Ursache des Wassers im Druckluftsystem
Die Umgebungsluft enthält stets eine gewisse Menge Feuchtigkeit, die nach dem Verdichtungsprozess an dessen Ausgang zunimmt. Da Luftmoleküle im Gegensatz zu Wassermolekülen komprimiert werden können, hat dies zur Folge, dass z. B. 1 m³ Druckluft mit einem Druck von 7 bar die Wassermenge von 7 m³ Luft bei Umgebungsdruck enthält. Mit anderen Worten, die Feuchtigkeit in der Druckluft ist direkt proportional zur Druckerhöhung während der Verdichtung.
Taupunkt:
In einfachen Worten ist der Taupunkt die Temperatur, bei der sich Wasserdampf in Flüssigkeit verwandelt (Kondensation).
Als Gesetzmäßigkeit des Taupunkts gilt: Je wärmer die Luft ist, desto mehr Feuchtigkeit kann sie aufnehmen, und umgekehrt nimmt mit sinkender Temperatur die Fähigkeit der Luft ab, Feuchtigkeit zu speichern, und schwerere Wasserteilchen werden aus der Luft ausgeschieden.
Aus diesem Grund gibt es verschiedene Kriterien bei der Auswahl von Kompressoren und anderen Druckluftaufbereitungsanlagen wie Trocknern in verschiedenen Klimaregionen, da sich die Taupunktzahl und die Menge der Feuchtigkeitsaufnahme gemäß den Leittabellen ändern.
Einer der weiteren wichtigen Faktoren bei der Änderung des Taupunkts ist der Druck, sein Wert ändert sich in Abhängigkeit vom Druck.
Hinweis: Bei konstantem Druck ist der Taupunkt immer 20 bis 30 Grad Celsius niedriger als der Drucktaupunkt.
Methoden zur Trocknung der Druckluft
Es gibt zwei in der Druckluftindustrie weit verbreitete Verfahren zur Trocknung von Luft:
- Kondensation: Wasserdampf verwandelt sich bei niedriger Temperatur in Wasser und kann dadurch aus der Luft abgeschieden werden. Diese Methode wird in Kältetrocknern
- Adsorption: Wassermoleküle werden an der Oberfläche von feuchtigkeitsadsorbierenden Materialien aufgenommen, diese haben die Eigenschaft, dass sie regeneriert werden können. Diese Methode findet in Absorptionstrocknern (PSA-Trocknern) statt.
Trockner spielen bei der Entfeuchtung von Druckluft eine wichtige Rolle und werden abhängig von der erwarteten Feuchtigkeitsmenge und den Anforderungen an die Druckluftqualität ausgewählt.
Kältetrockner: Diese sind aufgrund der physikalischen Gesetzmäßigkeiten nur in der Lage die Druckluft bis zu einem Taupunkt von +3°C zu entfeuchten. und können diesen Wert praktisch nicht unterschreiten, da diese Trockner durch Kühlung und Kondensation des Wassers in der Luft wirken. Dadurch wird Wasser aus der Luft abgeschieden und wegen des Risikos, dass Wasser bei niedrigeren Temperaturen gefriert, ist es nicht möglich, Wasserdampf bei niedrigeren Temperaturen abzuscheiden. Um niedrigere Taupunkte zu erreichen, ist es daher unumgänglich, saugfähige Trockner einzusetzen.
Um einen niedrigeren Taupunkt zu erreichen, müssen wir daher Absorptionstrockner verwenden.
Adsorbtionstrockner: Wie oben erwähnt, wird er verwendet, um den Taupunkt unter +3 und bis zu -40 °C zu erreichen.
Anmerkung: Jedes dieser Trocknungssysteme hat, auch bezogen auf den Aufstellungsort, seine Stärken und Schwächen. Vor der Festlegung und Bestellung eines Systems, empfehlen wir die kostenlose technische Beratung durch die HATCO-Experten in Anspruch zu nehmen.
Adsorptionstrockner:
Adsorptionstrockner sind eine der effektivsten Methoden, um Feuchtigkeit aus der Druckluft zu entfernen. Adsorptionstrockner werden eingesetzt, wenn eine konstante und kontinuierliche Trocknungsrate mit einem Taupunkt von weniger als +3 °C erforderlich ist.
Das Funktionsprinzip dieses Trocknertyps beruht auf der Oberflächenadsorption von Feuchtigkeit durch hygroskopische Materialien. Dieses System wird zyklisch betrieben, da nach der Sättigung des Adsorbermaterials dieses wieder regeneriert werden muss.
Zyklen:
- Lufttrocknung
- Regenerierung
Üblicherweise besteht ein Adsorptionstrocknersystem, wie aus der nachstehenden Abbildung ersichtlich, aus zwei Hauptbauteilen, den Behältern (Türmen), die adsorbierenden Materialien enthalten und der Anschlußverrohrung, Feuchtigkeitsableitungen mit Schalldämpfern, Regelventilen, Präzisions- und Kontrollinstrumenten.
