Odvlhčování zařízení Condair

Klaus Achenbach, Market Development Manager
Autor: 
Dipl.-Ing. Klaus Achenbach 

Market Development Manager





Provozní charakteristiky sušení adsorpční a kondenzační odvlhčovače



















Provozní odvlhčovačů princip kondenzace




























Princip Adsorption






Kritéria plánování pro TGA a odborného plánovače

Zvlhčování a sušení vzduchu pro průmysl a řemesla



K odvlhčování vzduchu se v zásadě používají dva procesy:

Sušení sorpcí
Adsorpce vodních par obsažených ve vzduchu na hygroskopické povrchy (silikagelový rotor). Tato brožura se zabývá výhradně řešením odvlhčování a sušení pomocí samostatných přístrojů, a proto zde nejsou uvedeny další zmínky o odvlhčování pomocí povrchových chladičů chlazených studenou vodou, jaké se používají v zařízeních RLT.

Odvlhčování vzduchu kondenzací
Při tomto procesu se provádí ochlazení vlhkého vzduchu pod rosný bod tím, že je proud vzduchu veden nad chladným povrchem tepelného výměníku (výparník chladicího okruhu).

Kondenzační odvlhčovač vzduchu
Kondenzační odvlhčovače vzduchu jako agregáty připravené k přímému provozu se často používají v průmyslových a řemeslných aplikacích a slouží rovněž k odvlhčování krytých plováren. Všude, kde jde o udržení vlhkosti vzduchu v rozmezí 45 až 60 % relativní vlhkosti představují kondenzační odvlhčovače vzduchu energeticky účinné a hospodárné řešení. Odvlhčovače vzduchu krytých plováren jsou speciální varianty kondenzačních odvlhčovačů vzduchu. Jsou chráněny speciálními opatřeními (například povrchová úprava tepelného výměníku) proti vzduchu s obsahem chlóru a mohou být vybaveny dalšími tepelnými výměníky k vytápění místností, kondenzátory vody bazénů atd.

Limitujícími faktory z hlediska dosažitelné koncové vlhkosti vzduchu jsou v první řadě vlastnosti použitelného chladiva (tlak, teplota) a také konstrukce výparníku-tepelného výměníku (faktor bypass). Obecně platí, že kondenzační odvlhčovače lze přiměřeně využívat v teplotních rozsazích mezi +5 a +36 °C s dosažitelnou relativní vlhkostí přibližně 45 %.

Fungování kondenzačního odvlhčovače vzduchu
Základem kondenzačního odvlhčovače vzduchu je uzavřený chladicí okruh, který pracuje na principu tepelného čerpadla. Ventilátor nasává vlhký vzduch z prostředí. Ten nejdříve prochází filtrem, který je instalován na ochranu tepelného výměníku, a poté je veden přes výparník. Na jeho chladném povrchu se zchlazuje na teplotu nižší než rosný bod, přičemž značná část vodních par, jež jsou v něm obsaženy, se vysráží kondenzací.

Kondenzovaná voda se vede do vany na kondenzát, která je instalována pod výparníkem, kde se zachycuje a vede přímo do odpadu nebo do odpovídající nádrže. Poté prochází odvlhčený proud vzduchu kondenzátorem, kde je ohříván kondenzačním teplem chladicího okruhu. Vzduch proudící odvlhčovačem částečně přijímá také odpadní teplo ventilátoru a kompresoru. Díky tomu je odvlhčený vzduch přiváděný do prostoru vždy teplejší než při vstupu do odvlhčovače.

Adsorpční sušič
Adsorpční sušiče se používají tam, kde narážejí kondenzační odvlhčovače vzduchu na fyzikální hranice svých možností a kde je třeba dosáhnout minimální absolutní vlhkosti resp. obsahu vodních par. Údaje o obsahu vodních par se u této technologie již neuvádějí v % relativní vlhkosti, ale vždy v absolutní vlhkosti x v g/kg suchého vzduchu nebo v odpovídající teplotě rosného bodu v °C.

