Sušači
Budući da vlaga može imati tako širok i skup utjecaj na vaš sustav komprimiranog zraka, opremu i krajnje proizvode, njezino uklanjanje od iznimne je važnosti, što čini sušače ključnim dijelom svake strategije obrade zraka.
Međutim, sušenje zraka zahtijeva energiju… a energija košta. Što više sušite zrak, to vam je potrebno više energije. Zato je ključno pronaći odgovarajuću tehnologiju koja ne samo da zadovoljava vaše zahtjeve kvalitete zraka (kako prema normi ISO 8573-1, tako i za zaštitu vašeg sustava komprimiranog zraka i opreme), već i održava niske operativne troškove.
Najbolji (i najjednostavniji) način odabira optimalne tehnologije sušenja za vaše potrebe jest određivanje zahtjeva točke rosišta vaše primjene.
Ako je ona niža od 3 °C (37,4 °F), najvjerojatnije će vam trebati adsorpcijski sušač s desikantom. Oni mogu postići PDP od -40 °C, što ih čini prikladnima za vrlo suhi zrak u zahtjevnijim primjenama.Ako su vaši zahtjevi za točkom rosišta manje strogi, tada ćete vjerojatno moći koristiti rashladne sušače.
Rashladni sušači najčešće su korišteni i sastoje se od izmjenjivača topline zrak–zrak i izmjenjivača topline zrak–rashladno sredstvo. Ti izmjenjivači uklanjaju vlagu iz komprimiranog zraka putem kondenzacije.
U osnovi, ovi sušači (koji mogu biti hlađeni zrakom ili vodom) hlade topli i vlažni zrak koji dolazi iz kompresora. Kako temperatura pada, vlaga se kondenzira i može se ukloniti iz komprimiranog zraka pomoću odvoda kondenzata.
Nakon toga se komprimirani zrak ponovno zagrijava u izmjenjivaču zrak–zrak pomoću dolaznog zraka na približno sobnu temperaturu kako bi se spriječilo stvaranje kondenzacije na vanjskoj strani cjevovoda. Ova izmjena topline između ulaznog i izlaznog komprimiranog zraka također snižava temperaturu dolaznog zraka i time smanjuje potrebni kapacitet hlađenja rashladnog kruga.Kako bi sustav bio učinkovit, relativna vlažnost komprimiranog zraka trebala bi biti ispod 50%.
Također razlikujemo ne-cikličke, cikličke i VSD rashladne sušače.
Neciklički sušači: Pojam „neciklički” znači da ovi sušači kontinuirano rade s rashladnim kompresorom te koriste ventil za preusmjeravanje vrućeg plina, čak i kada rade pri opterećenju manjem od maksimalnog.
Oni su odličan početni izbor za sve koji žele poboljšati kvalitetu komprimiranog zraka uz ograničen budžet. Neciklički sušači su vrlo jednostavni i pouzdani uređaji s minimalnim opcijama, što pojednostavljuje njihov dizajn i rad. Ova vrsta rashladnog sušača vrlo je pristupačna jer ima najniže početne investicijske troškove, a istovremeno osigurava suh i čist komprimirani zrak.
Ne-ciklički sušači jednostavni su za instalaciju i lagani za rukovanje, što ih čini tržišnim standardom u pogledu performansi, kvalitete i sposobnosti isporuke željenog rezultata. Idealno se kombiniraju s vijčanim kompresorima, dok se verzija za visoke temperature preporučuje za rad s klipnim kompresorima. Kao što ime sugerira, „neciklički” znači da sušač radi neprekidno, bez obzira na količinu komprimiranog zraka koja ulazi u sustav. Zbog toga su manje energetski učinkoviti u usporedbi s drugim opcijama.
Ciklički sušači: Za razliku od necikličkih verzija, ciklički sušači koriste dodatnu opremu poput toplinske mase ili frekvencijskih regulatora. To im omogućuje uključivanje i isključivanje ovisno o potražnji komprimiranog zraka koja dolazi u sušač. Time postaju energetski učinkovitiji.
Iako su ciklički sušači skuplji za nabavu, u dugom roku omogućuju uštede u troškovima energije u usporedbi s ne-cikličkim sušačima – osobito u postrojenjima s promjenjivom potražnjom zraka. Vrlo su pouzdani te nude prednosti jednostavne instalacije, kompaktnih dimenzija i niske razine buke.
VSD sušači: Za postrojenja s promjenjivom potražnjom zraka, sušači s frekvencijski reguliranim pogonom (VSD) nude daleko najniže operativne troškove, a time i najniži ukupni trošak vlasništva. Budući da se brzina motora kompresora ugrađenog u sušač automatski prilagođava potražnji za zrakom, vaši će se troškovi energije znatno smanjiti.
Savjet: Prednosti integriranih sušača
Kada imate mogućnost izbora između sušača integriranog u kućište kompresora i samostalnog modela, često ima više smisla odlučiti se za integriranu verziju.
Ugrađeni sušač štedi prostor, koji je često ograničen resurs u kompresorskim prostorijama i proizvodnim halama. Osim toga, integrirani sušači smanjuju troškove instalacije te nude kompaktno, tiše i praktično rješenje za vaše potrebe komprimiranog zraka.
Desikant je materijal koji adsorbira vlagu. Većina ljudi ga poznaje iz malih vrećica sa silikagelom koje se nalaze u ambalaži proizvoda kako bi ih održale suhima.
