Basınçlı Hava Kurutucu Nedir ?
Basınçlı hava kurutucuları, basınçlı havanın doğasında bulunan suyu gidermek için özel olarak tasarlanmış sistemlerdir. Havayı sıkıştırma işlemi, havanın sıcaklığını yükseltir ve başta su buharı olmak üzere atmosferik kirleticileri yoğunlaştırır. Sonuç olarak, sıkıştırılmış hava genellikle yüksek bir sıcaklıkta ve% 100 bağıl nemdedir. Basınçlı hava soğudukça, su buharı kompresörün devamında bulunan tanklar, borular, hortumlar ve aletlerde yoğunlaşır. Su buharı, yoğunlaşmanın oluşmasını önlemek ve nemin hassas endüstriyel proseslere karışmasını önlemek için basınçlı havadan uzaklaştırılmalıdır.
Hava akımındaki aşırı sıvı ve yoğunlaşan su, basınçlı hava ile çalışan ekipmanlara ve aletlere zarar verebilir. Su, tanklarda ve borularda korozyona neden olabilir, pnömatik aletlerdeki yağların karakteristiklerini bozabilir, silindirlerde kullanılan gres, topak püskürtme ortamı ve sis boyalı yüzeyler ile emülsiyonlaşabilir. Bu nedenle; ekipmana, pnömatik araçlara ve proseslere zarar vermemek için hava akımından yoğunlaşan nemin çıkarılması arzu edilir. Basınçlı hava kurutcunun amacı, bu istenmeyen suyun uzaklaştırılmasıdır.
Uygulamalar
Likit su oluşması, atmosferik havayı sıkıştırmanın doğal bir yan ürünüdür. Bu olay nedeniyle basınçlı hava sistemlerine, genellikle hava kompresörünün çıkışına ve / veya dağıtım sistemi boyunca çeşitli konumlara yerleştirilmiş bir basınçlı hava kurutucusu eklenir.
- Kimyasal kurutucu (desiccant air dryer), -40 °C ile -73 °C arasında bir çiy noktası (dew-point) sağlar.
- Soğutmalı kurutucu (refrigerant dryer), minimum 2 °C’lik bir çiy noktası (dew-point) sağlar.
- Deliquescent kurutucu, hava sıcaklığı ile dalgalanan bir çiğ noktası sağlar. Bu uygulamada çiğ noktası, hava sıcaklığının yaklaşık 11 °C altındadır.
Soğutmalı Tip Kurutucular
Soğutmalı tip kurutucular, en yaygın basınçlı hava kurutucu türüdür. Havayı yaklaşık 3 °C’ye soğutarak ve kontrollü bir ortamda nemi etkili bir şekilde yoğunlaştırarak suyu basınçlı havadan çıkarırlar. 3 °C, soğutmalı tip kurutucu için alt sınırdır çünkü daha düşük bir sıcaklık, ayrılan suyun donma riskini ortaya çıkarır. Tipik olarak birincil kurutucular olarak belirtilirler ve genellikle tüm basınçlı hava uygulamalarının yaklaşık% 95’i için uygun olan hava kalitesi üretirler.
Soğutmalı kurutucular, biri havadan havaya, diğeri havadan gaza olmak üzere iki ısı eşanjörü kullanır. Bu tip kurutucuda kullanılan kompresörler genellikle hermetik tiptedir ve kullanılan en yaygın gazlar, R-134a ve R-410a’dır. İki ısı eşanjörüne sahip olmanın amacı, çıkan soğuk havanın gelen sıcak havayı soğutması ve gerekli kompresör boyutunu azaltmasıdır. Aynı zamanda dışarı çıkan havanın sıcaklığındaki artış yeniden yoğunlaşmayı önler.
‘Devirdaimli Kurutucu’ adı verilen basınçlı hava kurutucular da, kompresör kapalı olduğunda havayı soğutan soğuk bir kütleyi depolar. Soğutma kompresörü çalıştığında, büyük kütlenin soğuması çok daha uzun sürer, bu nedenle kompresör daha uzun çalışır ve daha uzun süre kapalı kalır. Bu üniteler, tipik olarak 1,5 °C – 4,5 °C aralığında daha düşük çiy noktalarında çalışır.
Kimyasal Kurutucu (Desiccant Dryers)
Kimyasal Kurutucu; “desiccant” denilen kimyasal tanecikler basınçlı hava içindeki su buharını yüzeyde toplar ve basınçlı havadan ayırır. Silikajel (silica gel) aktifleştirilmiş alüminyum oksit (alümina) ve moleküler süzgeç en yaygın kullanılan kimyasal kurutucu (desiccant) ‘ dır. Kimyasal kurutucular, birinci aşama kurutucu olarak kullanılmazlar çünkü doğrudan su ile temasla hızla doygun hale gelir ve kurutucunun etkinliği olumsuz etkilenir. Kimyasal kurutucular en iyi ikinci aşamada etkilidir. Genellikle soğutmalı bir kurutucudan veya başka bir kurutucudan sonra kullanılırlar. İkinci aşama kurutucu olarak kullanıldıklarında, sıfırın altındaki aralıkta kolayca ve güvenilir bir şekilde çiğlenme noktaları oluşturabilirler.
