Proč a jak sušit vzduch

• Kde se ve stlačeném vzduchu bere vlhkost?
• Jak se vodní pára ve vzduchu mění na vodu?
• Sušičky stlačeného vzduchu

Kde se ve stlačeném vzduchu bere vlhkost?

Stlačený vzduch se vyrábí kompresí atmosférického vzduchu, a ten obsahuje vždy určité množství vody. Ta není na závadu, pokud zůstane v plynném skupenství, tedy jako vodní pára. Jenže stlačený vzduch se může na cestě ke spotřebičům ochladit a vodní pára částečně nebo úplně zkapalní a může způsobit značné škody: opotřebování a poškození pneumatického nářadí i strojů, ucpání ventilů a clony a koroze potrubí. Tím samozřejmě rostou náklady na údržbu. Opravdu citelné ztráty vznikají, je-li nutné kvůli vlhkosti v rozvodech přerušit výrobní provoz. Utrpět může také kvalita výrobků. Jaké výhody přinese využívání suchého vzduchu ve Vaší dílně, ve Vašem provozu? Přečtěte si článek Proč používat sušičku. Chcete se vyhnout problémům s vlhkostí ve stlačeném vzduchu? Vyberte si vhodnou sušičku.

Jak se vodní pára ve vzduchu změní na vodu?

Klíčem je rosný bod. Čím je vzduch teplejší, tím více páry pojme, aniž začne pára kapalnět (kondenzovat).
Kapičky vody se ve vzduchu začnou tvořit, jakmile se vzduch ochladí pod teplotu, která se nazývá rosný bod.

Má-li vzduch teplotu rosného bodu, je zcela nasycen vodními parami (relativní vlhkost vzduchu dosáhne 100 %). Když se vzduch ochladí pod teplotu rosného bodu, vodní pára se v něm změní na vodu.

Teplota rosného bodu vzduchu ale není vždy stejná. Záleží na tom, kolik je ve vzduchu vodní páry, tedy jak je vlhký. Jak můžete vidět na grafu: je-li ve vzduchu hodně vodní páry, kondenzuje již při vyšší teplotě, rosný bod je tedy vyšší. A naopak , pokud je ve vzduchu vodní páry jen velmi málo, může být vzduch chladnější, aniž pára zkondenzuje. Rosný bod je tedy nízký.

Cílem sušení vzduchu je snížit množství vodní páry ve vzduchu tak,aby se rosný bod dostal na žádanou hodnotu.

U stlačeného vzduchu se používá termín tlakový rosný bod, tedy teplota, při které pára kondenzuje při daném tlaku.

Abychom mohli stlačený vzduch používat za běžných teplot, je vhodné, aby byl jeho tlakový rosný bod 10 °C nižší, než je teplota v provozu nebo v dílně.

Slovníček pojmů

Sušičky stlačeného vzduchu

• Kondenzační sušičky
• Adsorpční sušičky
• Membránové sušičky

Pracovní oblasti jednotlivých typů sušiček stlačeného vzduchu

Kondenzační sušičky stlačeného vzduchu

V kondenzačních sušičkách je nejprve stlačený vzduch ochlazen na teplotu nižší, než je teplota tlakového rosného bodu. Tím vodní pára ve vzduchu kondenzuje a změní na vodu a ta se ze vzduchu odvede. Podívejme se, jak kondenzační sušička funguje.

1. Ochlazení vzduchu pod úroveň rosného bodu, většinou na teplotu + 3 °C nebo +5 °C

Vzduch se ochlazuje ve výměníku tepla, kde chladivo odebere vlhkému teplému vzduchu teplo. Výměník má dva okruhy, pro chladivo a pro vzduch, takže vzduch nepřichází s chladivem do přímého kontaktu. Chladivo je do okruhu vháněno kompresorem a při průchodu výměníkem se působením teplého vzduchu ohřeje, a proto je nutné ho před vstupem do kompresoru ochladit pomocí ventilátoru. Teplota chladiva je kontrolována snímačem teploty a regulována.

Do vzduchového okruhu vstupuje teplý vzduch, který je ve výměníku ochlazen na +3 °C nebo +5 °C. V některých sušičkách je před tímto chladicím okruhem vzduch předchlazen proudem chladného vzduchu, který se přiveden z výstupu sušičky.

