖАТОГО ВОЗДУХА НА ВЫХОДЕ КОНЦЕВОГО ХОЛОДИЛЬНИКА: ЗИМОЙ __________ °С
ЛЕТОМ __________ °С
ПРИМЕЧАНИЕ: «НЕДОРЕКУПЕРАЦИЯ» это разница между температурой окружающего воздуха (охлаждающей среды) и температурой сжатого воздуха на выходе из концевого холодильника. ВОЗДУШНЫЙ РЕСИВЕР После того как сжатый воздух произведен компрессором (и охлажден концевым холодильником, если он имеется), он обычно поступает в ресивер. Это емкость, которая помогает уменьшить пульсацию давления в линии нагнетания компрессора и работает как накопитель для тех промежутков времени, когда потребление сжатого воздуха превышает производительность компрессора.
РАЗМЕР: ВЫСОТА ______
ДИАМЕТР ______ РАСПОЛОЖЕНИЕ: В ПОМЕЩЕНИИ _____
НА УЛИЦЕ _____ ОКРУЖАЮЩАЯ ТЕМПЕРАТУРА: МАКСИМАЛЬНАЯ ______ °С
МИНИМАЛЬНАЯ ______ °С ТЕМПЕРАТУРА В МЕСТАХ РАСПОЛОЖЕНИЯ ПНЕВМОСИСТЕМЫ Для определения необходимой точки росы сжатого воздуха для всей пневмосистемы необходимо провести ее полное обследование с целью определить помещения с самой низкой температурой, при которой работает пневмооборудование или проложены пневмопроводы. Следует помнить, что температура точки росы сжатого воздуха должна быть ниже, чем самая низкая температура окружающего воздуха, с которым пневмоприводы и пневмооборудование обычно вступают в контакт. Если это не так, то влага будет конденсироваться у вас в оборудовании и пневмопроводах.
Сначала, до принятия решения о необходимой точке росы, найдите, где проложены пневмопроводы. Это не всегда легкая задача, как сначала может показаться. Далее мы приведем перечень некоторых важных моментов, которые следует выяснить:
Внутренние или наружные: Все ли пневмомагистрали расположены внутри помещения? Если да, то следует определить самую низкую температуру окружающего воздуха в цехе. Или, проходят ли некоторые пневмомагистрали по улице, между цехами или к пневмооборудованию установленному на улице. Если пневмомагистрали или оборудование находятся на улице, то следует определить минимальные температуры атмосферного воздуха летом и зимой.
Кондиционируемые (охлаждаемые) помещения: Проходят ли пневмомагистрали через кондиционируемые помещения, в которых температура воздуха ниже, чем обычная температура в здании? В этом случае температура точки росы сжатого воздуха должна быть ниже, чем температура воздуха в этих помещениях, чтобы влага не конденсировалась на участках трубопроводов проходящих через эти помещения и не передавалась по ним с потоком сжатого воздуха.
Подземные пневмопроводы: Проверьте наличие пневмопроводов, которые могут пролегать под землей, где окружающая температура ниже, чем температура атмосферного воздуха, особенно летом.
Прочие ловушки: Обратите внимание на пневмопроводы, пролегающие вблизи дверных проемов и ворот, а также охлаждающих вентиляторов и приточной вентиляции.
| % ОТ ОБЩЕГО ОБЪЕМА | САМАЯ НИЗКАЯ ОКРУЖАЮЩАЯ ТЕМПЕРАТУРА | КОНДИЦИОНИРУЕМЫЕ ПОМЕЩЕНИЯ
| ________
| ________ °С
| НЕ ОТАПЛИВАЕМЫЕ ПОМЕЩЕНИЯ
| ________ | ________ °С | НАРУЖНЫЕ ПНЕВМОМАГИСТРАЛИ
| ________ | ________ °С | РАБОЧИЕ ПОМЕЩЕНИЯ
| ________ | ________ °С | ПРОЧИЕ ПОМЕЩЕНИЯ
| ________ | ________ °С | СПЕЦИАЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
(лаборатории, КиП, инструмент,
контакт с веществами,
чуствительными к влаге)
| ________ | ________ °С | САМАЯ НИЗКАЯ ПОТРЕБНАЯ
ТОЧКА РОСЫ СЖАТОГО ВОЗДУХА
| ________ °С
| ПРИ ДАВЛЕНИИ _______ АТМ.
