что такое осушитель рефрижераторный
Принцип работы рефрижераторного осушителя сжатого воздуха
Пневматическая энергия используется во многих отраслях и направлениях. С помощью сжатого воздуха осуществляется питание большого количества инструментов и станков, в том числе и крупных промышленных агрегатов.
Однако в своем составе сжатый воздух, который генерируется компрессором, имеет частицы влаги, пыли и других веществ, способных негативно сказаться на работе потребляющего оборудования и пневматической сети.
Конструкция и принцип работы рефрижераторного осушителя
Принцип работы данного агрегата заключается в охлаждении проходящего потока сжатого воздуха до температуры точки росы и удалении влаги в виде конденсата методом сепарирования.
Тремя основными модулями рефрижераторного осушителя являются: фреоновый контур, регенеративный контур и модуль для отделения влаги. Все эти компоненты находятся в одном компактном корпусе с системой управления.
Принцип работы рефрижераторного осушителя:
Как подобрать рефрижераторный осушитель воздуха и сферы применения техники
Это оборудование имеет обширную область применения. Его используют в тяжелой промышленности, металлообработке, машиностроении, металлургии, медицине, пищевой сфере и других направлениях.
Рефрижераторные осушители имеют множество преимуществ по сравнению с аналогами:
Чтобы подобрать рефрижераторный осушитель воздуха, необходимо учитывать производительность компрессора, максимальное рабочее давление и режим работы оборудования.
Что такое осушитель рефрижераторный
В атмосферном воздухе, как мы все помним еще со школы, содержатся водяные пары. Процентное содержание этих паров может меняться в зависимости от температуры, времени года, природно-климатических и других условий, но оно всегда больше нуля. Соответственно, вода в парообразном состоянии вместе с воздухом поступает в компрессор и, если на выходе не установлен осушитель – в пневмосистему.
Зачем нужен осушитель воздуха?
Уместно напомнить, что в определенном объеме воздуха без образования конденсата может содержаться строго ограниченное количество влаги. Причем, ее количество прямо пропорционально температуре воздуха (проще говоря: в горячем воздухе влаги больше, чем в холодном).
Воздух поступает в компрессор и, в результате сжатия, его объем уменьшается в несколько раз. Соответственно, уменьшается и количество влаги, которое может в нем содержаться в парообразном состоянии.
Так, если компрессор создает давление 7 бар, то объем воздуха уменьшается примерно до 7/8 от первоначального значения. Поэтому, не смотря на существенное повышение температуры при сжатии, способность воздуха удерживать влагу в виде паров снижается в несколько раз, она конденсируется, переходя в жидкое состояние, и вместе с потоком сжатого воздуха поступает в пневмосистему.
К чему может привести постоянное попадание воды в пневматическую систему? Во-первых, к коррозии трубопроводов и узлов пневмосистемы. При этом сжатый воздух, проходя по магистралям, будет увлекать за собой и перемещать частицы ржавчины к узлам запорной арматуры и оборудованию, что неизбежно приведет к ухудшению их работоспособности и поломкам. Во-вторых, из-за вымывания смазки начнется ускоренный износ технологического оборудования и инструмента. В итоге и самому компрессору потребуется дополнительное сервисное обслуживание раньше регламентных сроков.
Предотвратить развитие подобной ситуации позволяет установка на выходе из винтового компрессора специального устройства – осушителя.
На сегодня одними из наиболее надежных и экономичных являются осушители рефрижераторного типа.
Как устроен рефрижераторный осушитель?
Принцип работы осушителя-рефрижератора, состоящего из двух контуров теплообмена и сепаратора, заключается в следующем.
Поток горячего и влажного сжатого воздуха из компрессора подается в регенеративный теплообменник типа «воздух-воздух». Здесь он охлаждается, отдавая часть тепловой энергии уже осушенному воздуху, выходящему из осушителя и частично освобождается от влаги. Это позволяет экономить до 40-50% энергии, необходимой для полного осушения сжатого воздуха.
Далее сжатый воздух поступает во второй теплообменник типа «воздух-хладагент», который, по сути, представляет собой испаритель. Поглощая тепло, хладагент охлаждает воздух до температуры образования конденсата (т.е. до точки росы, которая в осушителях данного типа как правило составляет +3°С).
