خشک کن های جذبی

منشاء آب در سیستم هوای فشرده
هوای محیط همواره دارای مقادیری آب به صورت بخار می باشد که پس از فرایند فشرده سازی توسط کمپرسور و در خروجی آن افزایش می یابد. از آنجائیکه مولکول های سیال هوا برخلاف مولکول های آب قابلیت فشرده شدن را دارند، این موضوع سبب می شود که بطور مثال 1 مترمکعب هوای فشرده شده با فشار 7 بار دارای مقدار آب موجود در 7 مترمکعب هوای پیرامون کمپرسور باشد. به عبارت دیگر پس از فرایند فشرده سازی هوا توسط کمپرسور، میزان رطوبت در مقیاس حجم افزایش یافته است.
نقطه شبنم Dew Point:
نقطه شبنم به زبان ساده دمایی است که در آن بخار آب تبدیل به مایع (کندانس) شود.
با توجه به مفهوم نقطه شبنم هرچقدر هوا گرم تر شود، قابلیت جذب رطوبت نیز در آن بیشتر می شود و برعکس آن نیز با پایین آمدن دما، توانایی هوا در نگهداری رطوبت کاهش می یابد و ذرات سنگین تر آب از هوا جدا می شود.
از این رو تفاوت بسیاری در انتخاب کمپرسور و سایر تجهیزات فراوری هوای فشرده نظیر خشک کن ها در نواحی مختلف آب و هوایی وجود دارد، زیرا عدد دیو پوینت و میزان جذب رطوبت با توجه به جداول راهنما تغییر می کند.
یکی از عوامل مهم دیگر در تغییر نقطه شبنم، فشار است و در فشارهای مختلف عدد آن تغییر می کند.
نکته: در فشار ثابت عدد نقطه شبنم (Dew Point) همیشه 20 تا 30 درجه سانتی گراد از عدد فشار آن (Pressure Dew Point) کمتر است.
فرایند خشک کردن (جذب رطوبت) هوای فشرده
در صنعت هوای فشرده دو راه عمده و پرکاربرد برای خشک کردن هوا وجود دارد:
• تغییردما: بخار آب در دمای پایین به آب تبدیل می شود و می توان با جدا کردن و گرم کردن مجدد هوا، آن را خشک کرد. این پروسه در خشک کن های تبریدی (Refrigerant Dryers) رخ می دهد.
• جذب سطحی : مولکول های آب به سطح مواد جاذب رطوبت که قابلیت تجدید شدن (احیاء) را دارند جذب می شود. این پروسه در خشک کن های جذبی (PSA Dryers) رخ می دهد.
درایرها در کنترل فاکتور رطوبت هوا نقش مهمی داشته و بسته به مقدار مورد انتظار رطوبت در هوای خروجی کمپرسورها دسته بندی می شوند.
درایر تبریدی Refrigerant Air Dryer: می توانند رطوبت موجود در هوا را حداقل به 3 + درجه نقطه شبنم (Dew Point)برسانند و عملا” توانایی کمتر از این مقدار را نخواهند داشت زیرا این نوع درایرها با سرد کردن و میعان آب موجود در هوا اقدام به جدا سازی آب از هوا نموده و با توجه به ریسک یخ زدگی آب در دمای پایین تر، امکان جدا سازی مولکول های بخار آب در دماهای پایین تر امکان پذیر نخواهد بود. بنابراین برای دستیابی به نقطه شبنم های پایین تر ناگزیر به استفاده از درایرهای جذبی خواهیم بود.
درایر جذبی Desiccant Air Dryer: همانطور که در بالا اشاره شد برای رسیدن به نقطه شبنم های زیر 3 + و تا 70 – درجه سانتیگراد استفاده می گردد.
توجه: هریک از این سیستم های خشک کن دارای نقاط قوت و ضعف خاص خود هستند و پیشنهاد می گردد تا پیش از انتخاب و مبادرت به سفارش گذاری هر یک از آنها از خدمات مشاوره های فنی رایگان کارشناسان هتکو استفاده نمایید.
درایر جذبی PSA Air Dryer :
یکی از موثرترین روش های حذف رطوبت از هوای فشرده، استفاده از خشک کن های جذبی می باشد. درایرهای جذبی زمانی استفاده می شوند که نرخ ثابت و پیوسته خشک شدن با نقطه شبنم های پایین تر از 3 + درجه مد نظر باشد.
اصول کلی کار این نوع درایر بر اساس جذب سطحی مولکول های آب توسط مواد جاذب در یک سیستم تحت فشار با سیکل های تناوبی برای مقاصد زیر می‌باشد:
• خشک کردن هوا
• احیاء مواد
همانگونه که از شکل زیر قابل مشاهده و درک می باشد یک سیستم درایر جذبی بطور متداول و کلی شامل دو مخزن (برج) متناظر حاوی مواد جاذب، لوله کشی اصلی و فرعی، مسیرهای تخلیه رطوبت مجهز به صداخفه کن، شیرالات کنترلی، ابزاردقیق و کنترلر می باشد.

