Jakie są 3 najczęstsze awarie osuszaczy powietrza?

W świecie systemów sprężonego powietrza jakość dostarczanego powietrza jest tak samo istotna, jak jego ciśnienie i objętość. Wilgoć, opary oleju i cząstki stałe mogą siać spustoszenie w narzędziach pneumatycznych, procesach produkcyjnych i produktach końcowych. W tym przypadku niezbędne stają się systemy osuszania powietrza. Dwie najbardziej rozpowszechnione technologie usuwania wilgoci to osuszacze chłodnicze i sprężarki powietrza ze środkiem osuszającym suszarki. Chociaż zasady ich działania są różne – jeden chłodzi powietrze w celu skroplenia wilgoci, drugi adsorbuje ją za pomocą porowatego materiału – oba są podatne na awarie mechaniczne i operacyjne. Zrozumienie tych usterek jest kluczem do utrzymania niezawodnego, wydajnego i opłacalnego systemu sprężonego powietrza. W przypadku operatorów, kierowników ds. konserwacji i kupujących rozpoznanie oznak problemów może zapobiec kosztownym przestojom i rachunkom za naprawy.

1. Zanieczyszczone i zanieczyszczone wymienniki ciepła w chłodniczych osuszaczach powietrza

Osuszacze chłodnicze działają na zasadzie podobnej do domowego klimatyzatora. Ciepłe, wilgotne sprężone powietrze wchodzi do suszarki i jest najpierw schładzane w wymienniku ciepła powietrze-powietrze przez wychodzące zimne, suche powietrze. Następnie przechodzi do wymiennika ciepła powietrze-czynnik chłodniczy, gdzie obwód chłodniczy w zamkniętej pętli schładza go do określonej temperatury rosy, zazwyczaj w zakresie od 3°C do 10°C (37°F do 50°F). W tej temperaturze znaczna część pary wodnej skrapla się do postaci ciekłej, która jest oddzielana i wyrzucana z układu poprzez automatyczny spust. Teraz suche, zimne powietrze przechodzi następnie z powrotem przez wymiennik ciepła powietrze-powietrze, gdzie jest podgrzewane przez napływające powietrze, podnosząc jego temperaturę, aby zapobiec poceniu się rury wylotowej i zmniejszeniu wilgotności względnej.

Najważniejszymi elementami w tym procesie są dwa wymienniki ciepła. Ich wydajność ma ogromne znaczenie dla wydajności suszarki. Najczęstszy tryb awarii dla osuszacze chłodnicze jest zanieczyszczenie i zabrudzenie powierzchni wymiany ciepła.

Przyczyny skażenia:

Głównym winowajcą jest brak odpowiedniej filtracji przed filtrem. Sprężone powietrze prosto ze sprężarki jest nie tylko wilgotne; zawiera aerozole smarów, cząstki stałe z wlotu powietrza z otoczenia i cząstki zużywające się z samej sprężarki. Z biegiem czasu zanieczyszczenia te pokrywają żeberka i rury wymienników ciepła. Powłoka ta działa jak bariera izolacyjna, drastycznie zmniejszając zdolność urządzenia do przenoszenia ciepła. Wymiennik powietrze-czynnik chłodniczy nie może skutecznie chłodzić sprężonego powietrza, a wymiennik powietrze-powietrze nie jest w stanie prawidłowo schłodzić powietrza napływającego ani ponownie ogrzać powietrza wychodzącego.

Objawy i konsekwencje:

Objawem zanieczyszczonego wymiennika ciepła jest: wyższy niż projektowany ciśnieniowy punkt rosy . Mówiąc najprościej, powietrze wychodzące z suszarki jest nadal zbyt wilgotne. Objawia się to pojawieniem się wody w stanie ciekłym w przewodach powietrznych za suszarką, co prowadzi do korozji, awarii narzędzi, zamarznięcia przewodów w zimnym otoczeniu i psucia się w delikatnych zastosowaniach, takich jak malowanie lub pakowanie żywności. Sam układ chłodniczy również ucierpi. Aby osiągnąć temperaturę docelową, musi pracować ciężej i dłużej, co prowadzi do zwiększonego zużycia energii, wyższych kosztów eksploatacji i potencjalnej przedwczesnej awarii sprężarki z powodu nadmiernych cykli pracy i przegrzania.

Zapobieganie i konserwacja:

Zapobieganie tej awarii jest proste, ale często pomijane. Instalacja A wysokiej jakości filtr ogólnego przeznaczenia i a filtr koalescencyjny powyżej osuszacz chłodniczy nie podlega negocjacjom. Filtry te usuwają większość ciekłej wody, oleju i cząstek stałych, zanim dotrą one do delikatnych wymienników ciepła suszarki. Ponadto harmonogram rutynowej konserwacji musi obejmować regularną kontrolę wzrokową i, jeśli to możliwe, czyszczenie żeberek wymiennika ciepła. W przypadku wymiennika powietrze-powietrze może to obejmować czyste, suche sprężone powietrze w celu wydmuchania zanieczyszczeń. W przypadku skraplacza powietrze-czynnik chłodniczy utrzymywanie jego żeberek w stanie wolnym od kurzu i brudu ma kluczowe znaczenie dla odprowadzania ciepła do otoczenia. Przestrzeganie harmonogramu wymiany elementów filtrujących w oparciu o różnicę ciśnień, a nie tylko czas, ma kluczowe znaczenie dla długoterminowej niezawodności.

