Осушитель воздуха рефрижераторного типа принцип работы

Обновлено: 19.04.2024

Осушители воздуха

Сжатый воздух является своего рода энергоносителем, использование которого получило широчайшее распространение практически во всех отраслях промышленности. Такой воздух обладает рядом ценнейших свойств, благодаря которым он может составить достойную конкуренцию таким энергоносителям, как электричество, газ и пар: он не горюч, легко транспортируется, имеет низкую себестоимость и что немаловажно очень просто производится.

Но сжатый воздух имеет в своем составе влагу, механические включения, микроскопические частички компрессорного масла и пр. Влага, попавшая в смазку некоторых механизмов, может нанести достаточно серьезный вред пневматическому оборудованию. Повышенная влажность воздуха может привести к коррозии магистрального трубопровода, и полностью остановить некоторые технологические процессы. Для эффективной очистки сжатого воздуха от влаги, газообразных и твердых примесей в современной промышленности применяют рефрижераторные осушители.

Конструкция и принцип действия установок

Принцип действия этого устройства основан на охлаждении воздуха с последующим удалением из него конденсата методом сепарирования. Конструктивные особенности и работу такого устройства будет рассмотрено на примере рефрижераторного осушителя remeza.

Устройство состоит из регенераторного и фреонового контура, а также модуля влаготделения, выполненного в одном компактном корпусе.

Сжатый воздух от компрессора подается в установку, где подвергается первоначальному охлаждению в регеративном контуре. Охлаждение и частичная потеря влаги происходит за счет соприкосновения уже подготовленного воздуха с теплообменником регенеративного контура.
После этого, сжатый и частично осушенный воздух соприкасается с фреоновым теплообменником, где охлаждается до точки росы, остаточная влага в продукте конденсируется.
После прохождения стадии конденсации влаги, воздушный поток, с конденсированной влагой и другими включениями поступают в воздушный сепаратор или влагоотделитель.
Проходя через сложную систему воздушных каналов, остаточная влага и другие включения, оседают на стенках сепаратора, после чего стекают в нижнюю часть установки, из которой после очистки от масляных и механических включений удаляются в канализационную систему. Очищенный от примесей и осушенный воздух подается к потребителю.
Нагретый сжатым воздухом фреон, движимый компрессором, подается в конденсаторный теплообменник, где частично остывает.
Проходя по трубкам, охлажденный фреон достигает капиллярной трубки, где давление его опускается, после чего он поступает в испаритель, где закипая, отбирает тепло у горячего сжатого воздуха.
Температуру хладагента, на выходе из капиллярной трубки, контролирует датчик. Если его температура опускается до точки обледенения теплообменника, то автоматически, клапан перенаправляет горячий фреон в обход конденсатора, по так называемому байпасному контуру.

Рассмотренный принцип работы осушителя сжатого воздуха рефрижераторного типа, ничем не отличается от работы любого холодильного оборудования и климатической техники. В осушителях этого типа также присутствует компрессор, конденсатор и испаритель, а также экологически чистый хладагент.

Где применяются рефрижераторные осушители?

Область применения осушителей охлаждения достаточно обширна: это и машиностроение, металлургия, медицина, производство продуктов питания. Но наибольшее применение рефрижераторные осушители в производстве, как основной энергоресурс для пневмооборудования и инструмента. Достоинства применения такого оборудования очевидны:

Простота конструкции и эксплуатации.
Эффективность. Наличие регенеративного контура позволяет экономить до 50% электроэнергии.
Три модуля в одном корпусе – регеративный, холодильный и влагоотделительный.
Долговечность.
Простота в обслуживании.
Экологичность.

Главным достоинством этих аппаратов является стабильная точка росы сжатого воздуха, которая держится строго на отметке +3°С.

Основным недостатком осушения охлаждением является довольно ограниченная возможность снижения точки конденсации влаги, в диапазоне от 2 до 4 °С. Именно поэтому есть серьезные ограничения по монтажу пневмосистем.

После процесса осушения не стоит вести пневмотрассу по улице или не отапливаемым участкам цеха. При снижении температуры воздуха ниже точки конденсации влаги, может опять выделяться конденсат, который будет оседать на стенках трубопровода, попадать в пневмоинструмент и другое оборудование, что неминуемо приведет к их коррозии и выходу из строя.