|
ДАЛЕЕ СРАВНИМ ПРЕИМУЩЕСТВА ОСУШИТЕЛЕЙ И ИХ КОНСТРУКЦИИРЕФРИЖЕРАТОРНЫЙ ОСУШИТЕЛЬ Этот тип работает подобно холодильнику для охлаждения воздуха, что вызывает конденсацию содержащейся влаги, что дает возможность удалить ее в дальнейшем из системы пневмоснабжения. Они обеспечивают определенную постоянную температуру точки росы сжатого воздуха. Осушители могут быть настроены на режимы от 38°F до 50°F точки росы на выходе. Основные компоненты рефрижераторного осушителя — двойной теплообменник, холодильный компрессор и конденсатор. Холодильный контур оборудован самонастраивающимся регулятором. Рефрижераторные осушители имеют большое разнообразие возможных применений. Они особенно подходят для пневмосистем в которых все пневмомагистрали расположены внутри помещений. Зачастую, более экономичный режим (точка росы 50°F) более чем достаточен даже для кондиционируемых помещений. АДСОРБЦИОННЫЕ РЕГЕНЕРИРУЮЩИЕСЯ ОСУШИТЕЛИ Другая возможность это двухколонный регенерируемый осушитель, который работает за счет адсорбции влаги (поглощении) твердым поглощающим веществом (осущающим материалом) таким как амомогель, селикагель или молекулярное сито. Две колонны работают попеременно; сжатый воздух, который должен быть осушен, пропускается через поглощающий материал в одной колонне в то время, как другая колонна просушивается (регенерируется). Насыщенный адсорбент регенерируется при помощи продувки сухого воздуха от работающей колонны с применением внутренних нагревателей, продувки воздуходувной или паром. Эти три типа регенерирующихся осушителей обеспечивают самую низкую точку росы, которая обычно составляет -40°F или если требуется, то, например, 100°F воздуха под давлением (до содержания влаги 1ppm). Регенерирующиеся осушители чаще всего требуются для защиты измерительного оборудования, систем управления, лабораторного оборудования или технологических материалов чувствительных к влаге. Они также могут предотвратить перемерзание наружных трубопроводов в особо суровых климатических условиях. РАЗЖИЖАЮЩИЙСЯ ОСУШИТЕЛЬ (ПРИ ПОГЛОЩЕНИИ ВЛАГИ)
Легко впитывающий влагу.
Третий тип это однобашенный агрегат (установка) спаренный АБсорбентным поглотителем, поверхность которого впитывает влагу и постепенно разжижается (растворяется). Это характеризует (определяет) компенсирующую точку росы. Это является ?
Точка росы на выходе примерно на 20 °F ниже, чем температура сжатого воздуха на входе в осушитель …
Однобашенный осушитель очень приспосабливающийся. Он может обеспечивать сухим воздухом системы, располагающиеся как в помещении, так и на улице, т.к. они могут устанавливаться вне помещений и обеспечивать безопасную точку росы ниже, чем окружающая температура. Осушители сжатого воздуха.
Основные типы
| Адсорбционный регенеративный
(двухколонный)
| Рефрижераторный | Адсорбционный не регенеративный
(Одноколонный) | Способ удаления влаги
| Химический, адсорбционный.
Сорбент поглощает и
удерживает влагу на своей
поверхности и отдает ее
во время регенерации.
| За счет теплообмена.
Охлаждение воздуха и
конденсация водяных
паров.
| Химический абсорбционный.
Сорбент поглощает влагу и
постепенно растворяется.
Сорбент не подлежит восстановлению.
| Конструкция осушителя
| Две вертикальные колонны
емкости-адсорберы, соединенные
трубопроводами с клапанами для
управления потоком воздуха.
Обе емкости заполняются
адсорбентом. Пропускная способность
до 10000 SCFM и более.
| Два независимые тракта
сжатый воздух и фреон.
Система состоит из двух
теплообменников влагоотделителя
и конденсатоотводчика.
Холодильный фреоновый
агрегат состоит из компрессора,
конденсатора и регулирующей
арматуры. Пропускная способность
до 5000 SCFM.
| Одна вертикальная емкость,
находящаяся под давлением.
