Как сделать влагоотделитель для компрессора своими руками

Большинство силовых трансформаторов функционируют на наружных площадках, где колебания относительной влажности воздуха бывают значительными. В таких условиях всегда вероятен пробой воздушного промежутка, с незамедлительным срабатыванием защитных реле. Чтобы этого не случилось, необходим воздухоосушитель трансформатора.

Виды осушителей

В зависимости от того, какой принцип удаления влаги из воздуха используется в устройстве, различают три вида осушителей:

  1. Конденсационный (самый распространённый).
  2. Адсорбционный.
  3. Ассимиляционный.

Рассмотрим их подробнее.

Принцип работы конденсационного осушителя

Если в тёплом помещении включить кран с ледяной водой, через какое-то время он покроется мелкими капельками воды.

Виды осушителей

Этот процесс называется конденсацией.

Его принцип был использован при разработке конденсационных осушителей.

Внутри прибора располагается пара теплообменников. К первому, холодному, поток воздуха направляется из комнаты, при помощи вентилятора.

Влага оседает на охлаждённой поверхности испарителя точно так же, как на кране с холодной водой. После чего выделившаяся вода стекает в дренажную систему, а просушенный поток двигается дальше ко второму теплообменнику. Прежде, чем вновь попасть в дом, воздух нагревается.

Чем ниже окружающая температура, тем менее эффективно идёт процесс осушения. Летом же прибор может доставлять неудобства тем, что повышает t в доме на несколько градусов.

Адсорбционный вид

Здесь есть камера, содержащая адсорбент (или вещество, которое впитывает воду). Через неё прогоняется поток, оставляя лишнюю влагу.

Этот тип оборудования используют чаще всего в промышленных отраслях. Стоит оно очень дорого, имеет большой размер и вес.

Установка сможет работать даже при минусовых показателях температуры.

Принцип работы адсорбционного осушителя

Виды осушителей

Ассимиляционный принцип

Тёплый воздух из помещения (он более насыщен парами) удаляется и заменяется на более прохладный уличный (который по законам физики содержит меньше влаги).

Минусы:

  • не пригоден для холодного климата;
  • бесполезен в условиях высокой влажности за окном (побережье моря, например);
  • низкая производительность;
  • большие энергопотери.

ОСУШИТЕЛИ ВОЗДУХА АССИМИЛЯЦИОННОГО ТИПА: НЕОПРАВДАННЫЕ РАСХОДЫ

Принцип работы ассимиляционного осушителя построен на способности теплого воздуха вмещать в себя большее, по сравнению с холодным, количество водяных паров. Простой пример его функционирования – вентиляция, где насыщенный влагой воздух принудительно удаляется из помещения, а его замещает холодный и более сухой воздух, поступающий с улицы.

Большое влияние на работу осушителей воздуха ассимиляционного типа оказывают параметры рабочей среды – температура и влажность. Кроме того, эффективность такого устройства непостоянна – она колеблется в зависимости от времени года. Невозможно эксплуатировать такие осушители и в условиях постоянно высокой влажности. На сегодняшний день подобные устройства практически не используются, причиной чего является низкая эффективность, энергоемкость и незначительный КПД.

Как работает осушитель сжатого воздуха?

Для большинства рабочих процессов оставшиеся 20-25% влаги в сжатом воздухе не допустимы и могут привести к серьёзным последствиям. В процессе дальнейшего охлаждения влага продолжает конденсироваться и оседать на стенках трубопроводов и оборудования в виде капель воды, вызывая коррозию в трубопроводах и в оборудовании. В процессе прохождения по магистрали сжатый воздух увлекает за собой частицы ржавчины из трубопроводов, которые попадают в оборудование вызывая повышенный износ.

Читайте также:  Как самостоятельно изготовить ручной бур для земляных работ

Диаграмма интенсивности коррозии в зависимости от влажности воздуха.