Для эффективной работы холодильного или климатического промышленного оборудования важно, чтобы во время их работы соблюдалась умеренная относительная влажность воздуха в его камерах и узлах. Сам компрессор не может выполнять такую функцию, поэтому производители техники включают в его конструкцию такой элемент, как холодильный осушитель.

Рефрижераторный осушитель наиболее распространенный тип подобных устройств среди потребителей

Создание этим устройством умеренных микроклиматических условий позволяет сберечь отдельные детали оборудования от негативного воздействия коррозии, а иногда и от поломок отдельных систем самого оборудования. Наиболее распространенными являются рефрижераторные осушители.

Почему рефрижераторные осушители так популярны?

Осушитель рефрижераторного типа обладает рядом преимуществ по сравнению с другими типами устройств, из-за своей экономичности и простоты в эксплуатации. Их принцип работы не отличается от механизмов, которые используются в домашних холодильниках или сплит-системах.

Холодильное осушение происходит при помощи хладагента – фреонового газа. За счет него, содержащийся в системе оборудования сжатый воздух, поддается конденсации (удалению влаги). То есть, количество утилизированного в результате работы устройства конденсата напрямую зависит от получаемой температуры воздуха.

Преимущества рефрижераторных осушителей

Популярность использования рефрижераторных осушителей как частными потребителями, так и производственными предприятиями обусловлена рядом преимуществ, к которым относят:

экономность в энергопотреблении;
низкий уровень шума в процессе работы;
простота в эксплуатации и долговечность самого устройства;
высокая производительность (0,2 –40 м3/мин).

Большой ценовой диапазон разных моделей таких устройств позволяет выбрать осушитель холодильного типа не только для производственных нужд, но и тем, кто занимается малым бизнесом или желает использовать его в домашних условиях.

Высоким спросом пользуется оборудование, которое не только выполняет свою основную функцию, но и очищает воздух от:

пыли и механических включений;
компрессорного масла;
гидрокарбонатов;
вирусов и бактерий.

Разновидности рефрижераторных осушителей

Рефрижераторные осушители делятся на два типа: циклические и нециклические

Рефрижераторные осушители разделяют на 2 типа которые отличаются друг от друга некоторыми особенностями конструкции:

Циклические

Они содержат в себе емкость с охладителем, внутри которого установлен теплообменник. Такие установки позволяют находиться тепловой емкости в оптимальном диапазоне температур длительное время, тем самым позволяя отключать процессор или переводить его в режим холостого хода.

Нециклические

Существуют и недостатки как циклических, так и нециклических установок.

Так, в осушителях с тепловой емкостью выделяют:

Основным недостатком же нециклических осушителей является экономность энергопотребления даже на малой мощности оборудования. Такие установки представлены в большом ассортименте разных ценовых сегментов, что делает их более востребованными, чем цикличные осушители.

Принцип работы нецикличных осушителей

Метод сепарирования является основой работы всех нецикличных осушителей. По своей конструкции они могут иметь некоторые отличия, но на принцип их работы от этого сильно не меняется.

Рефрижераторный осушитель любого типа (циклического или нециклического) состоит из 3 основных узлов

Любой рефрижераторный осушитель состоит из 3 основных узлов:

регенераторного контура охлаждения;
фреонового контура охлаждения;
водоотведения.

Принцип работы таких устройств отличается определенной последовательностью операций:

В результате работы компрессора, поток сжатого воздуха под давлением подается в регенераторный контур охлаждения, где происходит его первичное охлаждение при помощи встроенного теплообменника. Потеря влаги в таком механизме минимальна.
После первой переработки, воздух поступает во фреоновый контур, где и происходит конденсация.
Отделенные друг от друга воздух и влага поступают во водоотделитель, где жидкость оседает на стенках сепаратора и выводится при помощи специального трубопровода в специальный поддон или емкость. Пройдя сложную систему фильтрации, в канализацию или сливную яму утилизируется чистая вода, без механических или химических включений.
Осушенный воздух проходит систему фильтрации, после чего выводится для нужд потребителя.
Нагретый в результате работы устройства хладагент, остывает при поступлении в конденсаторный теплообменник.