هوای فشرده از میان توده مواد جاذب درون برج ها عبور داده می شود و و ذرات بخار آب در هوای فشرده ورودی جذب جذب سطح این مواد گشته و هوا تا نقطه شبنم مورد نظر خشک و آماده تحویل به مصرف کننده می گردد. عمل جذب تا آنجا ادامه پیدا می کند که فشار آب موجود در گاز با فشار روی سطح مواد یکی شده (عمل اشباع) و سپس برج حاوی مواد اشباع شده از ذرات بخار آب برای مرحله احیاء آماده می شود.
عمل جذب سطحی یک فرایند گرمازا (آزادسازی گرما) است و با پیشرفت روند فرایند جذب در داخل برج ها گرما آزاد می شود. این گرما بعداً به عمل بازسازی مواد جاذب (احیاء) کمک می کند.
در عمل و هنگامی‌ که یک برج از پایین به بالا در حال خشک کردن هوا (Drying) است، مواد جاذب درون برج دیگر در حال احیاء (Regeneration) می‌باشند، بدین صورت که قسمتی از هوای خشک خروجی به منظور رطوبت زدایی از مواد برج اشباع از بخار آب، وارد برج شده و اینبار برعکس مسیر خشک شدن و از بالا به پایین شروع به جارو کردن رطوبت جذب شده بر روی سطح مواد و تخلیه (Purge/ Drain)آن به محیط از طریق مسیر درین و صداخفه کن ها می نماید.
مکانیزم های مختلفی برای احیاء مواد جاذب وجود دارد و دسته بندی کلی درایرهای جذبی نیز بر اساس مکانیزم های احیاء مواد جاذب صورت پذیرفته است.
انواع درایرهای جذبی:
• درایرهای جذبی هیتلس Heatless Purge Desiccant Dryer
• درایرهای جذبی هیتردار Internally Heated Purge Desiccant Dryer
• درایرهای جذبی بلوئردار Externally Heated Blower Purge Desiccant Dryer
• درایرهای جذبی وکیوم VPS Vacuum Purge Heatless Dryer
درایرهای جذبی هیتلس:
روش احیاء در این درایر ساده تر از انواع دیگر است. در این سیستم تنها هوای فشرده خشک شده از مواد جاذب اشباع شده عبور داده می‌شود. ‏
هنگامی که برج ‏A‏ فعال است قسمتی از هوای فشرده خشک خروجی از طریق مسیر احیاء ‏(Regeneration Line)‏ به برج B‏ جهت احیاء مواد وارد می‌شود. با اتمام خاصیت جذب کنندگی برج ‏A‏، هوای فشرده به برج ‏B که اکنون احیاء شده انتقال پیدا می‌کند.
مقدار تلفات هوا ‏(Purge Air)‏ در این سری حدود ۱۲ تا ۱۵ درصد هوای فشرده ورودی به درایر است.
برای درک بهتر نحوه عملکرد کلی درایرهای هیتلس به شکل بالا رجوع کنید.
درایرهای جذبی هیتردار:
در این سیستم از یک فرایند پشتیبان گرمایش خارجی ‏(Heater)‏ به منظور افزایش راندمان احیاء مواد استفاده می گردد.
هنگامی که برج ‏A‏ فعال است قسمتی از هوای خشک خروجی از طریق مسیر احیاء ‏(Regeneration Line)‏ نخست به یک محفظه / داکت مجهز به المنت های حرارتی وارد شده و پس از رسیدن به دمای لازم به برج B‏ جهت احیاء مواد وارد می‌شود. با وزش هوای خشک داغ شده راندمان دفع رطوبت از سطح مواد اشباع شده افزایش یافته و عملا” با میزان کمتری از هوای تولید شده عمل احیاء صورت می گیرد. البته بخاطر داشته باشید که یک سیکل کوتاه از پیش تنظیم شده برای از مدار خارج شدن هیتر و تداوم مراحل نهایی عمل دفع رطوبت با استفاده از هوای صرفا” خشک و بدون گرما نیز اعمال می گردد تا هوای خروجی درایر خارج از حد انتظار نگردد. و برج احیاء شده آماده از سرگیری فعالیت خشک کردن می گردد.
مقدار تلفات هوا ‏(Purge Air)‏ در این سری حدود 5 تا 6 درصد هوای فشرده ورودی به درایر است.
برای درک بهتر نحوه عملکرد کلی درایرهای جذبی هیتردار به شکل زیر رجوع کنید.