Для предотвращения образования влаги достаточно чтобы температура воздуха была выше температуры образования конденсата (температуры точки росы), но не достаточно для отсутствия коррозии. Для этого необходимо чтобы влажность сжатого воздуха не превышала 50%. Т.е. точка росы должна быть на 10 °С ниже температуры окружающей среды.

В осушителе рефрижераторного или холодильного типа сжатый воздух охлаждается в два этапа.

На первом этапе горячий воздух после компрессора поступает в предварительный теплообменник осушителя, где он охлаждается выходящим холодным сжатым воздухом до температуры 25-30 оС.

Далее, на втором этапе, воздух поступает в теплообменник, охлаждаемый фреоном и его температура понижается примерно до 0 оС. В процессе охлаждения конденсируется влага и отделяется от сжатого воздуха сепаратором из которого, затем, удаляется с помощью устройств удаления конденсата, а холодный осушенный сжатый воздух поступает в предварительный теплообменник и охлаждает входящий сжатый воздух.

Устройство

Узел трансформаторного воздухоосушителя включает в себя:

  • Герметичный корпус с силикагелем.
  • Набор фильтров различного конструктивного исполнения и с разными наполнителями.
  • Камеру с воздуходувкой.
  • Сушильно-охлаждающее устройство – абсорбер.
  • Автоматический стравливающий клапан (сапун).
  • Игольчатый клапан.
Устройство

Взаимодействие отдельных элементов воздухоосушителя таково. Перед прохождением через угольный фильтр поступающий воздух тщательно просушивается, проходит через узел поршневого клапана и направляется в камеру абсорбера. Во время абсорбции происходит сушка сжатым воздухом. Далее из камеры абсорбера сухой сжатый воздух проходит через блок сапуна.

При сушке сжатого воздуха в камере осушитель, который находится в корпусе, регенерируется. Остатки влаги сбрасываются в атмосферу через сапун вниз, проходя сквозь слой осушителя, в процессе чего десорбированная влага удаляется наружу.

Часть сухого сжатого воздуха проходит через игольчатый клапан или диафрагму. При завершении процесса регенерации продувочный клапан закрывается, а корпус медленно разгерметизируется до нормального атмосферного давления.

Эффективная точка росы при нормальных условиях работы устройства должна находиться в пределах 15…18°C или несколько выше. Управление этим параметром осуществляется абсорбером, в который входят сушилка-охладитель и тепловая сушилка.

Устройство

В процессе работы силикагель требуется восстанавливать. Для контроля пригодности используют изменение цвета вещества. Исходный силиконовый гель, который в необходимом количестве помещают в сапун, должен иметь синий цвет.

После поглощения влаги цвет меняется на розовый; это является основанием замены кристаллов. Для более быстрого осаждения частиц пыли все компоненты воздухоосушителя располагают в масляной ванне.

Адсорбционное и ассимиляционное осушение

Мы не стали делать акцент на этих видах по причине меньшей пригодности для квартиры. Достаточно лишь сказать, что адсорбционный осушитель больше пригоден для помещений с бассейном и температурой ниже 10 градусов тепла.

Ассимиляционный – пригоден для квартиры, но не универсален, ведь принцип его работы заключается в перегонке влажного воздуха на улицу из комнаты, когда с улицы в комнату поступает утеплённый и сухой.

Адсорбционное и ассимиляционное осушение

Но это не всегда удобно, а для отдалённых от улицы комнат становится целой проблемой. К примеру, ванная комната.

Кроме того, подобный прибор нельзя использовать в регионах, где сам климат имеет повышенную влажность.

Другие виды осушителей

Наряду с адсорбционными и конденсационными, на различных производствах применяют мембранные и деликвисцентные осушители. Они отличаются более узкой областью использования. Они для работы не требуют подключения к электричеству, однако имеют малые диапазоны регулировки уровня влажности.

Читайте также:  Испытание и сдача оборудования в эксплуатацию

Так, деликвисцентный промышленный осушитель воздуха представляет собой систему, функция которой – удаление влаги из сжатого воздуха. Последний вступает в реакцию с веществом-адсорбентом. В результате такой реакции адсорбент переходит в жидкое состояние. Затем он сливается через технологическое отверстие в конденсаторе. Резервуар заполняется постепенно в зависимости от того, как быстро будет растворяться активное адсорбирующее вещество.