Какой осушитель будет наиболее эффективным?

Выбирая для промышленных или бытовых нужд осушитель воздуха, важно учитывать не только его технологические особенности, но и саму конструкцию. Современный рынок холодильных осушителей разнообразен. Некоторые производители объединяют два теплообменника в один общий механизм, что не повлияет на эффективность, но может принести некоторые проблемы при его ремонте и наладке.

Осушитель — это деталь первой необходимости для компрессоров, которые являются составляющим механизмом комплекса пневмоинструмента. Крайне важно, чтобы в такие устройства подавался идеально чистый воздух без пыли и частиц мелкой фракции.

На крупногабаритных устройствах установлен блок индикации и регулировки режимов

При помощи заявленной конструкции удаётся удалять лишние частички влаги, которые образуются путём конденсирования водяных паров. Капельки жидкости появляются на ресивере, а также внутри воздушной системы. Такое явление происходит при слишком интенсивном сжатии воздуха. Кроме этого, сжатый воздух также может иметь частицы масла. Их появление связано с использованием поршневых компрессоров, которые для смазки используют жировую консистенцию.

Не допускается использовать приборы со встроенным осушителем неподалёку от нагревательных приборов

Без установки осушительного механизма с воздушной системой могут возникнуть некоторые проблемы. Поэтому устанавливают такие механизмы со следующими целями:

предотвращение падения давления в системе;
профилактика появление ржавчины;
удаление вредных микроорганизмов;
исключение выхода пневматических подстанций из строя.

Кроме того, при помощи осушителей выполняют регулярную очистку отопительных систем в котельных.

В осушителях холодного типа весь конденсат удаляется путём замораживания

Какие проблемы вызывает отсутствие осушителя

В случае попадания в закрытую воздушную систему сторонних частиц, в оборудовании могут возникнуть серьёзные поломки. Рассмотрим, с чем можно столкнуться, если пренебречь монтажом влагоотделителя.

Смешивание влаги и жира приводит к образованию густой эмульсии, которая закупоривает каналы и проточки.
Если система работает в условиях пониженной температуры, то влага внутри замерзнёт, что приведёт к деформации конструкции.
Наличие конденсата в воздушной системе не допускает её применения в фармацевтических, химических целях, а также для пищевой промышленности.
При повышенной влажности внутри воздушной системы происходит образование ржавчины, что, в конечном счёте, обернётся перекрытием каналов.
Влага в пульверизаторах недопустима, так как из-за этого будет невозможна качественная покраска автомобилей, а также других фасадных поверхностей.

К большинству приспособлений в комплекте не идут соединительные фитинги

Благодаря встроенным осушителям удаётся добиться стопроцентной чистоты технического воздуха.

Устройство и принцип работы осушителя в зависимости от вида

Для очистки воздуха от лишней влаги используются как модульные, так и одиночные системы. Они, в зависимости от принципа работы и конструкции, различаются по видам.

Рефрижераторные системы

Во многих моделях предусмотрены взаимозаменяемые фильтры. Поэтому их всегда можно найти в продаже

Абсорбционные устройства

Приспособления адсорбционного типа работают на основе силикатного геля, который применяется в разных сферах промышленности. Такая конструкция стоит в несколько раз дороже предыдущей. Является самой эффективной системой осушения. Состав, который является наполнителем, меняют один раз в пять лет. Устройство работает без сбоев даже в холодных помещениях. Специалисты обращают внимание, что для таких приспособлений перед сорбентом потребуются дополнительные фильтры.

Существуют влагоотделители с внутренним нагревом и механическим способом вентиляции

Мембранные конструкции

Устройство представляет собой небольшой по размеру корпус, в котором размещено несколько мембран, представляющих из себя волокна. Они стабильно задерживают влагу и масла, содержащиеся в воздухе. Отсутствие движущихся частей конструкции даёт возможность эксплуатировать устройство на несколько лет дольше, чем предшествующие варианты. Конструкция отличается быстрым монтажом и способна работать при температуре -70ºС. Однако, если в помещении, где используются компрессоры, воздух слишком загрязнён, то такие приспособления не рекомендуются к применению.