درایرهای جذبی بلوئردار:
در این سیستم علاوه بر فرایند پشتیبان گرمایش خارجی ‏(Heater‏) که در نمونه های هیتردار وجود دارد از یک دمنده هوای خارجی (بلوئر) نیز به منظور کاهش بیشتر تلفات هوای فشرده در سیکل احیاء مواد استفاده می گردد.
مکانیسم کلی این سیستم نیز مشابه درایرهای هیتردار است با این تفاوت که در فاز گرمایش هوای احیاء (مرحله نخست) بجای استفاده از هوای خشک خروجی از جریان هوای تولید شده توسط بلوئر استفاده می گردد، و تنها در مرحله دوم احیاء که اصطلاحا” سیکل خنک کاری (Cooling) نامیده می شود جریان جزیی هوای خشک تولید شده برای فاز نهایی دفع رطوبت از مواد اشباع شده اعمال می شود.
مقدار تلفات هوا ‏(Purge Air)‏ در این سری حدود 2 درصد هوای فشرده ورودی به درایر است.
برای درک بهتر نحوه عملکرد کلی درایرهای جذبی بلوئردار به شکل زیر رجوع کنید.

درایرهای جذبی وکیومی :
در این سیستم از فرایند پشتیبان خلاء خارجی استفاده می شود. مجموعه ایی از یک پمپ خلاء (Vacuum Pump) و شیرالات کنترلی خاص که در مسیر تخلیه قرار گرفته و عملکرد آنها باعث کاهش مصرف هوای احیاء و نزول بیشتر نقطه شبنم تا 90 – درجه می گردد.
در واقع در درایرهای جذبی متداول (مشابه آنچه که در بالا توضیح داده شد) کاهش فشار برج احیاء شونده از حدود 8 بار (a) به 1 بار (a) رخ می دهد یعنی نسبت کاهش فشار در سیستم 7 است ولی در این سری درایرهای جذبی با کمک سیستم خلاء این نسبت بالاتر از 7 خواهد بود که به معنی خشک شدن بیشتر مواد و کاهش نقطه شبنم به میزان 20 – درجه بیشتر از نمونه های هیتلس، هیتردار و بلوئردار می‌باشد.
راندمان کلی این سیستم معادل درایرهای بلوئردار با سیستم خنک کاری خارجی است اما بدون تلفات انرژی گرمایشی و خنک کاری مجدد در آنها.
مقدار تلفات هوا ‏(Purge Air)‏ در این سری حدود 3 درصد هوای فشرده ورودی به درایر است.
در این سیستم سامانه پشتیبان (Backup) برای از مدار خارج کردن پمپ خلاء در زمان سرویس و تداوم کار درایر به شکل یک درایر هیتلس تعبیه شده که متضمن تولید هوای فشرده برای مصارف مشتری می باشد.
برای درک بهتر نحوه عملکرد کلی درایرهای جذبی وکیومی به شکل زیر رجوع کنید.

