Принцип работы компрессорной установки предполагает высокую влажность рабочей среды на выходе: сжатие приводит к повышению концентрации влаги, которая содержится в сжимаемой газовой смеси. На выходе из компрессора это значение может достигать 90%. Высокая влажность вредна для всех составляющих системы. Основные причины:
- сокращение срока службы металлических элементов, став причиной коррозии;
- повышение расходов на техническое обслуживание оборудования за счет вымывания смазочного материала;
- снижение качества итогового результата работ (например, при использовании краскопульта);
- может вызвать короткое замыкание и сбой в работе оборудования.
Чтобы избежать этого, в систему включаются осушители. Один из наиболее эффективных типов – осушитель воздуха рефрижераторного типа.
Устройство рефрижераторного осушителя воздуха
Рефрижераторный осушитель воздуха для компрессора состоит из нескольких основных элементов:
- первый контур – с циркулирующим в нем сжатым (охлаждаемым) воздухом;
- второй контур – с хладагентом (как правило, используется фреон);
- компрессор, который используется для обеспечения движения хладагента в контуре;
- конденсатор с вентилятором, где осуществляется теплообмен;
- испаритель, где осуществляется процесс кипения хладагента;
- сепаратор, в котором от рабочей среды отделяется конденсат;
- конденсатоотводчик, через который влага покидает систему;
- капиллярная трубка, куда поступает хладагент после кипения;
- охладитель хладагента, куда фреон поступает перед новым циклом использования.
Для контроля показателей системы используются реле давления и датчик температуры. В частности, датчик температуры устанавливается на капиллярной трубке и сигнализирует о снижении температуры хладагента до порогового значения, при котором начинает образовываться лед.
Осушитель может устанавливаться в пневматическую систему перед ресивером или после него. Первый случай предпочтителен для систем с нестабильным потреблением сжатой рабочей среды. Запас, образующийся в ресивере, компенсирует недостаточную производительность в те периоды, когда потребление сжатого воздуха повышается.
Установка осушителя после ресивера используется в системах, где потребление рабочей среды происходит равномерно, а пропускной способности компрессора достаточно для обеспечения стабильной работы. Такая схема подключения позволяет добиться максимальной энергоэффективности, так как перед поступлением в осушитель происходит охлаждение в ресивере, где конденсируется часть влаги.
Принцип работы системы
Рефрижераторный осушитель сжатого воздуха работает следующим образом:
- Сжатая рабочая среда поступает в систему и проходит через теплообменник «воздух-воздух». В этом контуре происходит теплообмен между поступившим и уже осушенным воздухом. Это позволяет сделать систему более энергоэффективной (до 50% экономии энергии).
- Подготовленная рабочая среда проходит через второй теплообменник «воздух-хладагент». Здесь происходит кипение хладагента, что приводит к понижению температуры рабочей среды до точки росы. В результате влага выпадает в виде конденсата.
- Влага отделяется от рабочей среды в центробежном сепараторе. Воздух проходит по спирали на высокой скорости, что отбрасывает капли влаги на стенки ёмкости. Под действием силы тяжести влага стекает в конденсатоотводчик и выводится из системы для утилизации или дальнейшего использования.
- Фреон поступает в капиллярную трубку с малым сечением, что вызывает понижение его температуры, проходит через охладитель и используется в новом цикле.
- Осушенный воздух выводится через выходной клапан.
Основной принцип работы осушителя данного типа заключается в понижении температуры до точки росы. Как правило, она равна +3°С, а влажность рабочей среды на выходе не превышает 5 г/м3.
Преимущества рефрижераторного осушителя воздуха для компрессорной установки
Осушитель воздуха для компрессоров рефрижераторного типа имеет следующие преимущества:
- Высокая энергоэффективность. Использование первого контура для частичного охлаждения поступающей рабочей среды обеспечивает экономию до 50-55% энергии.
- Простое обслуживание и управление благодаря простому принципу работы. Высокая ремонтопригодность также обеспечивает длительный срок эксплуатации.
- Стабильность точки росы в любом режиме работы.
- Минимальные потери давления благодаря низкому сопротивлению.
- Безопасность с точки зрения экологии. Данный способ охлаждения не приводит к выбросу вредных веществ.
Что учесть при выборе и установке осушителя
При выборе рефрижераторного осушителя важно учитывать, что прописанные производителем технические характеристики актуальны только для номинальных условий эксплуатации. Показатели прибора могут измениться:
- при повышении/понижении давления воздушной среды на входе в систему;
- при изменении температуры обрабатываемой среды;
- при изменении температуры окружающей среды.
Для объективной оценки производительности и качества осушения следует проанализировать условия эксплуатации осушителя и параметры пневмосистемы. Рекомендуется избегать использования горячей рабочей среды, а также эксплуатации при высокой температуре (например, в условиях жаркой погоды или в помещении без вентиляции). Это приводит к снижению производительности устройства.
Осушитель рефрижераторного типа нельзя устанавливать вне помещения или в неотапливаемых помещениях. Повторное понижение температуры на выходе из системы может привести к повторному выпадению конденсата. Скрытое прокладывание пневмомагистрали (в полу или стенах) также не допускается.