Zbiornik do kompresora – „suchy” czy „mokry”?, oto jest pytanie, a w artykule masz odpowiedź na nie 🙂
Z wcześniejszego artykułu pt. „Zbiorniki do kompresora” wiesz, jakie funkcje pełni zbiornik do kompresora. Jak wielkość zbiornika jest dobierana do wydajności sprężarki oraz do zapotrzebowania na sprężone powietrze.
Jest jedna kwestia niewyjaśniona, gdzie można podłączyć zbiornik ciśnieniowy powietrza do kompresora. Są dwie możliwości:
- zbiornik mokry – montowany za sprężarką, ale przed osuszaczem
- zbiornik suchy – montowany za osuszaczem
Każda z tych opcji ma wady i zalety, a decyzję powinieneś podjąć po analizie Swojego profilu produkcji, zużycia sprężonego powietrza i przebiegu instalacji.
Ile kondensatu może płynąć instalacją?
Na kanale na YouTube zamieściłem filmik pokazujący ile wody płynie instalacją zasilającą maszynę do czyszczenia suchym lodem.
A jak to się rozkłada w całej instalacji? Przyjmijmy założenie, że otacza nas powietrze atmosferyczne o temperaturze 20 ºC i wilgotności 60%. Kompresor o wydajności FAD 4,0 m³/min zasysa wodę (z pary wodnej) w ilości 2,49 l/godz.
Kompresor spręża powietrze do ciśnienia roboczego 8 bar (absolutnego), a jego temperatura za sprężarką wynosi 30 ºC. Za sprężarką płynie kondensat w ilości 1,58 l/godz oraz para wodna w ilości 0,91 l/godz.
Ten kondensat usuwa się w odwadniaczu lub zbiorniku mokrym. Dodatkowo część pary wodnej po schłodzeniu sprężonego powietrza jest wykraplana w zbiorniku do kompresora.
Odwadniacz / separator cyklonowy
Do sprężarki montujemy odwadniacz, czyli separator cyklonowy. To pierwszy element systemu uzdatniania sprężonego powietrza, który usuwa część kondensatu. Niemniej powietrze dalej zawiera wilgoć. W przypadku, gdy występuje zbiornik mokry, lepszym rozwiązaniem jest zamontowanie odwadniacza za zbiornikiem ciśnieniowym.
Schładzanie powietrza w zbiorniku do kompresora
Temperatura powietrza wychodzącego ze sprężarki śrubowej lub sprężarki łopatkowej jest o ok. 8-10ºC większa od temperatury otoczenia. Zbiornik ciśnieniowy do kompresora w sprężarkowni ma temperaturę bliską temperatury otoczenia. Ta różnica temperatur wystarcza do schłodzenia powietrza.
W przypadku mokrego zbiornika do sprężarki, wykroplenie kondensatu oraz zanieczyszczeń, które przedostają się ze sprężonym powietrzem, następuje w zbiorniku buforowym. Dzieje się to właśnie dzięki zmniejszeniu temperatury sprężonego powietrza oraz spadkowi prędkości przepływu cząstek wody.
Tłumienie pulsacji sprężonego powietrza
Kompresory śrubowe i kompresory łopatkowe uważa się za sprężarki zapewniające powietrze bezpulsacyjne. Niemniej samo ich włączanie i wyłączanie powoduje pulsację sprężanego powietrza.
Gdy zbiornik na sprężone powietrze jest zamontowany jako mokry, to działa on jako tłumik pulsacji. Pulsacji spowodowanych rozpoczęciem tłoczenia i zakończeniem tłoczenia sprężonego powietrza do instalacji.
Lepsza kontrola pracy sprężarki
Mokry zbiornik ciśnieniowy do sprężarki posiada jeszcze funkcję regulatora pracy kompresora. Gdy przetwornik ciśnieniowy do sterowania pracą sprężarki wprowadzony jest do zbiornika buforowego, to zbiornik spowalnia zmiany ciśnienia w systemie „widziane” przez sterownik kompresora. Dzięki temu występuje lepsza kontrola nad pracą sprężarki i ograniczenie ilości i czasów cykli pracy sprężarki. Jest to jeden z powodów, dla których separator cyklonowy / odwadniacz powinien być zamontowany za mokrym zbiornikiem i przed osuszaczem.