Die Druckluft wird durch eine definierte Menge adsorbierender Materialien im Inneren der Türme geleitet, wobei die Wasserdampfteilchen in der einströmenden Druckluft von der Oberfläche dieser Materialien adsorbiert werden und dadurch die Luft auf den gewünschten Taupunkt getrocknet und zur Übergabe an den Verbraucher bereit ist. Der Adsorptionsvorgang wird so lange fortgesetzt, bis am Austritt des Adsorbers der gewünschte Taupunkt nicht mehr erreicht wird (Sättigung des Adsorbermaterials). Anschließend wird der Turm, der gesättigtes Material enthält in den Regenerationsmodus umgeschaltet.
Während ein Turm die Luft von unten nach oben trocknet, regeneriert sich das Adsorptionsmaterial im anderen Turm, so dass ein Teil der trockenen Abluft zur Entfeuchtung des gesättigten Adsorbtionsmaterials verwendet wird. Beheizte, trockene Luft tritt in den Turm ein und beginnt, die adsorbierte Feuchtigkeit von der Oberfläche des Materials aufzunehmen und über den Abfluss und die Schalldämpfer an die Umgebung abzugeben.
Es gibt unterschiedliche Methoden für die Regenerierung von Adsorbtionsmaterialien. Die allgemeine Einteilung von Adsorptionstrocknern basiert auf den Regenerationsmechanismen.
Arten von Absorptionstrocknern:
- Heizungsloser Spültrockner
- Intern beheizter Spültrockner
- Extern beheizter Trockenhaltetrockner
- VPS-Vakuumspültrockner ohne Wärmezufuhr
Heizungsloser Spültrockner
Die Regenerationsmethode ist bei diesem Trockner ist einfacher als bei anderen Typen. Bei diesem System wird nur trockene Druckluft durch das gesättigte adsorbierende Material geleitet.
Ist Turm A aktiv, gelangt ein Teil der ausgehenden trockenen Druckluft durch die Regenerationsleitung in Turm B, um das Material zu regenerieren. Nachdem die Adsorptionseigenschaft von Turm A beendet ist, wird die Druckluft in Turm B geleitet, der nun wieder in Betrieb genommen wird.
Der Luftverlust (Spülluft) in dieser Reihe beträgt etwa 12 bis 15 % der in den Trockner eintretenden Druckluft.
Zum besseren Verständnis der allgemeinen Funktionsweise von wärmefreien Trocknern siehe die obige Abbildung.
Absorptionstrockner mit Heizung:
In diesem System wird eine interne Heizung eingesetzt, um die Effizienz der Regenerierung zu erhöhen.
Wenn Turm A aktiv ist, tritt ein Teil der Trockenluft, die durch die Regenerierungsleitung austritt, zunächst in eine Kammer ein, die mit Heizelementen ausgestattet ist und gelangt nach Erreichen der erforderlichen Temperatur in Turm B, um das Adsorbtionsmaterial zu regenerieren. Mit dem Einblasen von erwärmter Trockenluft wird die Effizienz der Entfernung von Feuchtigkeit von der Oberfläche gesättigter Materialien erhöht, und die Regeneration erfolgt praktisch mit einer geringeren Menge an erzeugter Luft. Die Fortsetzung der letzten Phasen der Feuchtigkeitsentfernung erfolgt ebenfalls mit “trockener” Luft ohne Wärme, so dass die Ausgangsluft des Trockners den erwarteten Grenzwert nicht überschreitet. Der regenerierte Turm ist dann bereit, die Trocknungstätigkeit wieder aufzunehmen.
Der Luftverlust (Spülluft) beträgt bei dieser Serie etwa 5 bis 6 % der in den Trockner eintretenden Druckluft.
Zum besseren Verständnis der allgemeinen Funktionsweise von Adsorptionstrocknern mit Heizgeräten wird auf die nachstehende Abbildung verwiesen.
Gebläse-Adsorptionstrockner:
Bei diesem System wird zusätzlich zur externen Heizung, ein externes Luftgebläse eingesetzt, um den Verlust an Druckluft im Regenerierungsprozess zu minimieren.
Der allgemeine Mechanismus dieses Systems ist ähnlich wie bei Trocknern mit Heizung, mit dem Unterschied, dass in der Aufheizphase der Regenerationsluft (erste Stufe) statt trockener Luft aus dem Druckluftkreislauf, der vom Gebläse erzeugte Luftstrom verwendet wird. Erst in der zweiten Regenerationsphase, die als “Kühlzyklus” bezeichnet wird, wird ein Teilstrom trockener Luft für die letzte Phase des Entzugs von Feuchtigkeit aus gesättigten Materialien benutzt.
Der Luftverlust (Spülluft) in dieser Reihe beträgt etwa 2 % der in den Trockner eintretenden Druckluft.
