Osuszacz ziębniczy

Jeżeli chcesz mieć sprężone powietrze w swojej instalacji pneumatycznej pozbawione wilgoci, to powinieneś zastosować jedno z urządzeń do uzdatniania sprężonego powietrza. W zależności od tego, jaki potrzebujesz ciśnieniowy punkt rosy, to masz do wyboru kilka urządzeń. O punkcie rosy możesz przeczytać oddzielną poradę. Jednym z urządzeń do uzdatniania powietrza jest ziębniczy osuszacz sprężonego powietrza.

Osuszacz ziębniczy i inne nazwy

Zadaniem osuszacza sprężonego powietrza jest osiągnięcie wymaganego ciśnieniowego punktu rosy w sprężonym powietrzu. W zależności od regionu Polski nazywa się też osuszacz chłodniczy lub osuszacz kondensacyjny. Niezależnie od nazwy zasada działania osuszacza ziębniczego jest taka sama.

Zasada działania osuszacza ziębniczego

Ciepłe sprężone powietrze kieruje się do wymiennika ciepła typu powietrze-powietrze. Na tym etapie następuje schładzanie ciepłego powietrza przez chłodne powietrze opływające w przeciwprądzie wymiennik. To chłodne powietrze, już po drugim etapie schładzania zawraca się w celu wykorzystania jego niższej temperatury.

Dalsze chłodzenie do ciśnieniowego punktu rosy następuje w drugim etapie w wymienniku ciepła typu czynnik chłodniczy/powietrze. W procesie schładzania wykrapla się para wodnej i olejowa, które zamienione na kondensat są automatycznie usuwane poza układ spustem kondensatu.

Następnie schłodzone powietrze jest ponownie podgrzewane w wymienniku powietrze/powietrze, co obniża względną wilgotność sprężonego powietrza.

Wybrane konstrukcje osuszacza ziębniczego

Nowoczesne ziębnicze osuszacze sprężonego powietrza są sterowane mikroprocesorowym kontrolerem, szybko reagującym na zmieniające się wymagania.

W zależności od producenta oraz stopnia zaawansowania technicznego modelu, osuszacz ziębniczy może posiadać w swojej konstrukcji:

• Filtr wlotowy i wylotowy, aby dostosować parametry sprężonego powietrza do wymaganej klasy powietrza (przeczytaj też o klasach czystości sprężonego powietrza)
• Automatyczny, zero stratny, elektroniczny spust kondensatu jako najbardziej ekonomiczne rozwiązanie zastępujące spust czasowy lub pływakowy
• Cykliczny charakter pracy – wyłączający sprężarkę chłodniczą podczas ograniczonego zapotrzebowania na sprężone powietrze w celu ograniczenia zużycia energii elektrycznej. W typowym osuszaczu chłodniczym sprężarka chłodnicza pracuje ciągle niezależnie od zapotrzebowania na sprężone powietrze.
• Falownik, który kontrolowany mikroprocesorowym sterownikiem dostosowuje pobór mocy przez sprężarkę chłodniczą oraz jej wydajność. Przy bardzo niskim poborze sprężonego powietrza sterownik może nawet wyłączyć chwilowo sprężarkę, a wymiennik kumulujący ciepło pozwala na szybką reakcję na zmieniające się wymagania i zapobiega wahaniom punktu rosy.

lub

• Zawór obejściowy gorącego gazu, zabezpieczający przed zamarzaniem parownika i zapewniający prawidłowe działanie osuszacza ziębniczego powietrza oraz stabilny punkt rosy przy częściowym obciążeniu.

• Technologię Sub Zero umożliwiającą osiągnięcie ciśnieniowego punktu rosy -20 ºC. Większość osuszaczy ziębniczych sprężonego powietrza pozwala na osiągnięcie ciśnieniowego punktu rosy jedynie do +3 ºC.
• Dostosowanie do wyższych ciśnień sprężonego powietrza np. do 40 bar.

Jak dobierać prawidłowo osuszacz?

Norma ISO 7183 określa warunki referencyjne dla parametrów osuszaczy ziębniczych.

Są to: ciśnienie robocze 7 bar, temperatura otoczenia +25 ºC, temperatura wlotowego sprężonego powietrza +35 ºC.

Do tych warunków odniesione są wydajności osuszaczy ziębniczych w celu osiągnięcia wymaganego ciśnieniowego punktu rosy np. +3 ºC.

Jeżeli którykolwiek z parametrów różni się od referencyjnych, to należy zastosować odpowiednie współczynniki korekcyjne (różne w zależności od konstrukcji osuszacza ziębniczego i producenta) I pomnożyć przez nie nominalną wydajność osuszacza.

