Osuszanie sprężonego powietrza jest powszechnie stosowanym procesem w wielu branżach, które korzystają z systemów pneumatycznych. Wilgoć zawarta w powietrzu może powodować korozję, uszkodzenia narzędzi i maszyn, a także wpływać negatywnie na jakość produktów wytwarzanych w procesach produkcyjnych. Dlatego, aby zapewnić prawidłowe działanie urządzeń oraz utrzymać wysoką jakość sprężonego powietrza, należy zastosować odpowiednie metody jego osuszania. Z naszego artykułu dowiesz się, dlaczego osuszanie medium roboczego jest istotne i jakie metody najczęściej stosuje się w tym procesie.
Dlaczego osuszanie sprężonego powietrza jest ważne?
Do uzyskania sprężonego powietrza konieczne jest korzystanie z powietrza atmosferycznego, które w swej naturalnej formie posiada wilgoć w postaci pary wodnej. W wyniku kompresji zdolność powietrza do utrzymywania wilgoci maleje. Rezultatem tego procesu jest kondensacja wody.
Wilgoć ta, jeśli nie jest usuwana z układu, może prowadzić do wielu problemów. Jednym z nich jest korozja elementów metalowych. Proces ten może być niebezpieczny zarówno dla samej sprężarki, jak i narzędzi pneumatycznych, rur przesyłowych, zaworów i innych elementów układu sprężonego powietrza. Co więcej, woda może osadzać się w przewodach, blokować przepływ powietrza i prowadzić do nieprawidłowego działania zaworów i innych komponentów. Ponadto wilgoć w układach pneumatycznych traktowana jest jako zanieczyszczenie. Dotyczy to szczególnie przemysłu farmaceutycznego, spożywczego czy elektronicznego, gdzie wilgoć może negatywnie wpływać na jakość i czystość wytwarzanych produktów.
Popularne metody osuszania sprężonego powietrza
W celu usunięcia nadmiaru wilgoci ze sprężonego medium stosuje się różne metody osuszania. W zależności od specyfiki instalacji i wymagań dotyczących jakości powietrza, do osuszania stosuje się różne urządzenia, w tym separatory cyklonowe, osuszacze chłodnicze i osuszacze adsorpcyjne.
Separatory cyklonowe to urządzenia zapewniające podstawowy stopień osuszenia medium roboczego. Stosowane są powszechnie w układach przemysłowych. Ich zaletami są wysoka skuteczność i prostota działania. Zasada działania separatorów cyklonowych oparta jest na sile odśrodkowej. Sprężone powietrze jest wprowadzane w ruch wirowy, w wyniku którego zanieczyszczenia takie jak woda, cząstki oleju czy zanieczyszczenia stałe osadzają się na ściankach urządzenia. Zanieczyszczenia następnie spływają na jego dno, skąd są usuwane za pomocą spustu kondensatu. Osuszacze cyklonowe są niezwykle skuteczne — pozwalają na eliminację do 99% wilgoci ze sprężonego powietrza. Dlatego też stosowane są przed dokładniejszym uzdatnianiem.
Osuszacze chłodnicze to jedne z najpopularniejszych urządzeń do osuszania sprężonego powietrza. Ich działanie opiera się na schładzaniu sprężonego powietrza do temperatury poniżej punktu rosy, co powoduje skraplanie się wilgoci. Kondensat jest następnie odprowadzany z układu. Do zalet osuszania sprężonego powietrza za pomocą osuszaczy chłodniczych należą prosta obsługa i konserwacja, stosunkowo niski koszt instalacji i eksploatacji, a także wysoka wydajność działania. Warto jednak zaznaczyć, że osuszacze chłodnicze mają ograniczoną zdolność do osuszania wynikającą z punktu rosy wynoszącego do +3 st. C. W rezultacie nie sprawdzą się w aplikacjach wymagających wyjątkowo suchego powietrza.
Osuszacze adsorpcyjne są używane, gdy wymagana jest bardzo niska wilgotność medium roboczego. Działają na zasadzie adsorpcji, czyli wychwytywania cząsteczek wilgoci przez materiał adsorpcyjny, którym jest zazwyczaj żel krzemionkowy lub zeolit. Sprężone powietrze przepływa przez złoże adsorpcyjne, które zatrzymuje wilgoć. Osuszacze adsorpcyjne wykorzystują bardzo niski punkt rosy (nawet do -70°C). Urządzenia są skuteczne w trudnych warunkach klimatycznych i w aplikacjach wymagających wyjątkowo suchego powietrza. Warto podkreślić, że osuszacze adsorpcyjne są stosowane tam, gdzie wymagana jest wysoka jakość powietrza, np. w przemyśle farmaceutycznym, elektronicznym oraz w niektórych procesach chemicznych.