Осушители с холодной регенерацией

ОСУШИТЕЛИ С ХОЛОДНОЙ РЕГЕНЕРАЦИЕЙ

ЗАПЧАСТИ ДЛЯ ОСУШИТЕЛЕЙ С ХОЛОДНОЙ РЕГЕНЕРАЦИЕЙ.

Адсорбционный осушитель воздуха - тонкости и нюансы подбора

Адсорбционные осушители сжатого воздуха KAESER. На многих промышленных предприятиях имеющих центральную систему сжатого воздуха, трубопроводы воздушной системы проведены по улице. Проходящий по ним сжатый воздух, имеет 100% влажность, вследствие чего при его охлаждении, в воздушной сети образуется конденсат. Образование конденсата вызывает коррозию системы сжатого воздуха и брак конечной продукции. Для устранения выпадения конденсата возникает необходимость в осушении сжатого воздуха с помощью адсорбционных осушителей.

Для каждой отрасли промышленности количественное описание допустимого содержания влаги в сжатом воздухе определяет всемирно принятый стандарт ISO 8573-1. Следуя данным, указанным в ISO, можно сказать, что осушение сжатого воздуха до 4 класса (точка росы +3°С) гарантирует отсутствие конденсата в воздушной системе до того момента, пока сжатый воздух не охладится до +3°С. На практике, 4 класс по содержанию влаги является приемлемым решением в летних условиях эксплуатации. Так же применение осушения до 4 класса оправдано, если вся система сжатого воздуха, включая трубопроводы, располагается в одном производственном здании, где температура атмосферного воздуха круглогодично выше +3°С. Необходимо отметить, что осушение сжатого воздуха до 3-го класса (точка росы -20°С) в климатических условиях России не является достаточным для защиты воздушной системы. Этот класс больше подходит для стран с более «мягкими» климатическими условиями, например для стран Западной Европы. Принимая во внимание особенности климатических условий на промышленно развитой территории Российской Федерации, необходимо отметить особую значимость 2-го (точка росы -40°С) и 1-го (точка росы -70°С) класса сжатого воздуха.

Из изложенной выше терминологии следует, что в воздушной сети наполненной сжатым воздухом, осушенным до 2 класса, возможно образование конденсата лишь тогда, когда сжатый воздух в системе охладится до -40°С. Для надёжной защиты воздушной системы предприятия применяются адсорбционные осушители с точкой росы -40°С или -70°С. Как показывает расчёт и подтверждает практика, при подборе промышленных осушителей воздуханеобходимо учесть следующий момент:

- при необходимости подавать в воздушную систему менее 35м3/мин, энергетически эффективно применять осушители с холодным типом регенерации;

- при необходимости подавать в воздушную систему более 35м3/мин, энергетически эффективно применять осушители с горячим типом регенерации.

Выполнение данного условия является одним из определяющих принципов, при котором достигается минимально возможное энергопотребление системы сжатого воздуха. Также необходимо обратить внимание на зависимость пропускной способности адсорбционного осушителя от температуры сжатого воздуха. Общеизвестно, что с повышением температуры сжатого воздуха уменьшается пропускная способность осушителя. Зачастую бывает так, что в решениях, «разработанных» различными продавцами, адсорбционные осушители подбираются только на стандартные условия эксплуатации, а именно, когда:

- температура окружающего атмосферного воздуха +25°С;

- температура сжатого воздуха на впуске в осушитель+35°С;

- избыточное давление сжатого воздуха на впуске в осушитель 7 бар.

Возникает вопрос, какова будет при этом эффективность защиты воздушной системы Заказчика? Для примера рассмотрим следующую ситуацию:

- максимальная потребность в сжатом воздухе равна 40 м3/мин;

- содержание влаги в сжатом воздухе должно соответствовать второму классу (точка росы -40°С);

Очевидно, что в данном случае в целях достижения минимально возможного энергопотребления необходимо применять осушитель с горячим типом регенерации. Если для решения поставленной задачи применить адсорбционный осушитель, имеющий при стандартных условиях пропускную способность, равную 43,3 м3/мин, то в зимний период эксплуатации осушителя, когда температурные условия эксплуатации близки к стандартным, он справится с поставленной перед ним задачей. Но в весенне-осенний период эксплуатации, когда:

- температура атмосферного воздуха в помещении компрессорной будет +35°С;

- температура сжатого воздуха на впуске в осушитель не менее +40°С;

