Osuszacze ziębnicze są najpopularniejszym rodzajem osuszaczy sprężonego powietrza. Ich zadaniem jest usuwanie wody ze sprężonego powietrza przy wykorzystaniu procesu schładzania. Są to stosunkowo proste i niezawodne urządzenia, wymagające niewielkiego nakładu na czynności serwisowe.
Do czego służą osuszacze?
Osuszacze sprężonego powietrza są niezbędne w większości systemów sprężonego powietrza. Usuwają z niego wilgoć, co pomaga zapobiegać awariom, kosztownym naprawom oraz przestojom urządzeń produkcyjnych. W procesie sprężania powietrze nagrzewa się, przez co może zawierać duże ilości pary wodnej. Taki proces zachodzi w każdym kompresorze bez względu na rodzaj budowy. Przepływając przez zbiorniki lub rurociągi, sprężone powietrze ulega schłodzeniu. Powoduje to zamianę pary wodnej w nim zawartej w kondensat poprzez skroplenie. Tak powstający płyn powoduje korozję rurociągów, komponentów, narzędzi pneumatycznych i sprzętu produkcyjnego. Kondensat w sprężonym powietrzu może nawet zniszczyć produkt końcowy, np. powłokę lakierniczą lub elementy wykonywane na wtryskarkach. Ze względu na sposób działania można wyróżnić kilka rodzajów osuszaczy. Jednym z nich jest osuszacz ziębniczy.
Zasada działania osuszaczy ziębniczych
Składa się z wymienników ciepła, układu chłodniczego, separatora/odpływu i układu sterowania. Wilgotne sprężone powietrze wstępnie jest schładzane w wymienniku ciepła zimnym powietrzem opuszczającym osuszacz. Następnie sprężone powietrze dostaje się do drugiego wymiennika ciepła. Jest w nim schładzane do temperatury około +2°C. Taką temperaturę wytwarza układ chłodniczy z parownikiem i ze sprężarką chłodniczą. Na skutek ochłodzenia następuje wykroplenie kondensatu w sprężonym powietrzu. Jest on usuwany ze sprężonego powietrza w separatorze skroplin. Następnie kondensat jest eliminowany z osuszacza poprzez spust kondensatu. Osuszone w ten sposób sprężone powietrze jest lekko podgrzane w wymienniku ciepła.
Lista kontrolna konserwacji osuszaczy ziębniczych
Wymienniki ciepła, takie jak skraplacz i parownik obiegu chłodniczego mają podstawowe znaczenie dla prawidłowego funkcjonowania osuszacza. Ich zanieczyszczenie powoduje zmniejszoną wydajność wymiany ciepła. Zanieczyszczony skraplacz ulega zatkaniu, powodując mniej efektywne chłodzenie czynnika chłodniczego. Przez to może on nie uzyskać swojego docelowego parametru pracy. Wyższa temperatura czynnika chłodniczego przekłada się bezpośrednio na wyższy punkt rosy sprężonego powietrza. W rezultacie część wilgoci nadal zostaje w sprężonym powietrzu.
Zatkany parownik może powodować nadmierny spadek ciśnienia w osuszaczu. To z kolei pociąga za sobą spadek ciśnienia w sieci sprężonego powietrza. Po co nam taki osuszacz chłodniczy? 🙄
Aby temu zapobiec, należy okresowo czyścić lamelki chłodnicy skraplacza sprężonym powietrzem lub szczotką z włosia. W przypadku korzystania ze sprężonego powietrza ważny jest kierunek strumienia. Należy go skierować w taki sposób, aby wydmuchał zanieczyszczenia. Jeśli używasz szczotki, upewnij się, że jest ona wystarczająco miękka i nie uszkodzi skraplacza.
Zanieczyszczenie parownika może być trudniejsze do wykrycia, ponieważ nie można przeprowadzić kontroli wizualnej. Pomocne w zdiagnozowaniu go jest sprawdzenie różnicy ciśnień na osuszaczu. Jeśli spadek ciśnienia jest nadmiernie wysoki, może to oznaczać przytkanie parownika. Usunięcie blokady jest trudne, dlatego warto skorzystać z usługi serwisu osuszacza. Tego typu sytuacja pokazuje również, że potrzebny będzie filtr sprężonego powietrza przed osuszaczem.
