Рефрижераторные осушители

Сортировать по: Пропускная способность Рабочее давление
Ariacom AR 8400
84 000 л/мин 13 атм Запросить стоимость
Ariacom AR 7000
70 000 л/мин 13 атм Запросить стоимость
Ariacom AR 5000
50 000 л/мин 13 атм Запросить стоимость
Ariacom AR 5000
50 000 л/мин 13 атм Запросить стоимость
Ariacom AR 4500
45 000 л/мин 13 атм Запросить стоимость
Ariacom AR 3000
30 000 л/мин 13 атм Запросить стоимость
Ariacom AR 2400
24 000 л/мин 13 атм Запросить стоимость
Ariacom AR 1800
18 000 л/мин 13 атм Запросить стоимость
Ariacom AR 1500
15 000 л/мин 13 атм Запросить стоимость
Ariacom AR 1200
12 000 л/мин 13 атм Запросить стоимость
Ariacom AR 1000
10 000 л/мин 13 атм Запросить стоимость
Ariacom AR 0770
7 700 л/мин 13 атм Запросить стоимость
Ariacom AR 0650
6 500 л/мин 13 атм Запросить стоимость
Ariacom AR 0520
5 200 л/мин 13 атм Запросить стоимость
Ariacom AR 0410
4 100 л/мин 13 атм Запросить стоимость
Ariacom AR 0360
3 600 л/мин 16 атм Запросить стоимость
Ariacom AR 0300
3 000 л/мин 16 атм Запросить стоимость
Ariacom AR 0215
2 150 л/мин 16 атм Запросить стоимость
Ariacom AR 0183
1 825 л/мин 16 атм Запросить стоимость
Ariacom AR 0120
1 200 л/мин 16 атм Запросить стоимость

Страницы

Осушители рефрижираторные

Сегодня широкое распространение получил такой метод осушки сжатого воздуха, как осушка охлаждением: воздух охлаждается до температуры точки росы (для воды это +3°С), содержащаяся в нем влага выпадает в виде конденсата, который затем удаляется из системы. В качестве холодильной машины для охлаждения воздуха применяются рефрижераторы.

Принцип работы холодильной машины

Большинство холодильных машин состоят из четырех основных конструктивных элементов: это компрессор, конденсатор, капиллярная трубка как регулятор потока и испаритель (смотри рис.1). С помощью трубопроводов эти конструктивные элементы объединяются в единую замкнутую систему, в которой постоянно циркулирует специальная жидкость, характерной особенностью которой является свойство кипеть при низкой температуре, – хладагент. Постоянно циркулировать в системе его принуждает холодильный компрессор.
Рефрижераторный осушитель сжатого воздухаВсасывая хладагент в виде пара низкого давления, компрессор сжимает его до давления 15-25 бар. Свойства пара таковы, что при повышении давления растет и его температура.
Попадая затем в конденсатор, сжатый пар охлаждается и переходит в фазу жидкости, сохраняя прежнее высокое давление.
Снижение давления жидкости происходит в капиллярной трубке. В ней жидкость частично испаряется, и хладагент поступает в испаритель в виде паро-жидкостной смеси. В условиях испарителя жидкий хладагент закипает и полностью переходит в парообразное состояние. При этом энергия, необходимая для образования пара, поглощается из окружающего воздуха, понижая его температуру. Из испарителя пар снова попадает в компрессор, и начинается следующий цикл охлаждения.
Здесь следует подчеркнуть, что свойство жидкого хладагента кипеть при низкой температуре, поглощая при этом тепло извне, составляет принцип работы холодильной машины. Хладагенты – специально разработанные жидкости, носящие название фреоны.

Принцип работы рефрижераторного осушителя

Рефрижераторный осушитель сжатого воздуха состоит их двух контуров, в одном из которых циркулирует хладагент, а в другом – охлаждаемый воздух. Осушка горячего и влажного воздуха происходит методом его охлаждения в двух теплообменниках (см. рис.2): сначала в теплообменнике (5) типа «воздух- воздух», затем в теплообменнике (4) типа «воздух-хладагент», который фактически является испарителем. В теплообменнике (5) происходит частичная передача тепла от входящего влажного воздуха к выходящему сухому, что позволяет экономить до 40-50% энергии, необходимой для осушки воздуха.

