Torkning av tryckluft med absorptions- och adsorptionstorkar

Visste du att all luft i atmosfären innehåller en viss mängd vattenånga. När luften komprimeras ökar vattenkoncentrationen. För att undvika framtida problem i en kompressorinstallation behöver tryckluften behandlas. I den här artikeln beskriver vi absorptionstorkning och torkning med torkmedel, även kallad adsorptionstorkning

Den allmänna principen för adsorptionstorkar är enkel: fuktig luft strömmar över hygroskopiska material (vanliga material är kiselgel, molekylsiktar, aktiverat aluminium) och torkas därmed. Utbytet av vattenånga från den fuktiga tryckluften till det hygroskopiska materialet, eller "torkmedlet", gör att torkmedlet successivt mättas med adsorberat vatten. Torkmedlet måste därför regenereras regelbundet för att återfå sin torkningskapacitet. Adsorptionstorkar består därför normalt av två torkkärl; det första kärlet torkar inströmmande tryckluft medan det andra kärlet regenereras (en funktionsprincip som liknar den i en kvävgasgenerator).

Varje kärl ("torn") växlar uppgift när det andra tornet regenererats fullständigt. Vanligen uppnås en PDP (tryckdaggpunkt) på -40 °C vilket gör att dessa torkar lämpar sig för produktion av mycket torr luft för kritiska tillämpningar. Det finns fyra olika sätt att regenerera torkmedlet och vilken metod som ska användas avgör valet av adsorptionstork. De mer energieffektiva metoderna är oftast mer komplexa och därmed dyrare.

1. Regenererande adsorptionstorkar ("kallregenererande torkar"). Dessa torkar är bäst lämpade för små luftflöden. Regenereringsprocessen utförs med hjälp av expanderad tryckluft ("avluftad") och den förbrukar cirka 15-20 % av torkens nominella kapacitet vid 7 bar(e) arbetstryck.
2. Värmeregenererande torkar. Dessa torkar värmer upp den expanderade luften med en eldriven värmare vilket minskar behovet av luftflöde till runt 8 %. Den här typen av tork använder 25 % mindre energi än en kallregenererande tork. 
3. Fläktregenererande torkar. Omgivningsluft blåses över en elektrisk värmare och när den heta luften kommer i kontakt med det våta torkmedlet regenereras detta. I denna typ av tork används ingen tryckluft vid regenereringen och därmed blir energiförbrukningen 40 % lägre än för en kallregenererande tork. 
4. Kompressionsvärmetorkar ("HOC"-torkar). I HOC-torkar regenereras torkmedlet med värmen som kompressorn alstrar. Istället för att låta den heta komprimerade luften strömma in i en efterkylare används den för att regenerera torkmedlet. Den här typen av tork vanligen ge en PDP på -20 °C utan att någon energi tillförs. En ännu lägre PDP kan nås med hjälp av extra värmare.

Garanterad separering och avtappning av kondensvatten måste alltid tillgodoses innan adsorptionstorkningen. Om tryckluften har framställts med oljesmorda kompressorer måste ett oljeavskiljningsfilter också monteras uppströms torkutrustningen. I de flesta fall krävs ett partikelfilter efter adsorptionstorkning. HOC-torkar kan endast användas med oljefria kompressorer eftersom de alstrar värme vid tillräckligt höga temperaturer för torkens regenerering. En speciell typ av HOC-tork är adsorptionstorkar med roterande trumma. Den här typen av tork har en roterande trumma fylld med torkmedel varav en sektion (1/4) regenereras med ett partiellt flöde av het tryckluft (vid 130-200 °C) från kompressorn.

Den regenererande luften kyls därefter, kondensatet avtappas och luften återförs till huvudtryckluftsflödet via en ejektor. Resten av trummans yta (3/4) används för att torka den komprimerade luften från kompressorns efterkylare. En HOC-tork eliminerar tryckluftsförluster och effektbehovet begränsas till det som krävs för att rotera trumman. Till exempel en tork med en kapacitet på 1 000 l/s har en elförbrukning på endast 120 W. Dessutom går ingen tryckluft förlorad och torken kräver varken oljefilter eller partikelfilter.