В современном мире, где сжатый воздух играет важную роль во многих производственных и промышленных процессах, эффективное осушение этого важного ресурса становится неотъемлемой частью обеспечения качества и надежности работы различных систем и оборудования.
Одним из инновационных решений, которые привносят эффективность и компактность в процесс осушения, являются мембранные осушители сжатого воздуха. В данной статье мы рассмотрим принципы работы, преимущества и ограничения этой современной технологии, а также обсудим ее важное значение в различных отраслях и сферах применения.
Следуя за развитием новейших технологий в сфере осушения сжатого воздуха, мы погрузимся в мир мембранных осушителей и исследуем их роль в обеспечении качественного сжатого воздуха в современной промышленности.
Общие сведения
Мембранные осушители сжатого воздуха имеют компактный внешний вид, схожий с фильтрами. Их действие в значительной степени схоже с работой фильтра: сначала осушаемый воздух проходит через предварительную очистку, а затем проходит через специальный материал, где из него удаляется избыточная влага. Этот процесс работает на основе двух основных принципов:
Материал фильтра, известный как холлофайбер, представляет собой множество полых трубок, на стенках которых находится мембрана. Эта мембрана пропускает влагу, но почти не пропускает газы, такие как воздух.
При прохождении осушенного сжатого воздуха внутри микротрубок, снаружи микротрубок (между ними) впускается «разжатый» продувочный воздух, относительная влажность которого намного ниже, чем у осушаемого воздуха. Это происходит из-за разницы в давлении.
Влага, растворенная в воздухе, стремится равномерно распределиться, и она переходит через мембрану стенок трубок из осушаемого воздуха в продувочный воздух. Затем влага и продувочный воздух выводятся из осушителя в атмосферу через специальное отверстие, часто с использованием глушителя для снижения шума.
Таким образом, система остается легкой и компактной, не требует подключения к источникам питания и способна работать практически бесконечно долго при условии, что осушаемый воздух, поступающий в устройство, не содержит капельной влаги, твердых частиц и масляных взвесей, которые могут повредить тонкие волокна холлофайбера и мембрану.
Для обеспечения этого обычно перед мембранным осушителем в пневмосети устанавливают водосепаратор, масляно-пылевые фильтры и нанофильтр внутри самого осушителя для обеспечения необходимой степени очистки потока, поступающего в мембрану. Таким образом, помимо осушения, устройство выполняет функцию супертонкой очистки и обеспечивает сжатый воздух класса 1.2.1 по ГОСТ ИСО 8573-1.
Устройство и принцип работы
Мембранный осушитель работает на основе принципа использования множества волокон, объединенных в пучок, которые могут быть размещены в различных корпусах. Существуют несколько вариантов корпусов, таких как кассета (модуль), удлиненный цилиндр с внешней трубкой для регенерации, и гибкая трубка с регулируемым клапаном.
Процесс начинается с входного отверстия, через которое воздух проходит по внутренней части волокон, оставляя молекулы кислорода и азота внутри. Затем он проникает через стенки волокон. Часть потока проходит через внешнюю сторону волокон под небольшим давлением, становясь еще более сухим, и активно впитывает влагу. Затем такой сухой воздух выводится в атмосферу.
Мембранные осушители могут быть сделаны с пористой и непористой структурой. Непористые мембраны пропускают поток через себя, осушая его за счет разницы давления между влажным внутри волокон и сухим снаружи. Пористые мембраны, напротив, задерживают влагу внутри.
Производительность таких осушителей зависит не только от давления, но и от температуры потока.
Перед покупкой этого устройства важно изучить технические характеристики различных моделей. Это вид оборудования считается экологически чистым и энергоэффективным, что соответствует современным потребностям потребителей. Однако неправильно выбранная модель, не соответствующая требуемой точке росы, может привести к высоким затратам на производство сжатого воздуха, повреждению продукции или остановке производственного процесса.
Область применения
Мембранные осушители сжатого воздуха, такие как DRYPOINT M, имеют разнообразные области применения:
- В знаменитых скоростных поездах TGV, они играют ключевую роль в обеспечении высокого качества сжатого воздуха, необходимого для работы системы пневматических тормозов.
- Небольшие стационарные системы, которые имеют непостоянный поток сжатого воздуха и требуют высокого уровня осушения, а также эффективности в потреблении энергии и минимальных инвестиций, также могут воспользоваться этими устройствами.
- В областях, где пневмосистемы работают в условиях взрывоопасной среды, мембранные осушители необходимы для обеспечения безопасности. Это может включать в себя шахтные системы и пневматические линии, связанные с топливоподачей, например, в аэропортах.
- В сферах, где существует потребность в мобильных автономных пневмосистемах с высоким уровнем осушения сжатого воздуха, мембранные осушители также находят применение. Это может включать транспортные средства с пневматическими тормозами, особенно поезда.