Простые конструкции всегда отличается долговечностью

Плюсы и минусы использования влагоотделителей

Существует оборудование, которое можно использовать без встроенных осушителей. Тем не менее, осушитель в конструкции очень важен. Особенно остро это касается химической, нефтеперерабатывающей и машиностроительной промышленности. Рассмотрим, какие достоинства можно извлечь из применения данного типа вспомогательной техники:

отсутствие поломок основного оборудования;
быстрая и качественная работа с сырьём;
при работе с лакокрасочным оборудованием не нужна дополнительная сушка;
возможно применение в быту (характерно для моделей с низкой пропускной способностью).

Рефрижераторные модели нельзя использовать в помещениях без системы отопления

Что касается недостатков, то их выделяют всего три:

Высокая стоимость.
Необходимость участия профессионала в выборе и эксплуатации конструкции.
Не всегда можно найти подходящий механизм.

Зачастую стандартные компрессорные приспособления имеют встроенные сепараторы, которые имеют свойство просушивать воздух на 80%. Однако, если есть необходимость использовать максимально высушенные потоки, то на помощь придёт осушитель.

Как выбрать конструкцию, чтобы не наделать ошибок

Если вы, как хозяин дома, совершенно ничего не смыслите в таких установках, как осушители, лучше доверить право выбора профессионалу. Он поможет более точно определить тип конструкции, который необходим. Подготовьтесь рассказать ему о том, в каких условиях будет эксплуатироваться данный механизм.

Мембранные модели имеют две колоны: в первой происходит осушение, а во второй восстановление

По условиям применения

Это очень важный критерий выбора необходимого агрегата. Например, для использования в автомобильном цеху, в котором регулярно проводятся красочное покрытие кузовов и других деталей, подойдёт оборудование абсорбционного типа. Оно лучше всего будет впитывать влагу и прослужит максимум времени без обслуживания.

Большинство моделей энергонезависимы

Что касается механизмов рефрижераторного типа, то они наиболее удобны в промышленных целях на химических заводах, где в воздухе могут присутствовать не только влага и масла, но ещё и химические соединения. А мембранные конструкции идеальны для применения в домашних условиях, например, после ручной мойки машины в качестве автомобильного фена.

По техническим параметрам

При использовании пневматического оборудования, независимо от целей, ему необходимы осушители, работа которых будет соответствовать стандартам ГОСТа и ISO 8573-1. Рассмотрим, каких именно параметров следует придерживаться:

класс влаги 1.4.1, температура точки росы не более 3ºС;
диапазон давления должен быть в пределах от 3 до 7 бар;
температура воздуха на входе до 35ºС.

Мембранные конструкции допускается использовать в пожароопасных помещениях

Желательно выбирать прибор, который может работать с небольшим температурным запасом. Например, в жаркое время прибор должен беспрепятственно работать при температуре +50ºС.

По пропускной способности

Что касается пропускной способности приборов, то для разных условий она варьируется. Самым оптимальным считается диапазон 5,2-8 м³/мин. Таких характеристик будет достаточно, чтобы одинаково использовать устройство в домашних и в промышленных целях.

Мембранные конструкции можно эксплуатировать на улице

Ведущие производители влагоотделителей

Как промышленные, так и бытовые осушители применяются довольно широко, поэтому стоит узнать, на каких именно марках останавливают свой выбор профессионалы. Рассмотрим наиболее распространённые бренды приборов.

MARK. Известный производитель, который предоставляет покупателю продукцию высокого качества. Торговая марка специализируется на всех видах влагоотделителей. Все они характеризуются долговечностью и практичностью.
KRAFTMANN. Немецкая компания, являющаяся ведущей на промышленном рынке. Производит только абсорбционные и рефрижераторные осушители компрессоров. Выпускает несколько серий с изменённым типом контроля.
EKOMAK. Осушители сжатого воздуха, которые делятся на приспособления по сериям холодной и горячей регенерации. Такие приборы отлично подходят для эксплуатации в цехах и на заводах.