Każdy z elementów uzdatniania (odwadniacz, filtry, osuszacz) charakteryzuje się spadkiem ciśnienia sprężonego powietrza. W przypadku filtrów to wzrasta on w miarę wzrostu zanieczyszczenia wkładów. Gdy sumaryczny spadek wynosi np. 0,5 bar przy czystych filtrach i 0,7 bar przy zanieczyszczonych wkładach, to jeżeli ustawimy wstęgę ciśnień na 1 bar, to przetwornik z mokrego zbiornika będzie sterował pracą kompresora w zakresie efektywnego ciśnienia sterującego wynoszącego 1 bar.
Gdyby to był zbiornik suchy, to sprężarka będzie załączała się częściej, bo zakres efektywnego ciśnienia sterującego będzie wynosić 1 bar (ustawione w sprężarce) – 0,5 / 0,7 bar (sumaryczny spadek) = od 0,5 do 0,3 bar.
Z tego względu sprężarka będzie szybciej się zużywała – pamiętaj, że istnieje w niej funkcja ograniczenia ilości rozruchów w ciągu godziny. Może dojść do takiego przypadku, że po osiągnięciu tej ilości sprężarka będzie pracować potem w odciążeniu, zużywając energię elektryczną, nie produkując powietrza.
Wada zbiornika mokrego
Zbiornik mokry, mimo że pozwala na lepsze sterowania sprężarką i początkowe wykroplenie kondensatu to posiada jedną wadę: umożliwia przeciążenie osuszacza i chwilowe obniżenie jakości sprężonego powietrza.
Osuszacz dobiera się do temperatury otoczenia, ciśnienia roboczego, temperatury sprężonego powietrza i przepływu. Gdy wystąpi zwiększone zapotrzebowanie na sprężone powietrze, przekraczające wydajność kompresora, to brakujące powietrze zabierane jest z objętości zbiornika buforowego. Oznacza to, że osuszacz dobrany do wydajności kompresora będzie pracował z mniejszą sprawnością i nie utrzyma planowanego ciśnieniowego punktu rosy.
W efekcie część wilgoci będzie przedostawała się dalej wraz ze sprężonym powietrzem w kierunku do odbiorników pneumatycznych.
Zaleta suchego zbiornika do kompresora
Problem ten rozwiązuje zbiornik suchy, który jest buforem suchego sprężonego powietrza o odpowiedniej klasie jakości do natychmiastowego wykorzystania, gdy zapotrzebowanie na powietrze jest większe niż wydajność sprężarki. O wyjątkowej lokalizacji suchego zbiornika możesz przeczytać w poradzie pt. „Zbiornik czy kompresor – Zbiornik do kompresora”
Dodatkowo suche zbiorniki do kompresora poprawiają pracę osuszaczy, poprzez stabilizację ich pracy z minimalnymi spadkami ciśnień.
Jak duże zbiorniki: mokry i suchy?
Co zatem powinno się zrobić? Patrząc na funkcje mokrego i suchego zbiornika do sprężarek, można dojść do wniosku, że w jednym systemie potrzebne są oba typy zbiorników stojące niedaleko siebie. W takim przypadku pojemność mokrego zbiornika powinna wynosić 1/3 całkowitej wymaganej pojemności zbiornika, a 2/3 pojemności pozostaje dla suchego zbiornika do kompresora.
Dzięki takiemu podziałowi, jakość powietrza będzie ciągle utrzymana na odpowiednim poziomie, sprężarka będzie lepiej sterowana, a ilość cykli załączania i wyłączania się zmniejszy.
Czy warto inwestować w dodatkowy zbiornik ciśnieniowy do kompresora?
Dwa zbiorniki to koszt jedynie o ok. 10% większy niż gdybyś wybrał jeden duży zbiornik ciśnieniowy o sumarycznej pojemności dwóch mniejszych. Jest to minimalny koszt w porównaniu do dodatkowych kosztów zużycia i nadmiernego włączania i wyłączania kompresora. No i cały czas możesz mieć utrzymaną jakość sprężonego powietrza, niezależnie od wydajności Twojej instalacji pneumatycznej.
System jest jednak złożony i warto porozmawiać o nim przed podjęciem decyzji zakupowej. Pozorne oszczędności w zakupie mogą przekształcić się w gwarantowane nadmierne koszty eksploatacji instalacji.
Jeżeli chcesz sam pobawić się w dobór zbiornika buforowego to zapraszam do przeczytania oddzielnej porady pt. „Zbiornik do sprężonego powietrza”.
Dlatego zadzwoń do mnie lub wyślij maila i wtedy dobierzemy najlepsze rozwiązanie dostosowane do Twojego zapotrzebowania na sprężone powietrze.