- избыточное давление сжатого воздуха на впуске в осушитель 7 бар,

его пропускная способность составит не более 32, 9 м3/мин, тогда как необходимо осушать не менее 40,0 м3/мин. Осушитель не справится с поставленной задачей. Он будет перегружен. Факт перегрузки означает следующее:

- воздушный поток, предназначенный для осушения, больше допустимого;

- осушить поток, равный 40,0 м3/мин, до точки росы -40°С осушитель не может;

- влага поступает в воздушную сеть;

- в рабочей колонне осушителя накапливается влага, причём её количество превышает предельно допустимое значение;

- удалить влагу (восстановить адсорбент) во время процесса регенерации не получается, так как установленные на осушителе нагревательный элемент и воздуходувка рассчитаны на удаление того количества влаги, которое осушитель может задержать в потоке не большем чем 32, 9 м3/мин.

Очевидно, что летом осушитель от цикла к циклу будет набирать в себя всё большее и большее количество влаги. Восстановить адсорбент он не сможет, так как мощности установленных нагревателя и воздуходувки не достаточно. В результате осушитель «утонет». Осушать до требуемой точки росы он уже не сможет. Термин «утонуть» означает то, что наполнитель, начиная от низа колонны, там где происходит впуск сжатого воздуха, до верха колонны, там где выходит сжатый воздух, наполнен капельной влагой. Восстановить осушитель невозможно. Требуется полная замена наполнителя (адсорбента). При этом необходимо понимать, что замена наполнителя не является решением проблемы. Для того, чтобы ситуация не повторилась и осушитель вновь не «утонул», необходимо, параллельно с восстановленным осушителем, подключить ещё один осушитель с аналогичными техническими характеристиками. Так же в целях повышения эффективности защиты системы сжатого воздуха адсорбционный осушитель с горячим типом регенерации должен иметь:

- термоизоляцию колонн;

- комплект фильтров на входе и выходе сжатого воздуха;

- системы защиты адсорбента от повреждения.

В случае, когда величина потребления сжатого воздуха непостоянна и имеется существенный диапазон ее изменения, осушитель необходимо дополнительно укомплектовать функцией ECO Control. Эта функция позволяет дополнительно экономить электроэнергию в режиме работы частичной загрузки осушителя, а также позволяет работать по фактической точке росы. В отличие от осушителя с горячим типом регенерации, осушители с холодным типом регенерации не требуют термоизоляции колонн. Объясняется этот момент тем, что процесс регенерации в этих осушителях происходит без нагрева регенерирующего потока воздуха и, соответственно, регенерируемая колонна «не греет» рабочую колонну. В остальном их комплектации идентичны.

Адсорбционные осушители холодной регенерации

Объемный поток 0,15 - 154 м³/мин c точкой росы до -70 °C

Маленькие адсорбционные осушители DC 1.5-7.5

Щадящий десятиминутный цикл гарантирует также при незначительной потребности в сжатом воздухе значения точки росы до -40°C в совокупности с высокой эксплуатационной надежностью. Эргономичная, удобная конструкция с защитным корпусом позволяет децентрализованное использование.

Компактные адсорбционные осушители DC 12-133

Вследствие минимальной разницы давлений и незначительной потребности в регенерационном воздухе сокращаются эксплуатационные расходы и затраты на техобслуживание, снижаются нагрузки, требуется меньше адсорбента и фильтры меньшего типоразмера. Энергосберегающая производительность благодаря ECO Control basic и ECO Control (опция).

Большие адсорбционные осушители DC 169-1545

Большие адсорбционные осушители открытой конструкции, предназначенные для давлений до 10 бар (изб.) (опционально до 16 бар (изб.)), не менее надежны и экономичны своих компактных "собратьев". Модульная конструкция облегчает транспортировку и монтаж, хорошая доступность ко всем узлам упрощает проведение профилактик и работ по техобслуживанию.