Kimyasal kurutucular iki şekildedir: “Tek Hazneli” ve “İkiz Kuleli” üniteler. Tek hazneli kurutucular, bir filtre haznesinin dış görünüşüne sahiptir. Ancak, içersindeki granüllerin belirli aralıklarla değiştirilmesi gerekmektedir. İkinci aşama kurutucu olarak uygulandıklarında, sıfırın altındaki aralıkta kolayca ve güvenilir bir şekilde çiğlenme noktaları oluşturabilirler.
İkiz kuleli veya rejeneratif kimyasal kurutucular, ‘desiccant’ doldurulmuş iki dikey tanka sahiptir. Basınçlı hava; aktive edilmiş alümina, silika jel, moleküler elek gibi bir malzemeyle doldurulmuş iki kuleli bir basınçlı kaptan geçirilir. Bu kurutucu malzeme, adsorpsiyon yoluyla basınçlı havadan suyu çeker. Su kurutucuya yapıştıkça, kurutucu yatak doymuş hale gelir. Birinci kuledeki desiccant doyduğunda, hava akışı otomatik olarak ikinci depoya yönlendirilir. Daha sonra doymuş tank ısıtılarak, temizleme havası olarak adlandırılan kurutulmuş havanın bir kısmı tanktan geri akar ve atmosfere verilir. Bu işlem, birinci tanktaki ortamı kurutur ve bir sonraki kullanım için hazır hale getirir. Kimyasal kurutucuların en önemli dezavantajı, temizleme havası kullanmalarıdır. Tipik olarak, ikiz kuleli bir kurutucu, karşı tankı yenilemek için kapasitesinin yaklaşık% 15 ila% 20’sini kullanır, bu da bu kurutucuların çalıştırılmasının maliyetli olmasına neden olur.
Nem alıcı (desiccant) görevi, basınçlı havanın basınç çiylenme noktasını suyun artık yoğunlaşmayacağı bir seviyeye getirmek veya basınçlı havadan mümkün olduğunca fazla suyu çıkarmaktır. Rejeneratif kurutucudan beklenen standart çiğlenme noktası -40 °C’dir. Bu sıcaklık, hava kurutucudan çıktığında sanki hava -40 ° C’ye kadar soğutulmuş kadar su olduğu anlamına gelir. Gerekli çiğlenme noktası uygulamaya bağlıdır ve bazı uygulamalarda −70 °C gereklidir.
Membran Kurutucular
Membran kurutucu, su buharını basınçlı havadan uzaklaştıran bir nem alma membranını ifade eder. Membran kurutucular migrasyon prensibine göre çalışır. Kurutulacak basınçlı hava, su buharını almak için yüksek afiniteye sahip bir zar üzerinden geçirilir. Su buharı zar üzerine yapışır ve zıt veya düşük basınç tarafına aktarılır. Kuru bir ‘cover’ gazı, düşük basınç tarafından akar ve membrandaki suyu emer. Suyu emdikten sonra ‘cover’ gazı atmosfere atılır.
Membranlı hava kurutucular, gelen çiy noktasını düşürür. Örneğin, bir kurutucu, 21 °C çiy noktası ve 100 psig basınç ile -40 °C çiy noktasında derecelendirilebilir. Gelen havanın giriş çiy noktası yalnızca 0 °C ise, çıkış çiy noktası biraz daha düşük olacaktır. Basınç, nominal değerlerden yüksekse, çıkış çiy noktası düşüktür. Çıkış çiy noktasının bu düşüşü, havanın membran içinde daha uzun süre kalmasından kaynaklanmaktadır.
Membran hava kurutucular, haftanın 7 günü 24 saat kesintisiz çalışacak şekilde tasarlanmıştır. Membran hava kurutucular sessiz, güvenilirdir ve çalışmak için elektrik gerektirmez. Düzgün kurulur ve çalıştırılırsa, membran kurutucular çok düşük çiylenme noktaları oluşturabilir. Bu nedenle, sınırlı miktarda yüksek kaliteli basınçlı havanın gerekli olduğu laboratuvarlarda, tıbbi tesislerde ve özel üretim ortamlarında çok yaygındırlar.
Membran hava kurutucular; araçlar ve trenler için pnömatik bileşenlerde, sprey boyamada, lazer plenum temizleme, hava yataklarında, havalı millerde, tıbbi ekipmanlarda, hava tabancalarında ve pnömatik frenlerde kullanılır.