Zum besseren Verständnis der allgemeinen Funktionsweise von Gebläsetrocknern siehe die nachstehende Abbildung.
Vakuum-Adsorptionstrockner:
Bei diesem System wird ein externes Vakuum zur Unterstützung des Regenerierungsprozesses verwendet. Es besteht aus einer Vakuumpumpe und speziellen Steuerventile, die im Abfluss angeordnet sind und deren Betrieb den Verbrauch von Regenerationsluft reduziert.
Das Vakuum unterstützt den Trocknungsprozeß in der Art, dass bei Drücken die niedriger als der Umgebungsdruck sind das Wasser auch bei niedrigeren Temperaturen verdampft, damit aus dem Adsorptionsmittel entweicht und aus dem Behälter abgeführt werden kann. Die Gesamteffizienz dieses Systems entspricht der von Gebläsetrocknern mit externem Kühlsystem, jedoch ohne die darin enthaltenen Heiz- und Kühlenergieverluste.
Die Luftverluste (Spülluft) betragen bei dieser Baureihe etwa 3 % der in den Trockner eintretenden Druckluft.
Zum besseren Verständnis der allgemeinen Funktionsweise von Vakuum-Absorptionstrocknern wird auf die nachstehende Abbildung verwiesen.
HATCO, als erstes einheimisches Unternehmen, das die Lokalisierung neuer Technologien für die Entwicklung und Herstellung von Adsorptionstrocknern und die Verringerung der Abhängigkeit des Landes realisiert hat, begann 2001 mit der Entwicklung verschiedener Phasen der Entwicklung und Herstellung dieser Art von Anlagen unter der Lizenz von ZANDER, Deutschland.
Dieses Unternehmen war in der Lage, die Entwicklung vor Ort in verschiedene Phasen zu unterteilen und den erfolgreichen Aufbau zu unterstützen. Dies zeigt sich insbesondere in der Umsetzung zahlreicher Projekte, von denen einige in Bezug auf ihre Kapazität auf nationaler Ebene einzigartig waren. Hierdurch war man in der Lage, sich als bedeutender Hersteller solcher Anlagen zu positionieren und sich verschiedene Industrien im Lande zu etablieren
Heute kann HATCO mit Stolz darauf verweisen, dass es durch die Fortsetzung dieses Prozesses und mit Hilfe der erworbenen Erfahrungen und Kenntnisse in der Lage war, sich als das bedeutendste iranische Unternehmen zu beweisen. Das Unternehmen war in der Lage, zu einem ernsthaften Konkurrenten internationaler Unternehmen zu werden, wenn es darum ging, die Technologie dieser weit verbreiteten Ausrüstungen zu entwickeln und Zielmärkte zu erschließen, insbesondere im Bereich der strategischen Industrien wie Öl, Gas und Petrochemie.
Vorteile und Ausstattung
- Einsatz modernster Auslegungs- und Fertigungstechnologien mit hoher Zuverlässigkeit
- Hohe Kapazitäten bei der Annahme und Umsetzung von Kundenanforderungen (kundenspezifische Anpassung)
- Bereitstellung der höchsten Fertigungskapazitäten
- Optimierte Systemauslegung, um den Druckabfall im System zu minimieren
- Fortschrittliches Design für eine gleichmäßige Strömungsverteilung im Adsorberbett
- Geeignete Auslegung und Ausführung zur Vermeidung von Zerstörungen durch Druckschwankungen im Adsorberbett
- Taupunkt bis zu -40°C (bis zu -80°C in kundenspezifischen Sonderanforderungen)
- Verwendung der besten Adsorbtionsmterialien mit langer Lebensdauer und hoher Effizienz
- Verwendung der besten Komponenten
- Ausführung der Druckbehälter gemäß ASME Sec. VIII. Dev. 1
- Einsatz von Oberflächenreinigungsverfahren nach dem SSPC-Standard
- Beschichtung mit Epoxidfarben zur Reduzierung von Korrosion während des Betriebs
- Mikrocontroller / PLC von SIEMENS
- Ausstattung mit Signallampen und Alarmsystem zur Unterstützung der Arbeit des Bedieners
- Projektierung des Systems auf der Grundlage der Fail-Safe-Philosophie
- Leistungseinstellung auf Basis des Taupunktes (H2O Analyzer)
- Separate Befüll- und Entleerungsstutzen für den Wechsel des Adsorptionsmaterials
- Mannloch für Türme mit hoher Kapazität
- Netz aus rostfreien Filtern im Bereich der Einlass- und Auslassdüsen der Türme
- Schalldämpfern mit hoher Effizienz und Langlebigkeit
- Indikator für die Betriebsstunden des Geräts
- Hochleistungsheizung mit hohem Wirkungsgrad bei den Modellen mit Heizung
- Wärmedämmsystem, bei den Modellen mit Heizung
- Geringer Platzbedarf für die Installation
- Einfache und schnelle Installation
- Hervorragender Support und Service für 15 Jahre
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