Опорная сетка располагается
над входным отверстием и
удерживает абсорбент.
Пропускная способность до
16000 SCFM при давлении 100 psig.
| Принцип работы
| Первая колонна пропускает
поступающий в нее влажный
воздух через слой находящегося
в ней адсорбента, который
отбирает и накапливает влагу.
В то же время адсорбент второй
колонны регенерируется.
Накопленная влага удаляется
при помощи электрического
или парового подогрева или
продувкой частью сухого воздуха
после первой колонны.
| Входящий воздух предохлаждается
в первом теплообменнике.
Во втором основном теплообменнике
тепло сжатого воздуха передается холодному
хладагенту — фреону.
Сконденсировавшаяся влага
улавливается и удаляется
автоматическим конденсатоотводчиком.
| Воздух поступает в центральную
нижнюю часть колонны, где
механически отделяются крупнодисперсные
жидкие и твердые частицы.
По мере прохождения воздуха
снизу вверх влага поглощается
гранулами абсорбента.
Конденсат и растворяемый по мере
насыщения абсорбент стекают в
нижнюю часть колонны,
откуда могут удаляться
автоматически или вручную.
| Необходимые расходные материалы
| Алюмогель или молекулярные сита.
| Нет.
| Специальный гранулированный абсорбент.
| Потребление энергии
| Электроэнергия для управления
потоками и энергия для регенерации
(электрический или паровой нагрев или продувочный сжатый воздух в
зависимости от модели)
| Электроэнергия для работы
фреонового компрессора и системы
управления и охлажденная вода
для моделей с водяным охлаждением конденсатора.
| Нет.
| Достигаемая влажность
по точке росы при давлении 100 psig
| Постоянная точка росы
в диапазоне -40°F .. -100°F
| Постоянная точка росы
в диапазоне +38°F .. +50°F
| Запас 20°F по точке росы
в зависимости от температуры
сжатого воздуха на входе.
(Возможно большее значение запаса).
| Способность удаления масла
| Нет
| Масло частично
выделяется в процессе
охлаждения и удаляется
вместе с водой
| Крупные частички
масла удаляются
механически.
| Потери давления
| От 2 до 50 psig
| От 1 до 5 psig
при номинальном расходе
| Менее 1% от рабочего давления.
| | Температура на входе (макс/мин) | 120°F/переменная | 110°F/40°F
| 100°F/нет
| Окружающая
температура
| 120°F/переменная | 110°F/40°F
| 100°F/нет
| Расположение
| В помещении и на улице*.
| В помещении
| В помещении и на улице*.
| Необходимость
фильтрации воздуха на входе
| Фильтрование необходимо
для предотвращения контакт
адсорбента находящегося
в колоннах осушителя с маслом и водой во избежание его разрушения.
| Фильтрование рекомендуется
во избежание засорения теплообменника.
| Фильтрование рекомендуется
в случае высокой насыщенности
сжатого воздуха маслом во избежание обволакивания и выхода из
строя гранул абсорбента.
| Необходимость
фильтрации воздуха на выходе
| Фильтрование необходимо
для исключения уноса из осушителя в пневмосистему пыли адсорбента.
| Фильтрование рекомендуется
для особо ответственных применений сжатого воздуха.
| Фильтрование необходимо
для исключения уноса из осушителя в пневмосистему пыли абсорбента.
| Требования к эксплуатации
| Замена адсорбента каждые 2÷3 года.
Настройка системы управления.
Замена или восстановление фильтр-элементов.
| Регулярное удаление пыли с
конденсатора холодильной машины. Проверка и очистка
конденсатоотводчика.
| Удалять конденсат вручную
или автоматически одновременно с заменой абсорбента один раз в 3÷4 месяца.
| Обслуживание
| Требуется квалифицированный обслуживающий персонал.
| Требуется квалифицированный обслуживающий персонал.
| Квалифицированный
персонал не требуется.
|
ТЕПЕРЬ СРАВНИМ СТОИМОСТЬ ОСУШИТЕЛЕЙ СЖАТОГО ВОЗДУХАСредние начальные вложения
Чтобы определить приблизительные начальные вложения для осушителя, отложите объем воздуха, который должен быть осушен в SCFM на горизонтальной оси графика и найдите пересечение вертикали проходящей через это значение и кривой характеризующей выбранный тип осушителей. Величину начальных вложений можно прочитать, проведя горизонталь от полученной точки пересечения до оси стоимости слева.