Повысить качество осушения можно путём установки нескольких ступеней влагоотделителей

Заявленные бренды считаются одними из самых дорогих на рынке, поэтому можно отдать предпочтение более дешёвым агрегатам, нисколько не уступающим по качеству.

Лучшие модели осушителей для компрессоров

Так как все компрессоры боятся влаги, им просто необходимо хороший масло- и влагоотделитель. Если вы не располагаете крупными финансовыми средствами, то можно приобрести модели попроще. При этом их качество на вполне приличном уровне.

размер соединения ½ F;
давление 10 атм.;
масса 1,78 кг;
длина 275 мм.

размер соединения ¼;
наличие редуктора;
пропускная способность 3000 л/мин.;
тонкость фильтрации 25 мкм;
масса 1,1 кг.

внутренняя резьба 3/8;
рабочее давление 1,5-9,0 кг/см²;
рабочая температура 5-60ºС;
масса 360 г.

наличие регулятора и манометра;
регулировка рабочего давления;
внутренняя резьба ½.

рабочее давление 12 атм.;
входное соединение ¼ F;
тип фильтра – воздушный.

Как правило, компрессорное оборудование может применяться не только при производстве каких-то технических работ, но и присутствовать практически в каждой бытовой технике и автомобилях. Поэтому осушитель — это довольно важная составляющая. Агрегат должен быть предусмотрен в любом типе современной техники, так как от этого зависит безопасность и долговечность работы многих механизмов.

Стоимость прибора зависит от множества факторов, среди которых обязательно включена опция производительности

Осушители воздуха рефрижераторного типа серии ОВРТ предназначены для очистки сжатого воздуха от влаги и паров масла.

Очистка воздуха от примесей влаги, масла и механических частиц является наиважнейшим этапом подготовки сжатого воздуха, т.к. именно качественная подготовка воздуха способна продлить ресурс пневмооборудования вплоть до 90%.

Осушители воздуха рефрижераторного типа серии ОВРТ являются наиболее эффективным и экономичным решением для очистки сжатого воздуха от влаги и паров масла. Они позволяют производить сжатый воздух с точкой росы до +3…+5°C. Рефрижераторные осушители ОВРТ обладают рядом технических особенностей, которые обеспечивают их эффективность, надежность, долговечность и удобство эксплуатации:

Простая установка и надежная конструкция. Залогом высокой надежности осушителей ОВРТ является простота их конструкции, высокое качество материалов и комплектующих и отсутствие какой-либо чувствительной электроники, требующей сложной настройки. Осушители ОВРТ поставляются готовыми к эксплуатации, настроенными на температуру точки росы +3…+5°C;
Стабильная температура точки росы. Осушители воздуха ОВРТ снабжены клапаном, который плавно регулирует давление кипения хладагента, приводя в соответствие его расход и нагрузку на испаритель. Это позволяет поддерживать температуру хладагента в испарителе в диапазоне 0…+1°C, защищая его от замерзания, и стабилизировать точу росы в диапазоне +3…+5°C не зависимо от нагрузки на испаритель;
Автоматический отвод конденсата. Автоматический конденсатоотводчик сводит к минимуму временные затраты на обслуживание осушителя. Сброс воздуха осуществляется без расхода давления сжатого воздуха, а значит воздух не расходуется впустую;
Теплообменник и сепаратор из нержавеющей стали. Теплообменник и сепаратор осушителей ОВРТ изготовлены из нержавеющей стали AISI 316L. Это исключает образование ржавчины внутри теплообменника и сепаратора и гарантирует длительность и безотказность их эксплуатации;
Защита от перегрева и перегрузки. Осушители воздуха ОВРТ оснащены защитами от перегрева и перегрузки компрессора, а также двухконтурной системой контроля температуры конденсатора;
Компактность. Компактные размеры осушителей ОВРТ позволяют устанавливать их в местах с ограниченным пространством (не лишающих их возможности отвода избыточного тепла);
Низкий уровень шума. Малошумные компрессоры и вентиляторы, использующиеся при производстве осушителей ОВРТ обеспечивают комфортный уровень шума во время работы осушителя.

Принцип работы рефрижераторных осушителей ОВРТ:

На рисунке ниже приведена функциональная схема работы осушителей рефрижераторного типа серии ОВРТ.