Данный тип оборудования представляет собой колонну. Здесь нет движимых частей и эти устройства, как уже было замечено, не нуждаются в электричестве. Данный осушитель представляет собой некий сосуд, клапан для слива конденсата и специальные таблетки на основе гигроскопичных веществ. В их основе содержатся натриевые или кальциевые соли. Данный механизм предельно простой. Стоимость такого оборудования чрезвычайно низкая. Адсорбент расходуется лишь тогда, когда через прибор проходит влажный воздух. Это увеличивает срок эксплуатации. Несмотря на низкую цену, этот промышленный осушитель воздуха имеет существенные недостатки. Так, главный минус – ограничения возможности снижения точки росы. Адсорбент необходимо периодически добавлять. А если клапан выйдет из строя, то жидкость попадет в магистраль и может сильно повредить ее. Поэтому в промышленности это оборудование практически не применяется.

На какой дополнительный функционал стоит обратить внимание?

В качестве дополнения осушители воздуха могут быть оснащены такими функциями, как:

  • Ароматизация — наполняет дом свежестью и создаёт приятную, уютную атмосферу. Осушители с функцией ароматизации оборудованы отдельными отсеками для заправки эфирными маслами. Поэтому данная функция придаёт жилищу желаемый аромат (апельсина, бергамота, жасмина, лаванды и пр.). Также это позволяет организовать ароматерапию в домашних условиях (например, для снятия стресса, проведения массажа или при простудных заболеваниях).
  • Регулировка скорости вентилятора — позволяет выставлять любую скорость, изменяя интенсивность работы устройства. Это очень удобно при наличии нескольких комнат с разным уровнем влажности воздуха. В таком случае можно подобрать оптимальный режим просушки для разных комнат, что обеспечит максимальный комфорт и уют в помещении.
  • Функция очистки воздуха — благодаря встроенным фильтрам тонкой очистки прибор мягко и эффективно очищает воздух от пыли и бактерий, что поддерживает здоровую атмосферу в доме. Эта функция незаменима для астматиков и аллергиков, для людей с заболеваниями сердечно-сосудистой системы, а также для маленьких детей.
На какой дополнительный функционал стоит обратить внимание?

К сведению! При этом некоторые производители и продавцы бытовой техники причисляют к дополнительному функционалу гигростат и ионизацию.

Знакомство с силикагелем

Силикагель – это светлые гранулы высушенной поликремневой кислоты, отлично впитывающие влагу.

При этом они так же легко и просыхают, что делает возможным многократное использование этого химреактива.

Он не крошится и не выделяет вредных паров (определённый сорт силикагеля используется при производстве пива, для его фильтрации).

Знакомство с силикагелем

Существует ряд разновидностей силикагеля. Например, водостойкий WS, КСМГ (крупный, мелкопористый, при влажности меньше 70 %), КСКГ (крупный, крупнопористый, при влажности более 80%), микропористый (один из самых дорогих, применяется в промышленности), АСКГ (активированный) и другие.

Раньше для увлажнения воздуха в помещении использовали тазы с водой или вешали влажные полотенца на батареи. Но данный метод не самый эффективный. Увлажнитель воздуха для детей: какой лучше выбрать? Читайте далее.

Инструкцию по изготовлению ветрогенератора своими руками вы найдете в этой статье.

