Осушение сжатого воздуха — абсорбционное и адсорбционное осушение

Drying Compressed Air Wiki Air Treatment

Атмосферный воздух содержит некоторое количество водяного пара. При сжатии воздуха концентрация воды увеличивается. Чтобы избежать будущих проблем в компрессорной установке, необходимо обработать сжатый воздух. В этой статье мы поговорим об абсорбционном и адсорбционном осушении (с помощью десикантов).

Что такое абсорбционное осушение?

в технологии абсорбционного осушения используются материалы, которые поглощают воду, содержащуюся в сжатом воздухе

Абсорбционное осушение представляет собой химический процесс, в котором водяной пар связывается поглощающим материалом. Абсорбирующий материал может быть твердым или жидким. Очень часто для этого используются хлорид натрия и серная кислота, что означает необходимость учета коррозии. Этот метод не является стандартным и отличается высоким потреблением абсорбирующих материалов. Точка росы снижается лишь в ограниченной степени.

Что такое адсорбционное осушение или осушка с помощью десикантов?

Общий принцип действия адсорбционных осушителей, также известных как осушители с десикантом, достаточно прост: влажный воздух проходит через гигроскопический материал (типичные материалы - силикагель, молекулярные сита, активированный оксид алюминия) и таким образом высушивается. Передача водяного пара из влажного сжатого воздуха в гигроскопичный материал или "десикант" вызывает постепенное насыщение десиканта адсорбированной водой. Поэтому десикант необходимо регулярно регенерировать, чтобы восстановить его способность к осушению, а в конструкцию адсорбционных осушителей, как правило, входят два осушителя: в первом сосуде осуществляется сушка входящего сжатого воздуха, а второй проходит регенерацию(Аналогично действию генератора азота).

Каждый сосуд ("башня") переключается на другую задачу, когда вторая башня достигает полной регенерации. Типичная ТРД (точка росы под давлением), которая может быть достигнута в этом случае, составляет -40 °C, что делает эти осушители пригодными для получения очень сухого воздуха для процессов с особо высокими требованиями. Существует 4 разных способа регенерации десиканта, применяемый метод определяет тип адсорбционного осушителя. Как правило, более энергоэффективные типы являются более сложными и, следовательно, более дорогими.


  1. Адсорбционные осушители с регенерацией продувкой ("осушители без нагрева"). Эти осушители лучше всего подходят для установок с небольшим расходом воздуха. Процесс регенерации происходит с помощью разрежения сжатого воздуха ("продувки") и потребляет прибл. 15–20% номинальной мощности осушителя при рабочем давлении 7 бар (изб.).
  2. Осушители с регенерацией продувкой с подогревом. Эти осушители нагревают разреженный продувочный воздух с помощью электрического воздухонагревателя и таким образом ограничивают требуемый поток продувки приблизительно до 8%. Такой тип осушителей использует на 25% меньше энергии, чем осушители без нагрева. 
  3. Осушители с регенерацией воздуходувкой. Окружающий воздух продувается через электрический нагреватель и вступает в контакт с влажным десикантом для его регенерации. При использовании этого типа осушителя сжатый воздух для регенерации десиканта не применяется, поэтому потребление энергии на 40% ниже, чем у осушителей без подогрева. 
  4. Осушители с использованием тепла, вырабатываемого при сжатии ("HOC"-осушители). В HOC-осушителях влагопоглотитель регенерируется с использованием тепла, вырабатываемого компрессором. Вместо того, чтобы отводить тепло сжатого воздуха в концевой охладитель, горячий воздух используется для регенерации десиканта. Такой тип осушителя может обеспечить типичную ТРД (точку росы под давлением) в -20 °C без использования дополнительной энергии. При применении дополнительных нагревателей можно получить более низкую ТРД.

Перед выполнением адсорбционного осушения необходимо обеспечить гарантированное отделение и дренаж конденсационной воды. Если сжатый воздух был получен с использованием маслосмазываемых компрессоров, то перед осушителем необходимо установить фильтр для отделения масла. В большинстве случаев после адсорбционного осушителя должен быть установлен фильтр частиц. HOC-осушители могут применяться только с безмасляными компрессорами, поскольку они производят тепло при достаточно высоких температурах для регенерации осушителя. Особым типом HOC-осушителя является адсорбирующий осушитель с вращающимся барабаном. Этот тип осушителя оснащен вращающимся барабаном, заполненным десикантом, в котором один сектор (четверть) регенерируется посредством подачи частичного потока горячего сжатого воздуха (при 130–200 °C) из компрессора.

Затем регенерированный воздух охлаждается, конденсат сливается, и воздух возвращается через эжекторное устройство в основной поток сжатого воздуха. Остальная часть поверхности барабана (три четверти) используется для сушки сжатого воздуха, поступающего из концевого охладителя компрессора. HOC-осушитель предотвращает потерю сжатого воздуха, а потребляемая мощность ограничивается величиной, необходимой для вращения барабана. Например, осушитель производительностью 1000 л/с потребляет всего 120 Вт электроэнергии. Кроме того, при этом отсутствуют потери сжатого воздуха, и не надо устанавливать масляные фильтры или фильтры частиц.

Другие статьи по этой теме

Почему важно осушать сжатый воздух?

Осушение воздуха на выходе имеет большое значение, так как влажный воздух может стать причиной неисправности работающей на сжатом воздухе системы. Узнайте больше о том, почему требуется осушение и как оно выполняется.