Jak funguje adsorpční vysoušeč?
Adsorpční sušička je odvlhčovač vzduchu, který z vzduchu odstraňuje vodní páru s využitím vlastností hygroskopického materiálu, tzv. sorpčního činidla.
Princip fungování adsorpčního vysoušeče
Hygroskopický materiál absorbuje vlhkost, čímž dochází k vysušení proudu vzduchu. Tato část procesu se nazývá adsorpční proces. Aby se vlhkost uložená v sorpčním médiu opět uvolnila, je sorpční těleso následně proplachováno horkým vzduchem v opačném směru, čímž horký proud vzduchu absorbuje vodní páru vázanou v sorpčním tělesu. Dochází tedy k desorpci, přičemž tento proces se označuje jako regenerace. U adsorpčního sušiče se sorpční materiál většinou skládá z vysoce hygroskopického silikagelu, který je pevně uložen v pomalu se otáčejícím rotoru, jenž se nepřetržitě otáčí mezi dvěma oddělenými protiběžnými proudy vzduchu. V adsorpční zóně rotoru se vlhký proud vzduchu vysušuje. V regenerační zóně je vlhkost uložená v sorpčním materiálu vytlačována proudem vzduchu a tímto proudem opět absorbována. Jelikož princip fungování spočívá v adsorpci, tedy v procesu, který je do značné míry nezávislý na teplotě, a nikoli například na kondenzaci, jsou adsorpční sušičky doporučovány zejména při nízkých teplotách. Kromě toho lze pomocí adsorpčních sušiček dosáhnout i obzvláště nízkých hodnot vlhkosti, jaké jsou například vyžadovány ve farmaceutickém průmyslu.
Oblasti použití
Na rozdíl od kondenzačních odvlhčovačů vzduchu, jejichž oblast použití je omezena systémovými limity příslušného chladicího okruhu, nepodléhají adsorpční sušičky žádným omezením, pokud jde o teplotu a vlhkost. Jejich specifický příkon je však z důvodu konstrukce systému vždy vyšší než u kondenzačních odvlhčovačů vzduchu. Měly by se proto používat tam, kde obzvláště nízká vlhkost přiváděného vzduchu (< 6 g/kg) nebo nízké teploty okolí ospravedlňují vyšší energetickou náročnost, nebo kde kondenzační odvlhčovače vzduchu již nedokážou splnit požadovaný úkol odvlhčování. V následujícím diagramu společnosti Thiekötter je znázorněno hrubé srovnání měrného příkonu kondenzačních odvlhčovačů vzduchu poháněných chladivem s adsorpčními sušičkami s čistě elektricky poháněnou regenerací.
Různé průtoky vzduchu v adsorpčních sušičkách musí být vedeny ventilačními kanály. K tomu se obvykle používají vlnité trubky. Kanál pro odvod vlhkého vzduchu ven by měl být izolován. Pokud se jako procesní vzduch používá venkovní vzduch, je třeba dbát na to, aby výstup vlhkého vzduchu byl dostatečně vzdálen od sání venkovního vzduchu. Vlhký vzduch musí být vždy odváděn ven.
Regenerace a regulace teploty
Aby bylo možné vytlačit a odvádět vodní páru adsorbovanou v rotoru, je nutné odstranit adhezní síly působící na povrchu sorpčního média. K tomu je nutné odpovídajícím způsobem ohřát regenerační proud vzduchu. To se provádí pomocí předřazeného regeneračního ohřívače. U malých adsorpčních sušiček se regenerační ohřev provádí vždy elektricky. U větších agregátů může být regenerační ohřívač proveden následovně:
- Elektricky (standard)
- Parou
- Horkou vodou
- Kombinace elektrického ohřívače a topného registru na horkou užitkovou vodu
- Kombinace elektrického ohřívače a parního nebo horkovodního topného registru
Větší adsorpční sušičky mají možnost využít k regeneraci rotoru různá média. Je-li to možné, měly by se v zájmu maximální energetické účinnosti k regeneraci nebo k její podpoře využívat média dostupná na místě, jako je pára, horká voda nebo teplá užitková voda.
Vystavením rotoru vysokým teplotám kolem 120 °C za účelem vytlačení adsorpčně vázané vodní páry se ohřívá akumulační materiál rotoru. Změna skupenství v sušicím sektoru proto neprobíhá ideálně adiabaticky při konstantní entalpii. Teplo zbývající v rotoru se označuje jako zbytkové teplo a vede k přehřátí proudu suchého vzduchu přibližně o 1,5 K na g/kg sušicího výkonu. Při udávaném zbytkovém teple 1,3 K/g/kg činí toto přehřátí např. při sušicím procesu z 12 na 4,5 g/kg vlhkého vzduchu: 1,3 K/g/kg × (12 – 4,5) g/kg = 9,75 K.
Znalost této skutečnosti je důležitá pro posouzení začlenění adsorpčního sušiče do celkové koncepce klimatizace sušeného prostoru. V technických výpočtech výrobců je odvedené teplo již zohledněno a je uvedena skutečná teplota proudu suchého vzduchu.
K dosažení obzvláště nízké vlhkosti přiváděného vzduchu je případně nutné předřadit povrchové chladiče. V teplotně citlivých oblastech by měla být teplota přiváděného vzduchu regulována přímo za sušičkou pomocí dochlazovače, případně v kombinaci s docházecím registrem. V ideálním případě dodává výrobce adsorpčního sušiče potřebné moduly již namontované v krytu sušičky a připravené k připojení. Při sušení neupraveného venkovního vzduchu by měl být pro ochranu před zamrznutím zajištěn předehřívač.
Rekuperace tepla
Při použití větších adsorpčních sušiček se s ohledem na systémově podmíněnou vysokou spotřebu energie regeneračních ohřívačů doporučuje montáž jednotky pro rekuperaci tepla přímo z výroby. Ohřátý vlhký vzduch je přitom před odvodem ven veden přes křížový výměník tepla, kde předává většinu tepelné energie obsažené v něm proudu vzduchu potřebnému pro regeneraci. Tím lze výrazně snížit energetickou náročnost regeneračního ohřívače.
Co je to kondenzační odvlhčovač vzduchu?
Co je to h,x-diagram?
Co je relativní vlhkost vzduchu?
Kontaktujte nás
Těšíme se na vaši zprávu a vaše požadavky týkající se řešení Condair.
Zde získáte další informace nebo přímý kontakt na vaše kontaktní osoby Condair ve vašem regionu.
Chcete více informací nebo máte dotazy?
Zde najdete náš kontaktní formulář
Přímý kontakt s poradcem společnosti Condair
Zde najdete kontaktní osoby společnosti Condair ve vašem regionu