Холодоосушители KAESER TG-TH-TI

Сжатый воздух, содержащий пары воды, может быть охлажден в холодильном осушителе, что приведет к выпадению влаги в виде конденсата, который затем автоматически удаляется из осушителя. Осушенный воздух после осушителя будет иметь точку росы около +3° C.
Холодильные осушители KAESER SECOTEC ® оборудованы энергосберегающей системой управления SECOTEC ® on / off.
Функционирование осушителя SECOTEC ® может быть описано следующим образом:
Фаза 1: Теплый, влажный сжатый воздух входит в осушитель в точке (1) в верхнюю часть теплообменника (2), где он предварительно охлаждается холодным, сухим воздухом, покидающим осушитель (5).
Фаза 2: В нижней части теплообменника (2) воздух продолжает охлаждаться то установленной точки росы, отдавая свое тепло в холодильный контур осушителя, состоящий из холодильной системы и термомассы (3).
Фаза 3: Выпавшая в виде конденсата влага удаляется автоматически через электронный конденсатоотводчик ECO DRAIN (4).
Фаза 4: Теперь холодный и сухой воздух выходит из осушителя через верхнюю часть теплообменника (2).

Энергосберегающий холодильный компрессор

В зависимости от температуры охлаждаемого сжатого воздуха тактовый электромагнитный клапан изменяет объем камеры сжатия и количество хладагента. Потребление электричества при частичной нагрузке растет и падает пропорционально производительности. Таким образом, осушитель при 40% производительности потребляет всего 43% электричества.

Минимальная разность давлений

Благодаря системе сепарации уменьшенных размеров и оптимальной конструкции теплообменника энергосберегающие осушители фирмы KAESER KOMPRESSOREN обладают очень низкой разницей давлений и отличаются минимальной потерей давления по сравнению с другими осушителями. Это позволяет снизить максимальное давление в сети, обеспечивая таким образом снижение затрат на электроэнергию, и сокращает утечки.

Высокопроизводительная система сепарации

Выпадаемый при охлаждении воздуха конденсат (включая частицы до 3 мкм) удаляется из сжатого воздуха в высокопроизводительном сепараторе, изготовленном из нержавеющей стали. Надежное отделение конденсата гарантированно и в режиме частичной нагрузки. Степень сепарации остается постоянной при изменении объемного потока в пределах от 10 до 150%. Только благодаря такой степени сепарации конденсата из сжатого воздуха даже при неравномерном потоке, возможно поддержание точки росы на одном уровне. Это особенно важно при монтаже холодоосушителя в составе компрессорной станции с большим запасом мощности.

Высококачественный пластинчатый теплообменник

Изготовленные из нержавеющей стали пластинчатые теплообменники воздух/воздух и воздух/хладагент сконструированы специально для применения в холодоосушителях. Гладкие медные трубы большого диаметра обеспечивают низкую разность давления. Поскольку эти антикоррозийные трубы невосприимчивы к загрязнению, нет необходимости в установке дополнительного предварительного фильтра.

ECO DRAIN

Получив сигнал от датчика уровня заполнения сборника, уровневый регулятор устройства отвода конденсата ECO DRAIN открывает мембранный клапан. Электронное управление контролирует максимально требуемое время открытия клапана, необходимое для полного отвода конденсата без потери сжатого воздуха.

Технические характеристики холодоосушителей серии TG-TI

* — Производительность при условиях, указанных согласно DIN ISO 7183 (избыточное рабочее давление 7 бар(изб.), окружающая температура +25 °С, температура сжатого воздуха на входе +35°С, точка росы + 3 °С)

Датчик температуры точки росы

Как правило, сжатый воздух, вырабатываемый компрессором, имеет 100-процентную относительную влажность. Для снижения содержания в сжатом воздухе вапоризованной влаги, используются осушители сжатого воздуха.

Датчики (измерители) температуры точки росы служат для измерения содержания в газе вапоризованной (парообразной) влаги. Измерители температуры точки росы показывает температуру, при которой эта влага начнет конденсироваться - т.е., температуру точки росы.

Все адсорбционные осушители, предлагаемые нашей компанией, могут быть оснащены датчиком ТТР, подключаемым к системе управления осушителя. Такой датчик не только позволяет в реальном времени отображать температуру точки росы на дисплее системы управления осушителя, но и участвует в управлении им: переход адсорбера осушителя в фазу адсорбции инициируется системой управления только при росте температуры точки росы до запрограммированного уровня.

Однако, иногда возникает необходимость дополнительно контролировать температуру точки росы сжатого воздуха и азота. Для этого, используются автономные, не связанные с осушителем измерители. Наш немецкий партнер - компания Drytec - предлагает 2 модели измерителей температуры точки росы, предназначенные для измерения влажности сжатого воздуха и азота.