Vk = Vn x K1 x K2 x K3 x K4

Vk – Przepływ skorygowany
Vn – Przepływ nominalny osuszacza ziębniczego
K1 – Współczynnik korygujący ciśnienie robocze sprężonego powietrza
K2 – Współczynnik korygujący dla temperatury powietrza ze sprężarki
K3 – Współczynnik korygujący dla temperatury otoczenia osuszacza
K4 – Współczynnik korygujący pożądany ciśnieniowy punktu rosy

Do osiągnięcia wymaganego ciśnieniowego punktu rosy dobiera się osuszacz ziębniczy o nominalnym przepływie równym lub większym skorygowanemu.

Telefon w sprawie osuszacza ziębniczego

Zadzwonił do mnie Pan Adam. Prowadzi Zakład Mechaniki Pojazdowej, w której eksploatuje niedawno kupioną sprężarkę tłokową o mocy silnika 7,5 kW, wydajności 1100 l/min przy ciśnieniu 10 bar i zbiorniku sprężonego powietrza o pojemności 500 litrów. Wydajność, którą usłyszałem bardzo dobra jak na sprężarkę tłokową, ale mimo wyposażenia instalacji w separator cyklonowy podczas lakierowania pojawia się woda w instalacji i utrudnia lakierowanie. Doradztwo sprzedawcy nie zadziałało.

Chciał przez telefon (i na szybko) dobrać osuszacz ziębniczy do swojej instalacji. Wyjaśniłem mu podstawy doboru osuszacza sprężonego powietrza i poradziłem, żeby porozmawiał o tym z lokalnym handlowcem, który dostarcza mu pneumatykę (dla mnie to był drugi koniec Polski i dedykowana wizyta nie miałaby sensu, a warto byłoby jeszcze zobaczyć warunki eksploatacji).

Mail w sprawie osuszacza sprężonego powietrza

Dwa tygodnie później otrzymałem maila z pytaniem w sprawie doboru osuszacza ziębniczego. Okazało się, że Pan Adam wrócił do mnie. Lokalny handlowiec zaoferował mu to, co miał w magazynie. Dwa osuszacze ziębnicze do wyboru. Różnych producentów. Wydajność nominalna na poziomie 1300-1500 l/min.

Pan Adam pyta się mnie czy to dobre wielkości osuszacza sprężonego powietrza dla jego przedsiębiorstwa? Dodatkowo nie chce już porady od handlowca, bo tylko zachwala to co ma w sklepie.

Wielkość osuszacza może być prawidłowo dobrana pod warunkiem wyposażenia instalacji w filtr wstępny i filtr końcowy sprężonego powietrza oraz wystąpienia ekstremalnych warunków eksploatacji (temperatura sprężonego powietrza, temperatura otoczenia, ciśnienie sprężonego powietrza, zużycia sprężonego powietrza).

Dla pewności zadałem pytanie ile powietrza zużywają jego odbiorniki pneumatyczne. Okazało się, że pistolet lakierniczy pobiera 385 l/min (80% czasy pracy). Sporadycznie korzysta ze szlifierki oscylacyjnej zużywającej ok. 250 l/min. Razem maksymalnie 635 l/min i nie ma możliwości, żeby korzystać z większego przepływu sprężonego powietrza mimo zapasu w wydajności sprężarki.

Po chwili Pan Adam powiedział mi: „Czy to oznacza, że wepchnęli mi za dużą sprężarkę? A teraz jeszcze ten handlowiec chce mi wepchnąć za duży osuszacz ziębniczy? I jeszcze do tego będę mieć za duże rachunki za prąd?”.

Pamiętaj – oferta urządzeń „z magazynu” jest doskonale dobrana do sprzedaży przez firmę handlową, ale nie zawsze jest doskonale dobrana do Twoich warunków eksploatacji. Nawet drobna zmiana konfiguracji wyposażenia, zastosowania powietrza, warunków w sprężarkowni może zmienić dobór wymaganych urządzeń.

Może razem dobierzemy osuszacz?

Osuszacz ziębniczy sprężonego powietrza usuwa wilgoć i zapewnia odpowiednią klasę sprężonego powietrza pod warunkiem prawidłowego doboru i miejsca zamontowania w sprężarkowni i instalacji sprężonego powietrza. Gdybyś potrzebował porady, to skontaktuj się ze mną, a ja wykorzystam całe swoje doświadczenie, żeby Ci doradzić najlepsze rozwiązanie.