2. Degradacja i zanieczyszczenie środka osuszającego w osuszaczach sprężarek powietrza z osuszaczem

Sprężarki powietrza ze środkiem osuszającym suszarki, dokładniej zwane osuszacze osuszające należy zastosować zasadniczo odmienne podejście do usuwania wilgoci. Wykorzystują one adsorpcję, proces, w którym para wodna jest przyciągana i zatrzymywana na dużej powierzchni porowatego materiału osuszającego, takiego jak aktywowany tlenek glinu lub żel krzemionkowy. Systemy te zazwyczaj składają się z dwóch wież wypełnionych środkiem osuszającym. Podczas gdy jedna wieża aktywnie osusza napływające sprężone powietrze, druga jest regenerowana – oczyszczana z zebranej wilgoci – w celu przygotowania go do następnego cyklu. Regenerację można przeprowadzić bez ogrzewania (wykorzystując część suchego powietrza, zwane osuszaczami „bez ogrzewania”) lub z wykorzystaniem ciepła (przy użyciu wewnętrznej nagrzewnicy lub zewnętrznej dmuchawy, znanych jako suszarki „ogrzewane” lub „przedmuchujące dmuchawę”).

Sercem tego systemu jest sam środek osuszający. W związku z tym najczęstszym punktem awarii osuszacze osuszające jest degradacja, starzenie się i zanieczyszczenie perełek środka suszącego.

Przyczyny degradacji i zanieczyszczenia:

Środek osuszający jest materiałem eksploatacyjnym o ograniczonej żywotności. Nawet w idealnych warunkach kulki będą naturalnie ścierać się i rozpadać na drobny proszek podczas tysięcy cykli adsorpcji i regeneracji. Jednakże proces ten jest drastycznie przyspieszany przez zanieczyszczenia. Najbardziej szkodliwymi zanieczyszczeniami są oleje, szczególnie w postaci cieczy lub aerozolu. Gdy olej pokryje powierzchnię kulek środka osuszającego, tworzy warstwę, która blokuje pory, zapobiegając adsorbowaniu pary wodnej – zjawisko znane jako „zanieczyszczanie olejem”. Jest to główny powód filtr koalescencyjnys i filtry do usuwania oleju są absolutnie krytyczne powyżej a osuszacz powietrza . Bez tej ochrony drogie złoże osuszające szybko ulegnie zniszczeniu. Co więcej, jeśli filtracja wstępna jest niewystarczająca i woda w stanie ciekłym może przedostać się do wież ze środkiem osuszającym, może to spowodować „kanalizowanie”, w którym woda zamiast równomiernie się rozpraszać, wymusza ścieżkę przez złoże, powodując niewykorzystanie dużych porcji środka osuszającego.

Objawy i konsekwencje:

Podstawowym objawem jest ponownie wysoki ciśnieniowy punkt rosy, często uniemożliwiający osiągnięcie wydajności znamionowej przez urządzenie, np. punkt rosy -40°C. Konsekwencje są poważne: mokre procesy zanieczyszczające powietrze, zamarznięte linie kontrolne i odrzucenie produktu. Dodatkowo zanieczyszczony lub zdegradowany środek osuszający powoduje wysoki spadek ciśnienia w wieżach. Sprężarka musi wówczas pracować ciężej, aby przepchnąć powietrze przez zablokowane złoże, co prowadzi do znacznych strat energii. W ciężkich przypadkach spadek ciśnienia może być tak duży, że nie będzie można zaspokoić zapotrzebowania systemu na powietrze. Jeśli środek osuszający rozpadnie się na drobne cząstki, cząstki te mogą wydostać się z wież i zanieczyścić przewody powietrza oraz sprzęt, powodując jeszcze większe szkody.

Zapobieganie i konserwacja:

Najważniejszym środkiem zapobiegawczym jest wyjątkowa filtracja przed filtrem. A filtr koalescencyjny po którym następuje Filtr usuwający opary oleju z węglem aktywnym to złoty stiard ochrony dla osuszacz powietrza . Ta wielostopniowa filtracja gwarantuje, że do złoża środka osuszającego nie dotrze żaden płynny olej, aerozol olejowy ani pary oleju. Regularne monitorowanie spadku ciśnienia w suszarce może stanowić wczesny sygnał ostrzegawczy o problemach ze złożem osuszającym. Na koniec, środek osuszający należy sprawdzać i wymieniać zgodnie z harmonogramem, zgodnie z zaleceniami producenta lub zgodnie ze spadkiem wydajności. W przypadku suszarek reaktywowanych ciepłem zapewnienie prawidłowego działania grzałki regeneracyjnej i termostatu ma kluczowe znaczenie, ponieważ niedogrzanie nie spowoduje usunięcia środka suszącego, a przegrzanie może spowodować jego spiekanie i zniszczenie.