Рекомендуемая схема подключения сжатого воздуха:

Фильтр-регулятор 40 мкм и сепаратор обеспечивают предварительную очистку воздуха от механических частиц и ка-пельной влаги. Они позволяют снизить нагрузку на осушитель и увеличить ресурс фильтра 5 мкм, установленного перед осушителем.

Ресивер устанавливается перед осушителем для стабилизации давления и расхода сжатого воздуха через осушитель.

Конденсатоотводчик обеспечивает своевременный автоматический сброс конденсата из ресиверов.

Фильтр 5 мкм предотвращает засорение конденсатоотводчика, теплообменников и испарителя мелкими механическими частицами.

Байпас обеспечивает возможность технического обслуживания осушителя без прекращения подачи сжатого воздуха потребителям.

Предохранительный клапан защищает систему сжатого воздуха от увеличения давления сверх допустимого значения.

Технические характеристики осушителей воздуха ОВРТ

Модификация	Номинальная производительность (1) , м3/ч / Нл/мин	P_ном., кВт	Точка росы, °C	Подключение воздуха	Нар. Ø трубки конденсатоотводчика
ОВРТ-06−1,6-НЖ-220V	36 / 600	0,23	+3…+5	Rc ½''	6
ОВРТ-09−1,6-НЖ-220V	54 / 900	0,26	+3…+5	Rc ½''	6
ОВРТ-12−1,6-НЖ-220V	72 / 1200	0,4	+3…+5	Rc ½''	6
ОВРТ-15−1,6-НЖ-220V	90 / 1500	0,45	+3…+5	Rc ½''	6
ОВРТ-18−1,6-НЖ-220V	108 / 1800	0,46	+3…+5	Rc ½''	6
ОВРТ-24−1,6-НЖ-220V	144 / 2400	0,47	+3…+5	Rc ¾''	6
ОВРТ-30−1,6-НЖ-220V	180 / 3000	0,49	+3…+5	Rc ¾''	6
ОВРТ-36−1,6-НЖ-220V	216 / 3600	0,62	+3…+5	Rc ¾''	6
ОВРТ-40−1,6-НЖ-220V	240 / 4000	0,65	+3…+5	Rc ¾''	6
ОВРТ-60−1,6-НЖ-220V	360 / 6000	1,38	+3…+5	Rc 1 ¼''	10

(1) — при номинальных эксплуатационных параметрах (давление 0,7 Мпа, температура сжатого воздуха на входе и температура окружающего воздуха 38°C)

Эксплуатационные характеристики осушителей воздуха ОВРТ:

Наименование	Значение
Номинальное рабочее давление	0,7 МПа
Максимальное рабочее давление	2,0 МПа
Максимальное давление конденсатоотводчика (2)	1,6 Мпа
Тип сброса конденсата	Автоматический
Номинальное напряжение питания	220 VAC
Диапазон напряжение питания	110…240 VAC
Номинальная температура воздуха на входе	38°C
Диапазон допустимой температуры на входе	+5…+60°C
Номинальная температура окружающего воздуха	38°C
Диапазон допустимой температуры окружающего воздуха	+5…+50°C
Тип охлаждения конденсатора	Воздушное
Параметры хладагента
Тип хладагента	R134A
Предельно допустимая концентрация (ПДК)	1000 ppm
Парниковая активность (ПГП)	1300

(2) — Если рабочее давление в системе больше 1,6 Мпа, то необходимо заменить штатный конденсатоотводчик на другой с подходящим рабочим давлением.

Если эксплуатационные параметры, такие как рабочее давление, температура воздуха на входе и температура окружающего воздуха, отличаются от номинальных значений, то при выборе производительности рефрижераторного осушителя необходимо использовать поправочные коэффициенты.

При отличии эксплуатационных параметров осушителя от номинальных значений. Его номинальную производительность необходимо скорректировать по формуле:

Q = Qn x KA x KB x KC;

Где:
Q — фактическая производительность осушителя;
Qn — номинальная производительность осушителя;
KA — коэффициент рабочего давления;
KB — коэффициент температуры сжатого воздуха на входе;
KC — коэффициент температуры окружающего воздуха;

Читайте также: