Osuszacz chłodniczy

Jak prawidłowo wybrać osuszacz chłodniczy i ciśnieniowy punkt rosy

Osuszacze chłodnicze należą do najczęściej stosowanych osuszaczy sprężonego powietrza w warsztatach i przemyśle. Kontrolowanie schładzają sprężone powietrze. W pierwszej kolejności powietrze schładza się poniżej punktu rosy, część zawartej w nim pary wodnej skrapla się i może zostać odprowadzona w postaci cieczy. Następnie sprężone powietrze jest ponownie podgrzewane i wprowadzane do sieci sprężonego powietrza ze znacznie mniejszą zawartością pary wodnej.

Aktualny asortyment obejmuje przepływy objętościowe od 0,4 do 36 m³/min. W zależności od wielkości urządzenia przewidziano maksymalne ciśnienia robocze wynoszące odpowiednio 14 lub 16 barów. Do prawidłowego wyboru nie wystarczy jednak porównać jedynie nominalnego przepływu objętościowego sprężarki z nazwą osuszacza. Decydujące znaczenie ma również to, jaki ciśnieniowy punkt rosy musi zostać osiągnięty w rzeczywistych warunkach pracy.

Co oznacza ciśnieniowy punkt rosy?

Ciśnieniowy punkt rosy to temperatura, do której można schłodzić sprężone powietrze przy jego aktualnym ciśnieniu roboczym, zanim zawarta w nim para wodna zacznie się skraplać. Jest więc bezpośrednim wskaźnikiem zawartości wilgoci resztkowej w sprężonym powietrzu. Im niższy ciśnieniowy punkt rosy, tym bardziej suche jest sprężone powietrze.

Ciśnieniowy punkt rosy wynoszący na przykład +3 °C nie oznacza, że sprężone powietrze opuszcza osuszacz w temperaturze +3 °C. Oznacza to raczej, że dopóki sprężone powietrze znajdujące się pod ciśnieniem w dalszej części sieci nie schłodzi się do około +3 °C lub niżej, z pozostałej pary wodnej nie powinien powstać nowy kondensat. Jeśli jednak przewód schłodzi się poniżej tej wartości, może ponownie dojść do wykroplenia wody.

Dlaczego +3 °C wystarcza w wielu instalacjach warsztatowych i przemysłowych

Aktualne osuszacze chłodnicze są projektowane w warunkach referencyjnych na ciśnieniowy punkt rosy wynoszący około +3 °C. W przypadku przewodów sprężonego powietrza prowadzonych w normalnie ogrzewanych halach produkcyjnych i warsztatach taki zakres jest często wystarczający. Przewody zazwyczaj pozostają tam znacznie powyżej ciśnieniowego punktu rosy.

Inaczej jest, gdy przewody sprężonego powietrza zimą są prowadzone przez nieogrzewane obszary lub na zewnątrz. Jeśli przewód lub odbiornik może schłodzić się do temperatury około 0 °C lub niższej, ciśnieniowy punkt rosy +3 °C nie wystarczy, aby niezawodnie uniknąć kondensacji lub ryzyka zamarzania. W takich zastosowaniach często stosuje się osuszacze adsorpcyjne, zapewniające znacznie niższe ciśnieniowe punkty rosy.

Ciśnieniowy punkt rosy to nie to samo co atmosferyczny punkt rosy

Ciśnieniowy punkt rosy odnosi się wyraźnie do sprężonego powietrza pod ciśnieniem roboczym. Po rozprężeniu powietrza do ciśnienia atmosferycznego zmienia się zależność między zawartością wody a punktem rosy. Dlatego ciśnieniowego punktu rosy osuszacza sprężonego powietrza nie należy utożsamiać ze zwykłym punktem rosy występującym w pogodzie lub pomieszczeniu.