Переходя в жидкое состояние, содержащиеся в сжатом воздухе водяные пары конденсируются в виде капелек. Чтобы убрать их, воздух прогоняется через центробежный отделитель конденсата – сепаратор, в котором ему приходится двигаться по спирали. Таким образом, капли воды отбрасываются центробежной силой на стенки сепаратора, по которым они стекают на дно и уже после этого автоматически убираются из системы при помощи электроклапана сброса конденсата, а очищенный и осушенный воздух подается к потребителям.
Результаты работы осушителя можно проиллюстрировать простым примером.
Исходные данные: винтовой компрессор мощностью 55 кВт. Температура воздуха окружающей среды 24°C при относительной влажности 75%.
Если на выходе компрессора установить осушитель, то за день работы из воздуха может побочно конденсироваться до 280 (!) литров воды. Понятно, что если компрессор будет подключен к пневмолинии напрямую, без осушителя, вся эта жидкость в виде водяных паров и капель конденсата будет беспрепятственно поступать в пневматическую систему. Со всеми, как говорится, вытекающими…
На схеме: 1) Компрессор хладагента; 2) Конденсатор; 3) Вентилятор; 4) Испаритель; 5) Отделитель конденсата; 6) Отделитель примесей; 7) Капиллярная трубка; 8) Фильтр хладагента; 9) Заправочный штуцер; 10) Перепускной клапан горячего газа; 11) Теплообменник; 12) Реле давления; 13) Таймерный конденсатоотводчик; 14) Отвод конденсата; 15) Механический конденсатоотводчик.
Основные преимущества рефрижераторных осушителей:
Специалисты компании «Технологии Промышленного Сервиса» (официальный представитель Harrison в России) обязательно помогут Вам и ответят на все интересующие вопросы по подбору компрессорного оборудования для решения задач на Вашем объекте!
Конструкция рефрижераторного осушителя и принцип его работы
Сжатый воздух уже давно используется в самых разных сферах деятельности людей, что привело к повсеместному распространению компрессоров. Эти устройства могут быть подключены как к пневматическому оборудованию, приводящему в движение какой-либо механизм, так и к генераторам азота. В обоих этих случаях крайне нежелательным является наличие в составе воздуха значительного количества воды. Чтобы избавиться от неё, применяются так называемые рефрижераторные осушители.
Метод конденсации
Влага, содержащаяся в воздухе после его выхода из компрессора, представляет собой практически невидимый пар. Его можно довести до точки росы, понизив температуру. После этого произойдёт конденсация, вода примет вид капель. Их уже сравнительно нетрудно отделить от воздуха, тем самым снизив его влажность.
Эта простая методика используется рефрижераторными осушителями, которые по своей конструкции довольно близки к обычному холодильнику. В качестве хладагента в этих устройствах применяют фреон.
Процесс осушения сжатого воздуха
Важнейшими элементами рефрижераторного осушителя являются два контура, состоящие из трубок, теплообменников и конденсаторов. Один из них предназначен для циркуляции фреона и оснащен специализированным холодильным компрессором. Понижение температуры хладагента начинается при его прохождении через конденсатор и значительно усиливается во время движения по капиллярной трубке.
По второму контуру циркулирует осушаемый воздух. Вообще говоря, для охлаждения вполне достаточно было бы пропустить его через испаритель, в котором происходит передача тепловой энергии газа фреону. Однако такая система недостаточно экономична. Поэтому в конструкцию контура включен еще один элемент. Это «первичный» теплообменник. Он остужается уже осушенным «выходным» газом. В результате осуществляется первоначальное охлаждение поступающего из компрессора влажного воздуха. Таким образом удаётся сократить энергозатраты почти в полтора раза.
Отделение воды производится в сепараторе. Воздух проходит сквозь него по спирали, образуется центробежная сила, прижимающая капли к стенкам. Затем они стекают на дно и удаляются через специальный клапан.
Что такое осушитель рефрижераторный
Как правильно выбрать осушитель сжатого воздуха? Пожалуй, этот вопрос можно поставить на второе место по значимости после выбора компрессора. Ошибка при выборе осушителя может привести к тому, что подаваемый в пневмосистему воздух будет содержать больше влаги, чем это допустимо, и это приведет к образованию ржавчины в магистралях, сокращению эксплуатационного ресурса и выходу из строя пневматического оборудования.