U sušaču komprimirani zrak prolazi preko tog tzv. higroskopnog materijala (poput silikagela, molekularnih sita ili aktivnog aluminijevog oksida) i na taj se način suši. Prijenos vodene pare iz vlažnog komprimiranog zraka u desikant uzrokuje da se materijal postupno zasiti adsorbiranom vlagom. Zbog toga ga je potrebno redovito „regenerirati” (odnosno ukloniti iz njega vodu) kako bi ponovno stekao sposobnost sušenja.
Zato su adsorpcijski sušači zraka obično izvedeni s dvije posude za sušenje: prva suši ulazni komprimirani zrak, dok se druga regenerira. Nakon završetka procesa, dvije posude (također nazvane „tornjevi”) zamjenjuju uloge.
Postoje četiri načina regeneracije desikanta, a korištena metoda određuje tip adsorpcijskog sušača. Energetski učinkovitiji tipovi smanjuju operativne troškove, ali su obično složeniji i time skuplji za nabavu.
Adsorpcijski sušači s regeneracijom ispiranjem („bez grijanja”):Ovi sušači najprikladniji su za manje protoke zraka. Regeneracija se odvija pomoću ekspandiranog komprimiranog zraka („ispiranja”) i zahtijeva približno 15–20 % nominalnog kapaciteta sušača pri radnom tlaku od 7 bar(a).
Sušači s regeneracijom zagrijanim ispuhom:Ovi sušači zagrijavaju ekspandirani zrak za ispiranje pomoću električnog grijača zraka te time smanjuju potreban protok na oko 8 %. Ova vrsta troši oko 25 % manje energije od sušača bez grijanja.
Sušači s regeneracijom puhalom:Okolni zrak se puše preko električnog grijača i dovodi u kontakt s vlažnim desikantom kako bi se regenerirao. Mali dio izlaznog zraka zatim se ekspandira preko zagrijanog desikanta kako bi ga ponovno ohladio. Kod ove vrste sušača samo 2–3% komprimiranog zraka koristi se za regeneraciju.Najnapredniji modeli ne gube zrak za ispiranje – tzv. sušači bez gubitaka vraćaju iskorišteni zrak natrag na ulaz. Njihova potrošnja energije do 40 % je niža u odnosu na sušače bez grijanja.
Sušači s korištenjem topline kompresije („HOC” sušači):Kod HOC sušača desikant se regenerira korištenjem dostupne topline kompresora. Umjesto da se toplina uklanja u naknadnom hladnjaku, koristi se za regeneraciju desikanta. Ova vrsta može postići tipičnu točku rosišta od -20 °C bez dodatne potrošnje energije. Niže vrijednosti PDP-a moguće su dodavanjem dodatnih grijača.
Revolucionarna vrsta adsorpcijskog sušača
Tradicionalni adsorpcijski sušači koriste tisuće sitnih kuglica desikanta za sušenje zraka. Iako ova tehnologija obavlja svoj posao, ima i određene nedostatke. Na primjer, potiskivanje komprimiranog zraka kroz taj složeni sustav kuglica zahtijeva znatnu količinu energije. Osim toga, desikant se s vremenom razgrađuje i stvara sitnu prašinu koja predstavlja zdravstveni i okolišni rizik. Konačno, raspadanje kuglica može dovesti do smanjene kvalitete zraka te zahtijeva učestalo održavanje.
Atlas Copco riješio je te nedostatke uvođenjem tehnologije Cerades™ – prvog čvrstog desikanta na svijetu. Cerades sušači troše manje energije, osiguravaju bolju kvalitetu zraka, zahtijevaju manje održavanja i uklanjaju zdravstvene i okolišne rizike.
Umjesto da komprimirani zrak prolazi kroz tisuće kuglica, Cerades omogućuje protok kroz ravno strukturirane kanale. Budući da zrak pritom ne nailazi na otpor, pad tlaka je znatno manji, a za rad sušača potrebno je puno manje energije.
No, znatno niži operativni troškovi samo su jedna od prednosti. Cerades sušači također uklanjaju problem sitne prašine koja nastaje u tradicionalnim sušačima kada komprimirani zrak uzrokuje stalno pomicanje i postupno raspadanje kuglica desikanta. Ako se ta prašina ne filtrira, može kontaminirati zrak i opremu u daljnjem sustavu. S druge strane, filtriranje povećava operativne troškove. Najgore od svega, ta prašina predstavlja zdravstveni i okolišni rizik jer se pri zamjeni desikanta širi u okolni zrak.
Budući da se Cerades razgrađuje znatno sporije, ovaj problem prašine u potpunosti se uklanja. Time se dodatno smanjuju troškovi, a korisnicima se osigurava čistoća zraka prema normi ISO 8573-1:2010, klasa 2 za čestice, bez potrebe za dodatnom filtracijom.
Ovi sušači jednostavni su za upotrebu, tihi tijekom rada, nemaju pokretnih dijelova, imaju nisku potrošnju energije i minimalne zahtjeve za održavanje (uglavnom filtre prije sušača).
Koriste proces nazvan „selektivna permeacija” plinovitih komponenti zraka. Sušač se sastoji od cilindra koji sadrži tisuće sitnih šupljih polimernih vlakana s unutarnjim premazom. Zahvaljujući selektivnoj propusnosti, ta vlakna uklanjaju vodenu paru.
Princip rada: vlažni komprimirani zrak ulazi u cilindar. Membranski premaz omogućuje da vodena para prolazi kroz stijenku membrane i skuplja se između vlakana, dok suhi zrak nastavlja prolaziti kroz vlakna pri gotovo istom tlaku kao i ulazni zrak. Odvojena voda se zatim ispušta u atmosferu izvan cilindra.
Kako bi se uklonila izdvojena voda iz sušača, membranski sušači obično zahtijevaju ispuh (purge) od približno 12 %.