Czynnik chłodniczy w osuszaczu ziębniczym
Sprawdź temperaturę osuszacza. Wskaźnik zwykle ma kolor zielony/czerwony lub zielony/żółty/czerwony. Kolor żółty lub czerwony informuje nas, że temperatura parownika jest podwyższona. W konsekwencji również punkt rosy sprężonego powietrza jest podwyższony. Niech to będzie dla nas sygnał ostrzegawczy. Istnieją cztery przyczyny tego stanu rzeczy:
- wystąpienie problemu w obwodzie chłodniczym
- zbyt wysoka temperatura sprężonego powietrza lub pomieszczenia
- przekroczenie zaprojektowanych warunków pracy dla przepływu przez urządzenie
- kombinacja powyższych przyczyn
W takim wypadku osuszacz chłodniczy nie osusza sprężonego powietrza zgodnie ze specyfikacją techniczną urządzenia. Warto się zastanowić, czy nie należy wezwać serwisu.
Sprawdzenie obwodu chłodniczego wymaga skorzystania z usług wykwalifikowanego technika posiadającego uprawnienia do pracy z czynnikami chłodniczymi. Są to tak zwane uprawnienia F-gazowe. Jednak przed jego wezwaniem można część rzeczy sprawdzić samemu. Zawieś termometr w pomieszczeniu lub użyj termometru na podczerwień. Temperatura w pomieszczeniu powinna być w zakresie od +2°C do +45°C.
Urządzenie do pomiaru temperatury działające na podczerwień można również zastosować na rurociągu sprężonego powietrza. W ten sposób sprawdzimy temperaturę sprężonego powietrza wpływającego do osuszacza ziębniczego. Pamiętaj, że temperatura sprężonego powietrza w rurze może być wyższa niż temperatura powierzchni rury. Sprawdź także specyfikację sprężarki, aby zobaczyć, jaka ilość sprężonego powietrza przepływa przez osuszacz.
Kolejnym punktem kontrolnym w ramach konserwacji osuszacza ziębniczego jest wykrycie nieszczelności w obwodzie chłodniczym. Zwykle dokonuje się tego za pomocą ultradźwiękowych detektorów nieszczelności. Dobrym rozwiązaniem jest też test bańki mydlanej, taki jak w zakładzie wulkanizacyjnym. Wycieki mogą początkowo wydawać się bardzo małe, pozornie bez bardzo dużego wpływu na układ chłodniczy. Z biegiem czasu, gdy wytracana jest większa ilość czynnika chłodniczego, pojawiają się problemy z działaniem osuszacza ziębniczego. Kondensat płynie szerokim strumieniem do naszych urządzeń produkcyjnych. Jeśli hipotetycznie nowy osuszacz może być zamontowany dopiero za tydzień lub za miesiąc, to może być to bardzo zła wiadomość. Dlatego zdecydowanie warto regularnie badać szczelność w obwodzie chłodniczym. Dodatkowo nie reagując na wyciek czynnika chłodniczego, zanieczyszczamy środowisko naturalne.
Spust kondensatu w osuszaczu ziębniczym
Osuszacze chłodnicze schładzają i skraplają parę wodną do postaci wody w stanie ciekłym. Dlatego istotne jest, aby zawór spustowy działał prawidłowo, aby usunąć kondensat z separatora. W przeciwnym razie może on być porwany za pomocą sprężonego powietrza. Osuszacz chłodniczy o wydajności 3 m³/min generuje około 30 litrów kondensatu podczas pracy na 3 zmiany. To pokazuje, jak ważne jest, aby odprowadzać go niezawodnie.
Spust kondensatu należy okresowo sprawdzać pod kątem poprawnej pracy. Ponadto warto go dokładnie serwisować przynajmniej raz w roku. Istnieje kilka rodzajów mechanizmów spustowych kondensatu. Niektóre z nich są bardziej podatne na zatykanie. Profesjonalne elektroniczne spusty kondensatu posiadają przyciski testowe umożliwiające sprawdzenie ich działania. Należy pamiętać o tym, że kondensat składa się głównie z wody. Może też zawierać oleje i cząstki stałe. Mogą one gromadzić się w zbiorniczku i zakłócać działania mechanizmu spustowego. Jeśli w zbiorniczku znajduje się filtr zatrzymujący zanieczyszczenia, należy go otworzyć i wyczyścić. Jeśli jest silnie zanieczyszczony, może to wskazywać, że mechanizm spustowy wymaga naprawy. Renomowani dostawcy mają zazwyczaj w swojej ofercie zestaw konserwacyjny umożliwiający wymianę części podlegających serwisowaniu. Jest to raczej proste zadanie, więc można zrobić to samemu.
Sterowanie osuszacza ziębniczego
W przypadku większości osuszaczy ziębniczych sterowanie jest niezawodne i zazwyczaj nie wymaga większej uwagi. Jednakże warto okresowo sprawdzać, czy odczyty sterownika, ustawienia, wartości zadane i alarmy są prawidłowe. Dzięki temu będziemy mogli spać spokojnie, wiedząc, że sprawdziliśmy wszystko, co mogliśmy sprawdzić.