Правила подбора холодильного (рефрижераторного) осушителя воздуха.

Холодильные осушители получили достаточно широкое применение практически во всех отраслях промышленности благодаря своей надежности и невысокой стоимости. Однако, очень часто можно слышать жалобы на то, что холодильный осушитель "не держит" заданное значение точки росы, из-за чего может ухудшиться качество производимой продукции на предприятии. Но, как правило, в этом виноват не осушитель, а человек, который его подбирал, так как подбирать осушитель нужно по определенной формуле, в которой присутствуют несколько важных поправочных коэффициентов. Давайте разберемся, какие это коэффициенты и от чего они зависят. Саму формулу рассмотрим позже.

 

Коэффициент F1

 

Поправочный коэффициент в зависимости от давления воздуха на входе в осушитель

Давление, бар 4 5 6 7 8 10 12 14 15 16
F1 0.77 0.86 0.93 1.00 1.05 1.14 1.21 1.27 1.30 1.33

Из физики мы знаем: охлаждая воздух, который находится под давлением, нам удается сконденсировать значительно больше воды, чем при охлаждении этого же воздуха при атмосферном давлении. Именно поэтому холодильный осушитель работает значительно эффективнее, если давление воздуха выше стандартного (стандартным считается 7 бар).

 

 

Коэффициент F2

 

Поправочный коэффициент при изменении температуры окружающей среды

Температура окружающего воздуха, °С <=25 30 35 40 45
F2 1.00 0.95 0.88 0.79 0.68

Эксплуатация любого холодильного осушителя допускается в определенных рамках разрешенного температурного диапазона. Как правило, это от +5°С до +50°С. Но эффективность работы будет существенно выше, если температура окружающей среды лежит в пределах от +5°С до +15°С. Именно поэтому настоятельно рекомендуется обеспечивать хорошую вентиляцию помещений, где устанавливается осушитель. В некоторых случаях, даже обыкновенное открытие окна позволяет «облегчить» условия работы для осушителя и повысить его эффективность.

 

 

Коэффициент F3

 

Поправочный коэффициент при изменении температуры воздуха на входе в осушитель

Температура входного потока, °С <=30 35 40 45 50 55
F3 1.11 1.00 0.81 0.67 0.55 0.45

В рефрижераторном осушителе конденсат выпадает после охлаждения сжатого воздуха. Чем эффективнее будет охлаждение, тем больше мы удалим водяных и масляных паров. Соответственно, чем ниже будет температура поступающего в осушитель воздуха, тем эффективнее будет осушение. И наоборот, если мы будем подавать горячий воздух, то качество осушки значительно упадет. Чаще всего с такой проблемой сталкиваются при эксплуатации поршневых компрессоров, сжатый воздух после которых имеет достаточно высокую температуру.

 

Примечание: также выпускаются специальные высокотемпературные рефрижераторные осушители, предназначенные для работы с горячим входным потоком (до 90°С). Это достигается за счет того, что внутри такого осушителя есть предварительный охладитель входного потока. (Конечно, такие осушители стоят дороже, но иногда для них не обойтись.) Для таких специальных осушителей коэффициенты F2 и F3 имеют, конечно, другие значения.

 

 

Коэффициент F4

 

Поправочный коэффициент в зависимости от значения точки росы

Точка росы, °С +3 +5 +7 +10
F4 0.91 1.00 1.10 1.26

Как известно, показатель точки росы информирует нас об остаточном содержании водяных и масляных паров в одном кубическом метре воздуха. Чем выше это значение, тем больше водяных паров содержится в воздухе. Вот пара примеров:

- точка росы +20°С – остаточное содержание водяных паров около 53 граммов на кубический метр;

- точка росы +3°С – остаточное содержание водяных паров уже не превышает 6 граммов.

Примечание: в таблице приведены значения коэффициента F4 для осушителя с расчетной точкой росы +5°С. Но бывают модели осушителей с другими расчетными точками росы: например, +3°С или +10°С. Для них коэффициент F4 равен единице при температурах +3°С или +10°С соответственно, а при других температурах он будет иметь другие значения. Однако отношение значения коэффициента F4 при, например, точке росы +3°С к его же значению при точке росы +10°С одно и то же для любого осушителя.

То есть, чем жестче предъявляются требования к воздуху и чем жестче внешние условия работы, тем сложнее осушителю выполнить эти требования. Но если подбирать осушитель по формуле с учетом всех перечисленных коэффициентов, то никаких проблем с осушением сжатого воздуха не возникнет.

 

Итак, формула для определения, какая модель осушителя вам подойдет, выглядит следующим образом:

Vном.=Vтреб./(F1 x F2 x F3 x F4) ,

где

- Vтреб. - производительность осушителя, которую вы хотите получить от осушителя в ваших конкретных условиях работы,

- Vном. - номинальная производительность осушителя при его расчетных окружающей температуре, температуре и давлении входного потока, и точке росы,

- F1,F2,F3,F4 - значения поправочных коэффициентов данной модели осушителя при тех значениях окружающей температуры, температуры и давления входного потока, и точки росы, при которых вы намерены его эксплуатировать.

 

Пример расчета:

Нам нужно подобрать осушитель, который должен будет осушать 1500 литров воздуха в минуту. Он будет стоять после винтового компрессора, температура сжатого воздуха после компрессора будет доходить до +45°С. Давление воздуха на выходе из компрессора стандартное – 7 атмосфер. Температура окружающей среды может достигать +30°С. При этом мы хотим, чтобы значение точки росы было +5°С.

Модель осушителя мы выбираем из модельного ряда, для которого расчетные температуры окружающей среды, входного потока, и точки росы равны +25°С, +35°С, и +5°С соответственно, то есть для этого модельного ряда действуют вышеприведенные таблицы поправочных коэффициентов.

Берем нужные коэффициенты из таблиц и вставляем в формулу:

Vном.=1500/(1 x 0.95 x 0.67 x 1) = 2356 литров в минуту,

то есть если мы возьмем из этого модельного ряда осушитель с номинальной производительностью 1500л/мин, то он с задачей не будет справляться из-за слишком высоких рабочих температур, а осушитель с номинальной производительностью 2500л/мин нам как раз подойдет.

Из этого примера видно, что номинальная пропускная способность осушителя не всегда должна быть равна производительности компрессора. Все будет зависеть от условий его работы: характеристик входного потока сжатого воздуха и внешних факторов, и те и другие учитываются с помощью поправочных коэффициентов.