3. Uniwersalne wyzwanie: niewłaściwa instalacja i dobór rozmiaru

Chociaż pierwsze dwie awarie mają charakter mechaniczny i są specyficzne dla typu suszarki, trzecią najczęstszą awarią jest błąd ludzki i błąd proceduralny, który dotyczy w równym stopniu obu osuszacze chłodnicze i sprężarki powietrza ze środkiem osuszającym suszarki: niewłaściwa instalacja systemu i, co najważniejsze, nieprawidłowy rozmiar. Idealnie wykonana suszarka nie będzie działać, jeśli nie zostanie prawidłowo zintegrowana z systemem sprężonego powietrza lub jeśli jej wydajność będzie niedopasowana do zapotrzebowania.

Krytyka prawidłowego doboru rozmiaru:

Dobór osuszacza powietrza nie polega na dopasowaniu go do parametrów znamionowych sprężarki. Chodzi o dopasowanie tego do stanu faktycznego maksymalne natężenie przepływu , temperatura na wlocie , ciśnienie wlotowe , i temperatura otoczenia środowiska operacyjnego.

• Oversize: Choć często postrzegana jest jako „przyszłościowa”, znacznie przewymiarowana suszarka, szczególnie a chłodzone typu, może być problematyczne. Może mieć krótki cykl, co oznacza, że ​​sprężarka chłodnicza włącza się i wyłącza zbyt często. Takie cykle prowadzą do zwiększonego zużycia elementów elektrycznych i mechanicznych i mogą uniemożliwić stabilizację urządzenia w optymalnej temperaturze roboczej, co umożliwia skuteczne usuwanie wody.
• Niedowymiarowanie: Jest to znacznie częstszy i poważniejszy błąd. Zbyt mały osuszacz po prostu nie jest w stanie poradzić sobie z objętością, temperaturą i wilgocią strumienia sprężonego powietrza. A osuszacz chłodniczy zbyt mały będzie miał stale działający obwód chłodniczy, który w dalszym ciągu nie będzie w stanie schłodzić powietrza do wymaganego punktu rosy, co prowadzi do wilgotnego powietrza i wysokich kosztów energii. Niewymiarowy osuszacz powietrza będzie miał zbyt krótki cykl adsorpcji przed nasyceniem złoża środka suszącego, co powoduje częste zmiany i szybką degradację środka suszącego z powodu niepełnej regeneracji. Zużyje również ogromną ilość powietrza oczyszczającego, kradnąc cenne sprężone powietrze z produkcji.

Konsekwencje złych praktyk instalacyjnych:

Instalacja wykracza poza ustawienie urządzenia na podłodze. Typowe błędy instalacji prowadzące do awarii obejmują:

• Nieodpowiednie rurociągi: Stosowanie zbyt małych rur powoduje duży spadek ciśnienia, zanim powietrze dotrze do osuszacza.
• Brakujące obejście: Niezainstalowanie pętli obejściowej z zaworami odcinającymi, uniemożliwiające konserwację osuszacza bez całkowitego wyłączenia systemu.
• Złe zarządzanie drenażem: Niezamontowanie lub niekonserwowanie automatycznego syfonu spustowego kondensatu, co pozwala na gromadzenie się wody wewnątrz suszarki.
• Ignorowanie warunków otoczenia: Instalowanie osuszacz chłodniczy w gorącym, brudnym lub słabo wentylowanym pomieszczeniu maszynowym. Skraplacz urządzenia potrzebuje stałego przepływu chłodnego, czystego powietrza, aby odprowadzić ciepło. Wysokie temperatury otoczenia bezpośrednio pogarszają wydajność i mogą spowodować przegrzanie i wyłączenie urządzenia.

Zapobieganie i rozwiązanie:

Rozwiązaniem tego trybu awarii jest staranna analiza i planowanie systemu. Przed wyborem osuszacza wykwalifikowany specjalista powinien zawsze przeprowadzić audyt sprężonego powietrza, aby określić rzeczywiste zapotrzebowanie systemu, szczytowe wykorzystanie i warunki środowiskowe. Suszarkę należy dobrać na podstawie stanu faktycznego maksymalne natężenie przepływu (CFM or l/s) i the specific warunki pracy z którym się zmierzy, a nie według ogólnych zasad. Zapewnienie zgodności instalacji z wytycznymi producenta dotyczącymi odstępów, rurociągów i połączeń elektrycznych ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia znamionowej wydajności i trwałości.

Przegląd porównawczy typowych awarii

Poniższa tabela zawiera zwięzłe podsumowanie trzech typowych awarii, ich przyczyn i środków zapobiegawczych dla obu typów suszarek.