Примечание: начальные вложения, приведенные на рисунке, основаны только на стоимости осушителя, они не включают стоимости монтажа оборудования и стоимости дополнительного оборудования, такого как конденсатоотводчики, предварительный и тонкий фильтры могут потребоватся.
Среднегодовые эксплуатационные расходы Данные основаны на 40 часовой рабочей неделе и 50 недель в году. Чтобы определить годовые эксплуатационные расходы, отложите производительность в SCFM на нижней оси графика и найдите пересечения вертикали проходящей через это значение и кривой характеризующей тип осушителя. Найдите m годовые эксплуатационные расходы на вертикальной оси слева, соответствующие точке пересечения. Примечание: стоимость включает ежедневные эксплуатационные расходы такие, как электроэнергия, сжатый воздух для регенерации, замена адсорбента. Дополнительная стоимость исправления механических неисправностей и регламентных работ не включена. - Адсорбционные регенерируемые безнагревные;
- Адсорбционные регенерируемые нагревом изнутри;
- Адсорбционные регенерируемые продуваемый воздуходувкой;
- Рефрижераторный;
- Адсорбционный (одна колонна).
- Затраты приведенные выше основаны на рабочих условиях давления 100 psig и температуре на входе 80°F для всех типов осушителей, кроме рефрижераторных, для которых температура равна 90°F.
- Адсорбционный не регенерируемый (одноколонный) — расходы основаны на стоимости расходуемого сорбента в процессе работы.
- Рефрижераторный осушитель — расходы основаны на стоимости электроэнергии 7,5 центов/кВт ч.; реальные затраты могут быть выше или ниже, в зависимости от местных условий и тарифов. Для расчета принимались модели осушителей с воздушным охлаждением конденсатора.
- Адсорбционный регенерируемый (двухколонный) — расходы основаны на стоимости сжатого воздуха для регенерации 18 центов/1000 куб.фут для безнагревного типа и стоимости электроэнергии для регенерации горячим атмосферным воздухом 7,5 центов/кВт ч.
ЗАКЛЮЧЕНИЕТеперь, когда мы сделали анализ пневмосистемы и сравнили различные конструкции, характеристики и цены осушителей сжатого воздуха, у вас есть все основания для выбора. Мы предлагаем следующую совокупность характеристик, которая поможет определить тип осушителя, наиболее подходящего для вашей системы.
ОБЪЕМ ВОЗДУХА ДЛЯ ОСУШЕНИЯ ___________ SCFM НЕОБХОДИМАЯ ВЛАЖНОСТЬ
(точка росы, соответствующая наименьшей окружающей температуре) ___________ °F Величины средних затрат
| Начальные капитальные вложения
| Среднегодовые эксплуатационные затраты
| Холодильный с воздушным охлаждением
| ___________ грн
| ___________ грн | Холодильный с фреоновым циклом
| ___________ грн | ___________ грн | Адсорбционный регенеративный
| ___________ грн | ___________ грн | Адсорбционный нерегенеративный
| ___________ грн | ___________ грн | ТИП ВЫБРАННОГО ОСУШИТЕЛЯ
| ___________ грн | ___________ грн |
Примечание:
Информация, изложенная в этой брошюре, может быть полезна в качестве инструкции для предварительного выбора осушителя. Данные приведены для рабочего давления 100 psig и температуре сжатого воздуха на входе 80°F. Перед заказом выбранной модели осушителя внимательно проверьте технические характеристики приводимые производителем. При отличных значениях давления и температуры воздуха размеры осушителя могут значительно отличаться.
Для проверки выбранного типа и модели осушителя приглашаем вас связаться с консультантами, которые предоставят исчерпывающую информацию для решения вашей задачи. СУХОЙ ВОЗДУХ ДАЕТ РЕЗУЛЬТАТЫ Выгоды, которые вы можете ожидать от установки осушителя сжатого воздуха, зависят, конечно же, от особенностей вашей пневмосистемы. Однако, полагаясь на результаты, полученные в различных отраслях промышленности, вы можете быть уверены, что сухой сжатый воздух, действительно необходим и выгоден.
<< назад
|