Оба наши датчика работают по импендансной технологии. Используются высококачественные измерительные элементы, он же Easidew Transmitter (Cermet II) фирмы Michell Instruments, британского производства. Чувствительные элементы измерительных элементов защищены кожухом из синтерированной нержавеющей стали. Оба снабжены большим светодиодным дисплеем, на котором в режиме реального времени отображается замеряемая температура точки росы. Имеются также и кнопки управления, используемые при навигации по меню датчика.

Оба датчика очень просты в установке и обращении, работают по принципу "plug-and-play". Измерительный элемент уже установлен в находящейся внутри корпуса датчика измерительной камере, калибровочные значения введены в память электронного блока; для начала работы с датчиком, следует лишь подключить его кабель к сети электропитания и присоединить его 4-мм трубку подачи газа к быстроразъемному соединению.

Датчик, он же Easidew Transmitter (Cermet II) фирмы Michell Instruments, служит для измерения температуры точки росы сжатого воздуха или, иначе говоря, содержания в нем испаренной влаги.

Датчик представляет собой цилиндр из нержавеющей стали, внутри которого размещена пластина с нанесенным на нее тончайшим слоем полимерного полупроводникового материала на основе кремния (комплекс оксидов кремния и углеродных соединений). Пластина защищена фильтром из спеченной бронзы, препятствующим попаданию на пластину частиц пыли, компрессорного масла и пр.

Датчик снабжен резьбой, и присоединяется к выходу сжатого воздуха из осушителей сжатого воздуха Kaeser. Датчик снабжен 3-клеммным присоединением электропитания. На вход датчика подается постоянный ток напряжением 24В. На выходе, в зависимости от содержания влаги в попадающем на пластину сжатом воздухе, сила тока составляет от 4 до 20 мА (если датчик исправен).

Датчик не может использоваться самостоятельно, т.к.:

- не снабжен устройством электропитания,

- не снабжен перекодировщиком сигнала из аналоговой формы,

- не снабжен устройством отображения информации (дисплеем или др.),

Датчик является запасной частью к осушителям сжатого воздуха Drytec, работающим под управлением систем Multitronic, L1 и некоторых других.

Схема подсоединения

Датчик температуры точки росы является стационарным и предназначен для настенного размещения.

Имеет 2 свободных от напряжения «сухих» контакта с программируемым значением изменения статуса. Эти контакты можно использовать, например, для подключения внешних сигнальных устройств (ламп, зуммеров и т.д.), или для управления какими-либо устройствами.

Интересной особенностью является наличие у него порта USB и устанавливаемого на него съемного флэш-накопителя. Флэш-накопитель имеет емкость 32000 записей, частота записи показаний поддается регулировке. В комплекте с датчиком поставляется программное обеспечение для операционных систем MS Windows 98/2000/XP/Vista, для взаимодействия с накопителем: установки калибровочных значений, частоты фиксации показаний датчика, времени и даты, аварийных значений ТТР, перемещения данных из накопителя в файл на жестком диске ПК и последующего их просмотра в виде удобных масштабируемых графиков.

Также, в комплекте поставляются: кабель для подключения к сети 230В˜50Гц и 2-метровый отрезок 4-миллимитеровой PTFE-трубки.

В случае, если имеется вероятность попадания в датчик компрессорного масла, пыли и других загрязнителей, следует подключать датчик через систему предварительной фильтрации, которую также можно заказать у нас.

Измеритель является переносным. Конечно, это не значит, что его нельзя использовать и постоянно на одном месте - однако, была учтена специфика работы с переносными датчиками, и он имеет несколько другую схему взаимодействия с внешними устройствами.

Не имеет внешних сигнальных контактов и флэш-накопителя. Вместо них, он оснащен выходом аналогового сигнала 4...20 мА, отражающего значение температуры точки росы. При желании, сигнал можно обрабатывать с помощью опционального устройства Easylog, которое позволяет как производить запись показаний (до 48000 значений), так и имеет свободные от напряжения контакты.

Другой особенностью является наличие регулятора подачи сжатого воздуха или азота в измерительную камеру. Регулятор может использоваться для быстрой продувки измерительной камеры с целью более быстрой актуализации показаний датчика.

В комплект поставки входят: кабель подключения к сети 230В˜50Гц и 2-метровый отрезок 4-миллимитеровой PTFE-трубки. Дополнительно, можно заказать: фиксатор показаний Easylog, конвертер EBW1 для подключения Easylog к ПК, программное обеспечение Gsoft, предварительный фильтр AA003G с быстроразъемным присоединением (для защиты от масла и пыли).

Технические данные обоих датчиков