осушитель воздуха для компрессора, В испарителе (4) происходит кипение хладагента, о котором мы говорили, рассматривая принцип действия холодильной машины. Энергию парообразования хладагент черпает из воздуха, понижая его температуру до точки росы. Содержащаяся в охлажденном таким образом воздухе влага выпадает в виде конденсата, т.е. образуются капельки воды. Чтобы освободить от них воздух, т.е. осушить его, воздух перегоняют через центробежный отделитель конденсата (6) – сепаратор, где он вынужден двигаться по спиральной траектории. Центробежная сила отбрасывает капли влаги на боковые стенки сепаратора, по которым жидкость стекает на дно, а затем автоматически удаляется из системы через электроклапан сброса конденсата.

Контур хладагента на рис.2 фактически является холодильной машиной, принцип действия которой был рассмотрен выше. Холодильный компрессор (1) прогоняет по контуру хладагент. Сжатый и нагретый в компрессоре хладагент попадает в конденсатор (2) для охлаждения. Конструктивно конденсатор представляет собой теплообменник, где горячий теплоноситель проходит по системе медных трубок, окруженных пластинчато-ребристой структурой из алюминия и передающих ей тепло. Оба выбранных материала – медь и алюминий – отличаются высокой теплопроводностью, что облегчает теплообмен. К тому же для дополнительного охлаждения алюминиевых ребер на конденсаторе устанавливают осевой вентилятор (7).

После конденсатора охлажденный хладагент попадает в капиллярную трубку (3) очень маленького сечения. Сужение канала, по которому течет жидкость или газ, приводит к повышению скорости течения, а, следовательно, согласно закону Бернулли, давление движущейся среды в этом месте контура снижается, значит, падает и ее температура. Температуру в капиллярной трубке необходимо контролировать, чтобы она не опустилась до отрицательных значений, и на испарителе не образовался лед. Контроль температуры осуществляется специальным датчиком, настроенным на определенное минимально допустимое ее значение. Если температура в испарителе достигла этого значения, датчик обеспечивает автоматическое открывание электроклапана, который перепускает (байпассирует) горячий хладагент по специальному байпассному контуру (на рис.2 он расположен над холодильным компрессором (1)) в обход конденсатора.
Таким образом, при возникновении угрозы обледенения испарителя в него подается некоторое количество горячего хладагента, повышающего температуру и тем предотвращающего его закупорку льдом.
В распространенных на сегодняшний день рефрижераторных осушителях температура точки росы составляет +3°С, а содержание влаги в осушенном воздухе не более 5 г/м3.

Рассмотренная нами конструкция рефрижераторного осушителя сжатого воздуха относится к наиболее распространенным. Естественно, каждый производитель волен вносить в свои рефрижераторы те или иные конструктивные изменения, продиктованные конкретной технологией, например, объединяя в один блок оба теплообменника (5) и (4) и т.п., но принципиальная схема при этом не меняется.

Расчет и выбор рефрижераторного осушителя

Выбор подходящего ему рефрижераторного осушителя потребитель осуществляет по характеристикам оборудования, приведенным в технической документации. При этом следует помнить, что данные, приведенные в каталогах производителя, могут измениться, если условия эксплуатации рефрижератора будут отличаться от тех, на которые он рассчитан. Например, для рефрижераторного осушителя TDRY 12 производства итальянской компании FIAC предполагается, что давление воздуха на входе в осушитель равно 7 бар, температура на входе +35°С, температура окружающей среды +25°С. При соблюдении этих условий производитель гарантирует, что требуемая температура точки росы будет обеспечена при пропускании через рефрижераторный осушитель 1200 литров воздуха в минуту.