Вопрос о необходимости использования осушителей в системах подготовки сжатого воздуха достаточно подробно рассматривался в материале «Зачем осушать сжатый воздух?». Поэтому, чтобы не повторяться, ограничимся замечанием, что при неправильно подобранном осушителе заявленное значение точки росы* может не достигаться и это рано или поздно отразится как на работоспособности инструмента и оборудования, так и на качестве продукции, производимой на предприятии. Но как же подобрать осушитель для пневмосистемы правильно?
Как выбрать осушитель?
Формула подбора осушителя выглядит следующим образом:
V треб. = V ном. / (F1 x F2 x F3 x F4)
V треб. — требуемая от осушителя пропускная способность,
V ном. — номинальная производительность винтового компрессора.
F1, F2, F3, F4 — поправочные коэффициенты.
Поправочные коэффициенты в зависимости от давления воздуха на входе в осушитель:
Давление, бар | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 10 | 12 | 14 |
Коэффициент F1 | 0.77 | 0.86 | 0.93 | 1.00 | 1.05 | 1.14 | 1.21 | 1.27 |
Поправочный коэффициент при изменении температуры окружающей среды:
Окружающая температура, °С | 25 | 30 | 35 | 40 | 45 |
Коэффициент F2 | 1.00 | 0.95 | 0.88 | 0.79 | 0.68 |
Поправочный коэффициент при изменении температуры воздуха на входе в осушитель:
Температура воздуха, °С | 30 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 |
Коэффициент F3 | 1.11 | 1.00 | 0.81 | 0.67 | 0.55 | 0.45 |
Поправочный коэффициент в зависимости от значения точки росы:
Точка Росы, °С | +3 | +5 | +7 | +10 |
Коэффициент F4 | 0.91 | 1.00 | 1.10 | 1.26 |
Пример расчета осушителя
Требуется подобрать осушитель для винтового компрессора производительностью 1500 л/мин. Давление воздуха – 8 бар. Температура окружающей среды +25°С. Температура сжатого воздуха после компрессора варьируется в пределах +45°С. Требуемая точка росы +5°С. Подставляем коэффициенты в формулу и получаем:
V треб. = 1500 / (1,05 х 1 х 0.67 х 1) = 2132 л/мин.
И итоге видим, что для компрессора с производительностью 1500 л/мин потребуется осушитель на 2132 л/мин.
* Точка росы – температура, при которой начинается процесс конденсации влаги. Значение данного параметра зависит от температуры окружающей среды и относительной влажности.
Таким образом, точка росы показывает, какое максимальное количество влаги в виде водяных паров может содержаться в воздухе при указанной температуре.
Если известно значение точки росы, можно рассчитать предельное количество влаги в заданном объеме воздуха.
Специалисты компании «Технологии Промышленного Сервиса» (официальный представитель Harrison в России) обязательно помогут Вам и ответят на все интересующие вопросы по подбору компрессорного оборудования для решения задач на Вашем объекте!
Осушитель воздуха рефрижераторного типа
Рефрижераторный осушитель представляет собой прибор специального назначения, который используется для быстрого очищения сжатого воздуха в промышленности и быту. Загрязнять воздух может излишняя влага, твердые примеси, мелкий мусор, пыль и прочее.
Принцип работы осушителя
Главной целью установки является охлаждение воздуха и обязательное удаление конденсата, используя в процессе очищения метод сепарирования. Прибор для охлаждения воздуха состоит из двух контуров: регенераторного и фреонового. В нем также присутствует модуль выделения влаги и, естественно, внешний корпус.
Рефрижераторные осушители работают по такому принципу:
Если регулярно не заниматься очисткой воздуха, то скапливаемая в приборах влага способна принести серьезные повреждения бытовой технике или производственному оборудованию, приводя к коррозии.
Применение и преимущества рефрижераторных осушителей
Приборы для осушения воздуха рефрижераторного типа применяются во многих сферах деятельности человека: в машиностроительной промышленности, металлургии, медицине, на пищевых производствах и в быту. Однако самое популярное использование приборов наблюдается на производстве в качестве основного энергетического ресурса для пневматического оборудования.
У охладительных установок есть немало преимуществ, которые часто становятся определяющими факторами при покупке:
Конструкция техники не способна самостоятельно проводить осушение воздуха, поэтому для защиты ее механизмов применяются специальные холодильные осушители, продающиеся отдельно.