هتکو به عنوان اولین شرکت داخلی برای تحقق امر بومی سازی تکنولوژی های نوین طراحی و ساخت خشک کن های جذبی و کاهش وابستگی کشور در سال 1380 توسعه فازهای مختلف طراحی و ساخت این نوع پیکج ها را تحت لیسانس شرکت ZANDER آلمان آغاز نمود و توانست با پشت سرگذاردن موفق مراحل مختلف و پیشرفت در این زمینه، بویژه اجرای پروژه های پرشمار که برخی از آنها نیز بلحاظ ظرفیت در نوع خود و در سطح ملی بینظیر هستند جایگاه خود را به عنوان طراح و سازنده مطرح اینگونه تجهیزات در بین صنایع مختلف کشور تثبیت نماید. امروز هتکو مفتخر است که در تداوم این روند و با پشتوانه تجارب و دانش کسب شده توانسته به عنوان مطرح ترین شرکت ایرانی و رقیب جدی شرکت های بین المللی به توسعه تکنولوژی این تجهیزات پرکاربرد و بازارهای هدف بویژه در حوزه صنایع راهبردی نظیر نفت،گاز و پتروشیمی نائل گردد.

مزایا و ویژگی ها

1- بهره گیری از بالاترین تکنولوژی طراحی و ساخت با قابلیت اعتماد بالا
2- برخورداری از ظرفیت های بالا در پذیرش و اجرای الزامات مشتری (سفارشی سازی)
3- پشتیبانی از بالاترین ظرفیت های عملیاتی در این روش
4- طراحی و اجرای مناسب برای حصول کمترین افت فشار در سیستم
5- طراحی واجرای مناسب برای توزیع جریان یکنواخت در بستر مواد جاذب
6- طراحی واجرای مناسب برای جلوگیری از تخریب ناشی از نوسانات فشار در بستر مواد جاذب
7- نقطه شبنم تا 40- (تا 80- در مدل های سفارشی)
8- استفاده از برترین نمونه مواد جاذب با عمر مفید و راندمان بالا
9- استفاده از بهترین اقلام نظیر شیرالات کنترلی، برق و ابزاردقیق و …..
10- ساخت مخازن تحت فشار مطابق برطبق استاندارد ASME Sec. VIII. Dev. 1
11- اعمال فرایندهای تمیزکاری سطوح براساس استاندارد SSPC
12- اعمال لایه های مختلف رنگ اپوکسی برای کنترل و کاهش خوردگی در طول دوره کارکرد
13- مجهز به میکرو کنترلر / PLC ساخت SIEMENS
14- مجهز به چراغ های سیگنال و سیستم آلارم برای سهولت بیشتر کار اپراتور
15- طراحی و اجرای عملکرد سیستم براساس فلسفه Fail Safe بودن پکیج
16- امکان تظیمات عملکرد براساس نقطه شبنم (H2O Analyzer)
17- مجهز به نازل های شارژ و تخلیه مجزا برای تعویض مواد جاذب
18- مجهز به دریچه بازدید (Man Hole) بر روی برج های با ظرفیت بالا
19- مجهز به توری فیلترهای ضدزنگ در مسیر نازل های ورودی / خروجی برج ها
20- مجهز به صداخفه کن های با راندمان و طول عمر بالا
21- مجهز به نشانگر ساعت کارکرد دستگاه
22- مجهز به هیتر پرظرفیت با راندمان بالا در مدل های هیتردار
23- مجهز به سیستم عایق حرارتی مناسب داکت در مدل های هیتر دار
24- حداقل فضای مورد نیاز برای نصب
25- نصب و راه اندازی سریع و آسان
26- پشتیبانی و خدمات برتر به مدت ۱۵ سال