2. Odstranění vody

Vzduch ochlazený ve výměníku obsahuje kapičky vody a ty jsou z něj odvedeny v cyklónovém odlučovači. Cyklónové, neboli vírové odlučovače jsou válcové nádoby s kuželovým zakončením. K odlučování používají pouze gravitační a setrvačné síly, které jsou dány rozdílem hustoty vzduchu a vody. Odlučovače tedy nemají žádné pohyblivé součásti, takže nejsou moc náročné na údržbu. Při rotačním proudění vzduchu ve válcové nádobě se vlivem odstředivé síly kapky vody shromažďují na stěně odlučovače odkud stékají do spodní, kuželové části a voda je odpouštěna elektrickým ventilem.

Pro úsporný a spolehlivý provoz kondenzační sušičky:

• Spotřebu energie je možné snížit tím, že před sušičku předřadíme cyklónový odlučovač.
• Sušičku chráníme před nečistotami filtračním systémem.

Typy kondenzačních sušiček

Kondenzační sušičky MARK Cool do řemeslných dílen, autoopraven a dílenských provozů tlakový rosný bod + 5 °C průtok 350 až 7 700 l/min

Kondenzační sušičky Atmos AHD do všech průmyslových provozů tlakový rosný bod +3 °C průtok 333 až 6 000 l/min

Kondenzační sušičky MDX pro průmyslové i dílenské provozy tlakový rosný bod +3 °C průtok 350 až 10 000 l/min

Adsorpční sušičky

V adsorpčních sušičkách se vzduch vysušuje tak, že proudí nádobou naplněnou sušicím materiálem, který na sebe váže vodu. Voda ulpívá na jeho povrchu či v jeho pórech a z nádoby vychází suchý vzduch. Sušicí materiál musí být hodně porézní, nejčastěji se používá aktivovaný oxid hlinitý alumogel(Al2O3) či silikagel (SiO2).

Adsorpční sušička má dvě věže A a B, naplněné sušicím materiálem. Stlačený vzduch přichází přes filtrační systém do sušicí nádoby A a proudí přes sušicí materiál, který přitahuje molekuly vody a vysušený vzduch směřuje k výstupu. Sušicí materiál se během několika minut nasytí vlhkostí ze vzduchu a není schopen další adsorpce. Proto je vzduch ventilovým systémech přesměrován do druhé sušicí věže B, kde na něj čeká zregenerovaný sušicí materiál.

Ve věži A je nutné co nejrychleji regenerovat sušicí materiál, tedy zbavit jej vody. Proto se z věže přes tlumič hluku odpouští tlak do atmosféry a tím sebou strhává vodu. Bez tlaku se totiž voda v sušicím materiálu neudrží, navíc je věž profukována malým proudem suchého vzduchu z z věže B. Takto je věž A připravena k sušení v okamžiku, kdy se nasytí sušicí materiál ve věži B. Stlačený vzduch je tedy střídavě vpouštěn do věže A a B.

Vzhledem ke schopnosti dosáhnout teploty tlakového rosného bodu až –75°C se používají adsorpční sušičky tam, kde jsou požadavky na stlačený vzduch s velmi nízkým obsahem vlhkosti, například v elektronickém, farmaceutickém, potravinářském a nápojovém průmyslu a kde venkovní teplota klesá pod bod mrazu.

Typy adsorpčních sušiček stlačeného vzduchu

Sušičky vzduchu Omega Adry pro průmyslové podniky s vysokými nároky na kvalitu vzduchu tlakový rosný bod standardně –40 °C, na dotaz i v provedení s rosným bodem –25 °C nebo –70 °C průtok 100 až 1 750 l/min

Sušičky vzduchu OMEGA BDRY pro průmyslové podniky s vysokými nároky na kvalitu vzduchu tlakový rosný bod standardně –40 °C, na dotaz i v provedení s rosným bodem –25 °C nebo –70 °C průtok 1 433 až 84 500 l/min

Membránové sušičky stlačeného vzduchu

Membránové sušičky jsou složené ze svazku dutých vláken (membrán), jejichž vnitřkem shora dolů proudí vlhký stlačený vzduch (na obrázku je znázorněn průtok jedním vláknem). Při průchodu je vlhkost vytlačována přes membrány ven a vzduch vystupuje z vlákna suchý. Část vysušeného vzduchu (10 až 20 %) se vrací vně vlákna a odvádí molekuly vlhkosti.

Typy membránových sušiček stlačeného vzduchu

Sušičky vzduchu MDRY tlakový rosný bod +15 až –40°C, v závislosti na vstupních podmínkách a průtočném množství pro dodávku stlačeného vzduchu s nízkým rosným bodem při malém průtoku

Membránové sušičky potřebují pro svůj provoz 10 až 30 % dodávaného množství vzduchu v závislosti na hodnotě tlakového rosného bodu.