Również temperatura powietrza zmierzona na wyświetlaczu lub na przewodzie rurowym nie jest automatycznie ciśnieniowym punktem rosy. Do wiarygodnej oceny wilgotności wymagany jest odpowiedni pomiar punktu rosy.

Warunki referencyjne a rzeczywista wydajność

Wydajności nominalne aktualnych osuszaczy chłodniczych podawane są zgodnie z określonymi warunkami referencyjnymi. W przypadku urządzeń RDX nominalne przepływy objętościowe odnoszą się do warunków obejmujących około 7 barów ciśnienia roboczego, +35 °C temperatury sprężonego powietrza na wlocie oraz +25 °C temperatury otoczenia. W tych warunkach podawany jest ciśnieniowy punkt rosy wynoszący około +3 °C.

Jeśli temperatura na wlocie lub temperatura otoczenia znacznie wzrośnie albo osuszacz zostanie obciążony większym przepływem objętościowym, musi odprowadzić więcej ciepła i wilgoci. W rezultacie zmniejsza się jego użyteczna wydajność, a rzeczywiście osiągalny ciśnieniowy punkt rosy może być wyższy. W danych produktowych dla mniej korzystnych warunków granicznych podawane są odpowiednio wyższe ciśnieniowe punkty rosy, sięgające około +10 °C.

Od 0,4 do 36 m³/min dla instalacji o różnej wielkości

Aktualny asortyment jest podzielony na kilka zakresów wydajności: od 0,4 do 1,8 m³/min dla kompaktowych instalacji, od 2,4 do 4,1 m³/min dla średniego zapotrzebowania na sprężone powietrze, od 5,2 do 7,7 m³/min dla większych instalacji warsztatowych i przemysłowych oraz od 10 do 18 i od 20 do 36 m³/min dla dużych, ciągłych przepływów powietrza. Zawsze decydująca jest wydajność osuszacza wymagana w rzeczywistych warunkach.

Łączenie separatora cyklonowego, filtrów i osuszacza chłodniczego

Osuszacz chłodniczy jest częścią całego systemu uzdatniania sprężonego powietrza. Kondensat w postaci wolnej można usunąć jeszcze przed osuszaczem za pomocą separatora cyklonowego. Odpowiednie filtry redukują ilość cząstek stałych i aerozoli olejowych. Następnie osuszacz chłodniczy odpowiada za właściwe zmniejszenie zawartości wilgoci do określonego ciśnieniowego punktu rosy. Jeśli wymagane są dodatkowo bardzo niskie zawartości oleju resztkowego, za osuszaczem i filtracją dokładną można zastosować jeszcze adsorber z węglem aktywnym.

Osuszacz chłodniczy czy adsorpcyjny?

W wielu ogólnych zastosowaniach warsztatowych i przemysłowych osuszacz chłodniczy jest rozwiązaniem ekonomicznym i odpowiednim pod względem technicznym. Jeśli jednak wymagane są ciśnieniowe punkty rosy znacznie poniżej 0 °C, na przykład ze względu na przewody zewnętrzne, ryzyko zamarzania lub szczególnie wrażliwe procesy, lepszą technologią będzie osuszacz adsorpcyjny. Dlatego wyboru należy dokonywać nie tylko na podstawie ceny, lecz przede wszystkim z uwzględnieniem wymaganego ciśnieniowego punktu rosy.

Kup osuszacz chłodniczy

Osoba, która chce kupić osuszacz chłodniczy, powinna znać nie tylko przepływ objętościowy, lecz także wymagany ciśnieniowy punkt rosy i rzeczywiste warunki pracy. Szczególnie ważne są temperatura na wlocie, temperatura otoczenia, ciśnienie robocze oraz najniższa temperatura w dalszej części sieci sprężonego powietrza. Dzięki temu można uniknąć przeciążenia nominalnie wystarczająco dużego osuszacza w rzeczywistych warunkach albo sytuacji, w której osiągnięty ciśnieniowy punkt rosy nie jest wystarczająco niski dla danego zastosowania.