Из этого следует, что определяющими параметрами осушителя являются:

  • давление сжатого воздуха на входе;
  • температура сжатого воздуха на входе;
  • температура окружающей среды.

Если при эксплуатации оборудования хотя бы один из этих параметров будет отличаться от расчетного, качество осушки может быть не обеспечено. Чтобы оценить параметры осушки в реальных условиях, необходимо воспользоваться таблицами корректирующих коэффициентов.

Рассмотрим конкретный пример. Рассчитаем, как изменится производительность осушителя, если давление на входе будет 8 бар, температура воздуха на входе +45°С, а температура окружающей среды останется прежней – +25°С. В такой постановке задачи мы фактически будем определять, при какой производительности наш осушитель обеспечит ту же температуру точки росы +3°С.

Итак, номинальная производительность рефрижератора TDRY 12 составляет Qном=1200л/мин. Его реальная производительность будет равна номинальной, умноженной на поправочные коэффициенты k1, k2, k3 и k4, физический смысл и численные значения которых приведены в таблицах 1-4, т.е.
Qдейств = Qном . k1. k2 . k3 . k4.
Воспользовавшись таблицами и произведя расчет, получим:
Qдейств = 1200 . 1,06 . 1 . 0,67 . 1 = 852 л/мин,
Что почти на 30% меньше номинального значения. Такой охладитель не может удовлетворить потребителя.

Задачу можно сформулировать иначе: на какую минимальную производительность должен быть рассчитан осушитель, чтобы он при реальных условиях эксплуатации обеспечил Qтреб =1200л/мин? Расчет выполняем по формуле:
Qmin = Qтреб / (k1. k2 . k3 . k4).
Подставив в формулу значения входящих в нее величин, получим Qmin = 1689 л/мин. Согласно каталогу фирмы, это осушитель TDRY 18.

Таблица 1
k1 – поправочный коэффициент, зависящий от давления на входе

Давление, бар 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
Коэффициент. 0,54 0,67 0,77 0,85 0,93 1 1,06 1,11 1,15 1,18 1,21 1,23 1,25 1,27 1,28

 

Таблица 2
k2 - поправочный коэффициент, зависящий от температуры окружающей среды

Температура окружающей среды, ° С 25 30 35 40 45
Коэффициент 1 0,95 0,88 0,78 0,70

 

Таблица 3
k3 - поправочный коэффициент, зависящий от температуры воздуха на входе в осушитель

Температура воздуха, °С 30 35 40 45
Коэффициент 1,2 1 0,82 0,67

 

Таблица 4
k4 - поправочный коэффициент, зависящий от температуры точки росы

Температура точки росы, °С 3 4 5 6 7 8 9 10
Коэффициент 1 1,02 1,05 1,07 1,1 1,12 1,15 1,18

 

Таким образом, мы видим, что повышение температуры воздуха на входе снижает реальную производительность осушителя по сравнению с расчетной.При выборе осушителя поправочные коэффициенты следует учитывать обязательно, иначе можно или не получить нужную производительность, или не обеспечить температуру точки росы, и тогда осушитель просто не будет выполнять свою функцию.

Значения коэффициентов в табл. 1-4 у разных производителей могут отличаться, но основная тенденция сохраняется: повышение давления на входе в осушитель всегда ведет к повышению его производительности, а повышение температуры на входе или температуры окружающей среды – к снижению, чего следует избегать.

Точно оценить температуру воздуха после его сжатия в поршневом компрессоре затруднительно, но приблизительную оценку попытаемся произвести. Температура вспышки в открытом тигле компрессорного масла SHELL CORENA P 100, которое используется в поршневых компрессорах, равна +240°С. Поскольку все же вспышек масла в компрессоре не бывает, можно предположить, что температура воздуха после сжатия может составить от +150° до +170°С. Если сжатие воздуха обеспечивается винтовым блоком, то тогда его выходная температура не превышает +105°С – это температура срабатывания тепловой защиты.