Устройство

Прежде чем ответить на вопрос, как работает осушитель воздуха, нужно рассмотреть его устройство, выяснить из каких основных элементов он состоит. Осушитель, работающий по принципу конденсации, включает следующие элементы:

Читайте также:  Маленький инструмент, похожий на автоматический карандаш, заменит набор из 16 отверток

Устройство конденсационного осушителя

  • Корпус.
  • Вентилятор.
  • Электродвигатель.
  • Теплообменники (испаритель и конденсатор), наполненные хладагентом (фреоном).
  • Капиллярная трубка.
  • Панель управления.
  • Дренажная трубка.
  • Ёмкость для сбора конденсата.
  • Гигрометр – прибор, предназначенный для определения уровня содержания влаги в воздухе.
  • Фильтры.
Устройство

Ключевую роль в работе устройства играет контур теплообменника. Он состоит из замкнутой конструкции, которая состоит из следующих последовательных элементов: испаритель, компрессор, конденсатор, капиллярная трубка.

Фреон в теплообменнике движется через тонкую и длинную капиллярную трубку. Во время движения создаётся давление, которое приводит к охлаждению хладагента. Он передаёт низкую температуру поверхности теплообменника.

В процессе передачи «холода» фреон испаряется и поступает в компрессор, где под давлением сжимается и нагревается. Нагретый хладагент попадает в конденсатор и отдаёт тепло его стенкам. При контакте с сухим, охлаждённым воздухом, фреон переходит в жидкое состояние и поступает в капиллярную трубку. Получается замкнутая система.

Устройство адсорбционного осушителя

Адсорбционный осушитель имеет следующее устройство:

  • Корпус.
  • Вентилятор. У многих моделей он отсутствует.
  • Роторный блок с адсорбентом.
  • Нагреватель.
  • Теплообменник.
  • Ёмкость для накопления конденсата.

Чаще всего в качестве адсорбента (вещества, впитыванием выводящего из газа влагу) используется силикагель. Это вещество отличается свойствами впитывания, а также возможностью многократного применения, за счёт лёгкого выведения влаги без нарушения структуры материала.

Устройство

Основу устройства составляет адсорбционный ротор (роторно-адсорбционный тип прибора), движение которого позволяет непрерывно использовать адсорбент. Проходя участок поступления воздуха, адсорбент впитывает влагу. Продолжая круговое движение, ротор выводит адсорбент на участок, куда подаётся возвратный воздух, доведённый до нужной температуры.

Для десорбции силикагеля требуется температура около 140 градусов. Здесь горячий воздух испаряет из силикагеля жидкость. Вода в газообразном состоянии попадает в теплообменник, где конденсируется и стекает в ёмкость.

Помимо роторно-адсорбционных приборов, используются и устройства, работающие за счёт одного адсорбента. Такие приборы активно применяют в промышленности. Основу их составляют две трубки, наполненные адсорбентом. Воздух попеременно подаётся на одну из трубок. Пока одна трубка впитывает влагу, во второй за счёт обратной подачи газа происходит выведение воды. И наоборот.

В мембранном осушителе происходит удаление влаги за счёт тысяч тончайших волокон-мембран. Они устроены таким образом, что, попадая в такой пучок, при движении вдоль него, из воздуха выводятся молекулы воды. Такой процесс возможен за счёт того, что мембранная структура волокон пропускает молекулы воды, но не позволяет проникнуть молекулам кислорода и азота. Выделенная влага выводится в специальную ёмкость, а сухой воздух подаётся в помещение.

Преимущества и важность применения устройства

Использование влагоотделителя во время покраски автомобиля компрессорной установкой существенно увеличивает срок службы покрытия и защищает кузов от коррозии. Воздух должен быть сухим – это достигается за счёт использования холодильного оборудования, центробежной силы или силикагеля. Собрать самодельное устройство можно из старого баллона, огнетушителя, масляного или водяного фильтра.

Некоторые компрессорные установки подают воздух под высоким давлением и требуют заводских фильтров и влагоотделителей. Перед подключением осушителя внимательно изучите инструкцию производителя и убедитесь, что все требования к воздушной смеси будут выполнены.

Чтобы компрессорная установка более качественно наносила слой краски, специалисты рекомендуют подавать в неё сухой воздух. Убрать лишнюю влагу можно с помощью самодельных влагоотделителей. Они обойдутся дешевле заводских и, при качественном изготовлении, будут надёжно и эффективно работать долгое время.