Примерами таких мест могут быть стоматологические кабинеты, мастерские по лазерной резке, процессы высококачественной окраски, лаборатории калибровки приборов, медицинские лаборатории и производства микроэлектроники.
Отличие от конденсаторного осушителя
Использование конденсационных осушителей основано на принципе отвода влаги в специальный резервуар, и они пользуются популярностью. Эти устройства состоят из нескольких компонентов, включая:
- вентилятор;
- конденсатор;
- испаритель;
- фильтр;
- резервуар для жидкости;
- капиллярную трубку.
Мембранные осушители, напротив, состоят из множества спирально закрученных волокон, через которые проходят сжатые воздушные потоки, которые впоследствии выводятся в помещение. Такие устройства также характеризуются надежностью и доступны по цене, начиная от 44000 рублей.
Кроме того, существуют бытовые осушители, которые имеют стильный дизайн и выполняют дополнительные функции, такие как ионизация, ароматизация и удаление пылевых частиц. Они обычно используются в частных домах и способны собирать большие объемы жидкости за сутки.
Популярные модели
В этом разделе мы рассмотрим наиболее популярные модели от проверенных производителей.
Dantherm
Dantherm — это устройство, которое отлично подходит для зданий, имеющих водонепроницаемую оболочку. Оно обеспечивает подачу свежего воздуха в гостиные и спальни и устанавливается в местах, где есть система каналов.
Это устройство также обладает конденсационной функцией и работает полностью автоматически. Его энергопотребление минимально, что является ещё одним его преимуществом.
Polar Bear
Прибор под названием «Polar Bear» используется в помещениях, где требуется обработка больших объемов воды. Внутри устройства есть фильтры для очистки воды.
Его панели изготовлены из качественной оцинковки. Однако, следует отметить, что такое оборудование обычно имеет довольно высокую стоимость.
NeoClima ND-10AH
Осушитель воздуха NeoClima ND-10AH оборудован контроллерами и датчиками, что позволяет ему работать в ночном режиме. Это устройство также имеет функцию дополнительного впуска воздуха и отличается современным дизайном панели управления.
NeoClima ND-10AH — это модель, которая способна выполнять свою основную функцию с производительностью до 10 литров воды в сутки. Она предназначено для помещений площадью до 16 квадратных метров и обладает функцией автоматического размораживания. Устройство характеризуется высокой производительностью и также предоставляет возможность отключения шланга при необходимости.
Преимущества и ограничения
Мембранные осушители имеют ряд значительных преимуществ и ограничений в своем применении:
Преимущества:
- Простота использования. Осушитель устанавливается в пневмосеть и его элементы могут быть легко заменены без необходимости демонтажа всей конструкции.
- Низкий уровень шума. Особенно модели, оснащенные глушителями для выпускного отверстия, обеспечивают низкий уровень шума во время работы.
- Лёгкость и компактность. Эти устройства обладают компактными размерами и низким весом, что делает их удобными в установке и перемещении.
- Независимость от внешних источников питания. Эти устройства не требуют внешних источников энергии, что делает их подходящими для использования в производствах с взрывоопасной средой и в мобильных системах.
- Относительно невысокая цена. Устройства доступны по цене, начиная примерно от 650 до 6 тысяч евро, в зависимости от модели и ее характеристик. Это может быть важным фактором при выборе оборудования для индивидуальных предпринимателей.
Ограничения:
- Расход. Мембранные осушители имеют ограниченный расход сжатого воздуха, обычно не превышающий 150 м³/час или 2500 л/мин. Это может ограничить их использование в крупных производствах с высоким потоком.
- Продувка. Для работы мембранных осушителей требуется продувочный воздух, который составляет примерно 15-20% от общего объема. Это может стать фактором, влияющим на экономическую эффективность осушителей при больших объемах.
В целом, мембранные осушители предоставляют высокую степень осушения, работают практически мгновенно и обладают некоторыми преимуществами перед другими типами осушителей. Однако, выбор конкретной модели осушителя должен основываться на требованиях задачи, точке росы и объеме потока, а также учитывать стоимость покупки и эксплуатации в течение жизненного цикла оборудования.
Заключение
Мембранные осушители – это инновационные устройства, предназначенные для высокоэффективного осушения воздуха. Они основаны на уникальных принципах работы, включая использование мембран и разницы в давлении, чтобы удалить избыточную влагу из сжатого воздуха. Одним из ключевых преимуществ таких осушителей является их компактность, легкость в установке и надежность. Они также независимы от внешних источников питания, что делает их идеальным выбором для производств с взрывоопасной средой и мобильных систем.
Однако стоит учитывать некоторые ограничения, включая ограниченный расход и потребность в продувке. При выборе конкретных моделей этого типа устройств необходимо обеспечить предварительную очистку потока от капельной влаги, твердых частиц и масляных взвесей.
В целом, эти устройства представляют собой современное и эффективное решение для осушения воздуха в различных отраслях, обеспечивая высокое качество результата и сохраняя компактность и удобство использования.
