Osuszanie sprężonego powietrza na potrzeby produkcji

Bardzo często znaczącym problemem w zakładach produkcyjnych, w których duże znaczenie ma użycie sprężonego powietrza, jest wytrącanie się wody w instalacjach. Może to prowadzić do dostawania się skroplin do newralgicznych elementów urządzeń produkcyjnych, powodując usterki, a w rezultacie duże koszty napraw. Bardzo rozsądnym podejściem jest wprowadzenie jakości sprężonego powietrza do polityki jakościowej firmy, uwzględniając wręcz wymagania, które mogą pojawić się w przyszłości.

Sprężone powietrze oprócz wilgoci może zawierać niepożądane substancje takie jak olej w postaci mgły olejowej, jak i kropli oraz zanieczyszczenia w formie cząstek stałych – pyły. W celu uniknięcia dostawania się tego typu zanieczyszczeń stosuje się różnego rodzaju filtry, w zależności od wymagań odbiorników sprężonego powietrza. Mogą to być np.: filtry zgrubne, dokładne, kolumny węglowe lub filtry biologiczne usuwające z powietrza drobnoustroje.

Para wodna w sprężonym powietrzu

Powietrze atmosferyczne zawiera parę wodną. Im wyższa jest temperatura otoczenia, tym pary wodnej jest więcej. Zakładając, że sprężarka o ciśnieniu roboczym wynoszącym 7 barów i wydajności 200 l/s zasysa powietrze o wilgotności względnej 80% i temperaturze 20°C, tłoczy do instalacji około 10 l wody w ciągu godziny.

Osuszacze

Niezwykle ważne jest, aby dobrze dobrać urządzenie usuwające wilgoć ze sprężonego powietrza. Ma to diametralny wpływ na koszty inwestycyjne, eksploatacyjne, a co najważniejsze – na bezpieczeństwo produkcji, a nawet jakość produktu końcowego.

Przykładowe sposoby osuszania, zaczynając od najmniej dokładnych, to:

• chłodnica końcowa – chłodzona powietrzem lub wodą, wyposażona w separator ze spustem kondensatu;
• osuszanie ziębnicze – chłodzenie sprężonego powietrza za pomocą czynnika chłodzącego w zamkniętym systemie, nowoczesne sterowniki pozwalają na obniżenie zużycia energii oraz sterowanie wartością punktu rosy do +3°C;
• osuszanie adsorpcyjne – powietrze przepływa przez materiał higroskopijny (najczęściej żel krzemionkowy) i tam jest osuszane, w momencie nasycenia sorbentu następuje jego regeneracja w zależności od konstrukcji osuszacza: zimnoregenerowany za pomocą sprężonego powietrza lub gorącoregenerowany za pomocą grzałek elektrycznych; można uzyskać punkt rosy wynoszący nawet -70°C.

Wybór osuszacza nie jest oczywistą sprawą. Należy wziąć pod uwagę kilka podstawowych aspektów takich jak zapotrzebowanie sprężonego powietrza o określonym punkcie rosy oraz warunki, w jakich osuszacz będzie pracował, takie jak temperatura otoczenia oraz temperatura medium. Czasem warto zastosować dwa rodzaje osuszaczy, jeżeli mamy urządzenie wymagające niewielkiej ilości powietrza o punkcie rosy równym -40°C, natomiast reszta urządzeń wymaga punktu rosy +3°C, wtedy nie warto inwestować w potężny osuszacz adsorpcyjny zaspokajający potrzeby całego zakładu, a jedynie w jednostkę uzdatniającą powietrze w punkcie odbioru. Resztę sprężonego powietrza uzdatni osuszacz ziębniczy, który jest dużo tańszym rozwiązaniem pod względem inwestycyjnym i eksploatacyjnym.