Podstawowe zasady osuszania sprężonego powietrza

Osuszacze ziębnicze usuwają ze sprężonego powietrza wilgoć poprzez obniżenie temperatury powietrza poniżej ciśnieniowego punktu rosy, zwykle +3°C lub +5°C, z wykorzystaniem czynnika chłodniczego i wymiany energii cieplnej. Sprężone powietrze jest całkowicie pozbawione wilgoci przy temperaturach pracy powyżej wartości zastosowanego punktu rosy. Zaletami osuszaczy ziębniczych są niska cena i brak powietrza zużywanego do pracy. Wadami są natomiast stosunkowo niski poziom punktu rosy, zapotrzebowanie na energię elektryczną do pracy wentylatora, układu sterowania i kompresora czynnika chłodniczego, a także konieczność zapewnienia skutecznej wentylacji. Mimo tych wad osuszacze ziębnicze są najczęściej stosowanym sposobem osuszania powietrza. Przed osuszaczem ziębniczym warto zainstalować separator cyklonowy, aby obniżyć zużycie energii, a także układ filtracji, który zapobiega przedostawaniu się zanieczyszczeń do urządzenia.

Opis działania osuszacza ziębniczego Ciepłe sprężone powietrze wchodzi do parownika, gdzie wchodzi w pośredni kontakt z czynnikiem chłodniczym. Jego temperatura obniża się tam poniżej ustawionej wartości punktu rosy, co powoduje masywną kondensację wody. Jest ona odseparowywana za pomocą separatora cyklonowego i odprowadzana przez zawór elektryczny. Czynnik chłodniczy jest zamknięty w obiegu chłodniczym i napędzany przez kompresor. Po wyjściu z parownika jest on podgrzany i należy go schłodzić za pomocą wentylatora przed ponownym wejściem do kompresora chłodniczego. Ilość czynnika chłodniczego jest regulowana za pomocą zaworu przy udziale detekcji temperatury.

Osuszacze adsorpcyjne

W osuszaczach adsorpcyjnych wilgoć powietrza jest wiązana przy przepływie na materiale adsorpcyjnym, gdzie osiada na jego powierzchni czy w jego porach. Chodzi o osuszanie drogą chemiczną bez konieczności zmiany temperatury, a wartość punktu rosy zależy tak wyłącznie od zastosowanego materiału suszącego i wynosi z reguły -40°C lub -70°C. Zaletą osuszaczy adsorpcyjnych jest właśnie osiągnięcie bardzo niskich wartości punktu rosy, co umożliwia najskuteczniejsze pozbawienie wilgoci i możliwość na przykład zewnętrznej instalacji rurociągu powietrznego w warunkach zimowych. Wadami są z jednej strony wysoka cena nabycia, a zwłaszcza wyraźne zwiększenie
kosztów eksploatacji przez stosunkowo duże zużycie (do około 20%) wchodzącego powietrza na regenerację wież. Przed osuszacze adsorpcyjne konieczne jest włączyć jedno- czy dwustopniowy system filtracyjny dla zapobieżenia przedostaniu się zanieczyszczeń do urządzenia. Z punktu widzenia konserwacji wymagają regularnych wymian wkładów z materiałem adsorpcyjnym.

Opis działania osuszacza adsorpcyjnego

Sprężone powietrze przychodzi przez system filtracyjny do wieży A, która jest napełniona materiałem adsorpcyjnym, z którym powietrze dostaje się w kontakt. Materiał adsorpcyjny na swoją powierzchnię i do porów przyciąga cząsteczki wody, a oczyszczone powietrze kieruje się do wyjścia. Po pewnym czasie (z reguły kilku minutach) materiał adsorpcyjny jest już na tyle nasycony wilgocią z powietrza, że nie jest zdolny do dalszej adsorpcji. W tym momencie za pomocą układu zaworowego przełącza się przepływ
powietrza wejściowego do drugiej wieży B. Tymczasem w wieży A dochodzi do tzw. regeneracji, kiedy z jednej strony spuszcza się ciśnienie z wieży A do atmosfery przez tłumik hałasu i porywa ze sobą wodę, która bez ciśnienia nie jest w materiale adsorpcyjnym zatrzymywana, a jednocześnie wieża jest przedmuchiwana małym strumieniem powietrza pozbawionego wilgoci z wieży B. Po kolejnym momencie czasowym lub jeżeli jest wykryta regeneracja wieży, dochodzi ponownie do przestawienia układu zaworowego.