Sprężone powietrze to w dzisiejszym przemyśle jedna z łatwiejszych do uzyskania i bardzo szeroko stosowanych jednostek, na której uzyskanie przeznacza się szacunkowo 10% całego zużycia energii elektrycznej w Europie.
Sprężone powietrze jest szeroko stosowane w silnikach i układach pneumatycznych wielu maszyn, a często także jako metoda czyszczenia komputerów! Jego zastosowanie jest naprawdę szerokie, jednak żeby było możliwe, konieczne jest uprzednie pozbawienie go wilgoci przy pomocy specjalnych osuszaczy.
Dlaczego jest to tak ważny etap przygotowywania sprężonego powietrza i na jakiej zasadzie działa osuszacz?
Dlaczego powietrze musi zostać pozbawione wilgoci?
Jeśli pomyślimy o powietrzu, to nawet w najmniej naukowej analizie dostrzeżemy, że poza azotem i tlenem znajdują się w nim inne cząsteczki, w tym także para wodna, która w kwestii oddychania jest dość przydatna (zbyt suche powietrze drażni układ oddechowy, choć zbyt zawilgocone też niekoniecznie służy jego zdrowiu), lecz w kwestii obsługi maszyn zdecydowanie zbędna.
Woda niezależnie od swojego stanu skupienia, jest dla maszyn i urządzeń elektrycznych czynnikiem niszczącym, wywołującym korozję i różnego rodzaju zwarcia.
Jeśli chodzi o zastosowanie sprężonego powietrza, sprawa staje się jeszcze bardziej skomplikowana – w systemach pneumatycznych powietrze spotyka się z bardzo zimnymi elementami, na których powierzchni dochodzi do skraplania par wodnej na ich ścianach, powodując nie tylko niszczenie sprzętu, ale i przyczyniając się do rozwoju bakterii i przyspieszając konieczność serwisowania urządzeń.
Jak działa osuszacz sprężonego powietrza?
Głównym zadaniem tego typu urządzenia będzie oczywiście pozbywanie się pary wodnej i cząsteczek wodoru z powietrza tłoczonego, tak by to opuszczające urządzenie było zupełnie wolne od jakichkolwiek cząstek wilgoci. Na rynku wyróżnia się dziś dwa podstawowe warianty osuszaczy powietrza, przy czym każdy z nich działa na nieco innej zasadzie.
Osuszacze kondensacyjne, często nazywane także osuszaczami ziębniczymi mogą korzystać z dwóch rodzajów wymienników ciepła: powietrze – powietrze, bądź powietrze-zamrażanie. Urządzenia wsysają powietrze do swojego wnętrza, a następnie schładzają je do temperatury, która pozwala na skroplenie pary wodnej.
Ta osiada następnie w wymienniku, gdzie zostaje odseparowana od powietrza i usuwana. W rezultacie otrzymujemy czyste, wolne od wilgoci powietrze. Do schładzania stosuje się tu bezpieczne dla środowiska odmiany freonu, a całkowita wydajność urządzeń może osiągać nawet 70 000 litrów na minutę.
Osuszacze kondensacyjne to układy hermetyczne, które nie wymagają wymiany płynu chłodniczego (w przeciwieństwie do bardzo podobnie działającej klimatyzacji samochodowej).
Dzięki temu jedynym elementem, który ulega zużyciu po pewnym czasie użytkowania są filtry powietrza, które pozwalają na uzyskanie nie tylko wolnego od wody, ale przede wszystkim również czystego strumienia sprężonego powietrza.
Osuszacze ziębnicze osiągają najwyższą wydajność w bardzo wysokie wilgotności powietrza (ponad 80%) i przy temperaturze około 30 stopni Celsjusza, a więc w dość wąskim zakresie wartości. Choć oczywiście można korzystać z nich w innych warunkach, ich wydajność może być nawet o połowę niższa od zadeklarowanej.
Osuszacze adsorpcyjne to drugi, równie popularny wariant osuszaczy, którego działanie polega na zjawisku adsorpcji, czyli wytrącania wody na powierzchni adsorbentu. Najczęściej stosowanym elementem tego typu jest żel krzemionkowy, tlenek glinu oraz chlorek litu.
Z reguły urządzenia te cechuje znacznie niższa wydajność, ale też możliwość pracy w znacznie większym zakresie wilgotności i temperatury powietrza, co oznacza że sprawdzą się one zarówno w pomieszczeniach i układach zimnych i ciepłych, bardzo wilgotnych, jak i tych o znacznie niższej zawartości pary wodnej w powietrzu.
Ich zdecydowaną wadą jest zużycie większych pokładów energii elektrycznej oraz większa wrażliwość na bardziej zanieczyszczone powietrze – tego typu osuszacze nie sprawdzą się w pomieszczeniach o dużym zapyleniu, ale doskonale sprawdzą się zarówno w warunkach domowych, jak i przemysłowych.
Osuszacze powietrza sprężonego to dla wielu gałęzi przemysłu podstawowe narzędzia umożliwiające sprawną pracę wielu maszyn i urządzeń. Choć same wymagają odpowiedniego nakładu energii, pozwalają na zmniejszenie kosztów utrzymania maszyn korzystających ze sprężonego powietrza, gdyż eliminują jeden z najbardziej szkodliwych dla nich czynników – wodę zawartą w powietrzu.