После сжатия в компрессоре воздух охлаждается в ресивере и поступает в магистральный воздухопровод. В нем воздух расширяется, его давление снижается, а вместе с ним и температура. Получается, чем дальше от компрессора находится осушитель, тем ниже будет температура поступающего в него воздуха. На практике же осушитель часто располагается непосредственно за компрессором, отсюда – повышенные значения температуры воздуха на входе в осушитель. Для ее снижения часто применяют специальные холодильники. Чаще всего такой охладитель состоит из медных трубок с алюминиевым оребрением, охлаждаемым потоком воздуха. Поток воздуха создается осевым вентилятором. Такой пластинчато-ребристый теплообменник эффективен, если температура входящего в него воздуха не превышает +170°С. Тогда температура выходящего из теплообменника воздуха примерно на 10° выше температуры окружающей среды.

Если воздух подвергается сжатию поршневым компрессором, охладитель устанавливают между ним и осушителем. После винтового компрессора специальный охладитель не требуется, поскольку предназначенный для охлаждения сжимаемого воздуха воздушный радиатор всегда встроен в сам компрессор.

 

В охладителе происходит значительная конденсация водяного пара, отделить который призван циклонный сепаратор, установленный непосредственно за компрессором. При использовании винтового компрессора сборником конденсата является ресивер. Отвод выпавшей влаги осуществляется автоматическим клапаном удаления конденсата. При обеспечении всех перечисленных процедур тепловая нагрузка на осушитель снижается на 40-50%.

Представленные сегодня на рынке осушители сжатого воздуха, как правило, имеют встроенные охладители.

Способы монтажа рефрижераторного осушителя в воздухопровод

Установка рефрижераторного осушителя в пневматическую магистраль производится либо перед воздушным ресивером, либо после него.
Вариант 1. Рефрижераторный осушитель установлен после ресивера. Такое расположение гарантирует значительное снижение тепловой нагрузки на осушитель, т.к. входящий в него воздух охлаждается и в охладителе, и в ресивере. Именно этому варианту монтажа отдается предпочтение, если расход воздуха практически постоянен и равен производительности компрессора.
Вариант 2. Рефрижераторный осушитель установлен перед ресивером. Если потребление воздуха значительно меняется по времени и превышает иногда производительность компрессора, необходимо использовать данный вариант монтажа, в котором недостаток воздуха может быть пополнен объемом ресивера. Эту ситуацию можно смоделировать следующим примером. Пусть потребитель в течение 20-30 секунд использует определенный расход воздуха, а потом 5-7 минут не потребляет вообще – «отдыхает». Для такого режима работы подходит компрессор, производительность которого меньше, чем расход воздуха потребителем. Во время «отдыха» потребителя компрессор будет накачивать воздух в ресивер с тем, чтобы потом его хватило на 20-30 секунд повышенного потребления.

При таком режиме работы размещение оборудования по варианту 1 приведет к тому, что осушитель не будет обеспечивать температуру точки росы – она будет гораздо выше.
Эффективность работы осушителя при компоновке по варианту 2 проверяется очень просто: при нормальной работе осушителя конденсат в ресивере отсутствует.

Полезные советы по подготовке сжатого воздуха

Оптимизировать процесс осушки сжатого воздуха поможет выполнение некоторых простых правил.

  • 1. Температура воздуха на входе в компрессор должна быть как можно ниже, тогда и влаги будет в нем минимальное количество.
  • 2. Сжатый воздух, прошедший осушку в рефрижераторе, нигде в системе не должен охлаждаться ниже температуры точки росы, иначе в нем произойдет повторное выпадение конденсата. Поэтому нельзя прокладывать пневмопровод на улице или в неотапливаемом помещении.
  • 3. Не рекомендуется скрывать пневматическую магистраль, прокладывая ее в полу или стенах, т.к. это существенно затруднит доступ к ее элементам в случае возникновения такой необходимости.
  • 4. Проводите подготовку сжатого воздуха непосредственно перед его потреблением.