Princip sorpce spočívá ve schopnosti některých látek vázat vodní páry na svůj povrch. Vnitřní povrch těchto látek bývá řádově v rozmezí 600 až 1000 g/m2. V přímém okolí těchto chemických látek panuje enormně nízký parciální tlak vodních par. Vzhledem k termodynamickým zákonitostem difundují vodní páry z prostředí o vyšším parciálním tlaku (v tomto případě z okolního vzduchu) do oblastí s nižším parciálním tlakem (sorpční prostředky).

Jako sorpční prostředky se používá silikagel, oxidy hliníku nebo také molekulární síta. Další úvahy se omezují výhradně na adsorpci pomocí silikagelu, protože ten je v oblasti HLK zdaleka nejrozšířenějším sorpčním prostředkem.

Způsob funkce adsorpčního sušiče
Vlhký okolní vzduch (vzduch z procesu) je nasáván ventilátorem a je veden adsorpčním rotorem. Adsorpční rotor se skládá ze zvlněné hmoty s jemnými lamelami s mimořádně velkým vnitřním povrchem, který je pokryt silně hygroskopickým silikagelem. Celkový průřez rotoru je rozdělen na sektor sušení o 270° a regenerační sektor 90°. Sektory jsou navzájem utěsněné.

Pomocí motoru se provádí průběžné, pomalé otáčení adsorpčního rotoru, frekvence otáčení je v rozsahu přibližně 5–30 otáček/hodinu. Sektorem sušení, který je součástí rotoru, trvale proudí sušený proud vzduchu.

Vodní páry, které jsou v něm rozptýleny, se téměř zcela adsorbují. Regeneračním sektorem rotoru o 90° proudí protiproud regeneračního vzduchu, který byl nejdříve ohřát v regeneračním topení na přibližně 120 °C. Tím se opět odpaří vodní páry vázané v rotoru a jsou odváděny ven vlhkým proudem vzduchu. Proud regeneračního vzduchu činí přibližně 1/3 proudu procesního vzduchu.

Tento proces adsorpce/desorpce lze opakovat libovolně často, aniž by se podstatně ovlivňoval stupeň účinnosti sorpčního prostředku. Kapacita adsorpce silikagelu je tak vysoká, že lze bez problémů dosáhnout rosného bodu -70 °C.


Proč odvlhčování vzduchu?

Zejména v průmyslovém a řemeslném prostředí, při provozu lázní a při skladování bývá uživatel často konfrontován s naléhavou nutností kontroly vlhkosti vzduchu.

Zajištění kvality produktu
Ve výrobních procesech bývá přesně definovaná vlhkost vzduchu často předpokladem stejnoměrné kvality produktů. Používání odvlhčovačů vzduchu a sušiček přispívá k zajištění stabilních a bezpečných výrobních procesů.

Udržování provozní pohotovosti a ochrana před výpadky výroby
Potrubí, instalace, provozní prostředky a technická zařízení jsou chráněny před poškozením vlhkostí. To přispívá k jejich stálé provozní pohotovosti a chrání před vysokými náklady na sanace. Nebezpečí výpadků výroby se výrazně snižuje.

Udržování hodnot ve skladu a archivu
Ve skladovacích a archivních prostorách chrání odvlhčovače vzduchu cenné zboží před drahými následky veškerých škod způsobených vlhkostí a v extrémním případě i před jeho zničením.

Konzervace při odstavení z provozu
Stroje a zařízení dočasně vyřazené z provozu jsou během odstávky chráněny odvlhčovači vzduchu před poškozením korozí. Jejich funkčnost zůstává zachována, je snadnější opět obnovit provozní připravenost.

Ochrana konstrukce stavby
Odvlhčovače vzduchu slouží k zamezení/minimalizaci difuze vodních par součástmi budovy a z dlouhodobého hlediska tak chrání budovu před poškozením nebo zničením. Tím lze předejít vzniku vysokých následných nákladů na sanaci budov.

Provozní bezpečnost a hygiena
Kondenzát nahromaděný na pěších cestách zvyšuje riziko úrazu a způsobuje množení choroboplodných zárodků. Zde slouží odvlhčovače vzduchu k udržení bezpečného a hygienického prostředí.
Klaus Achenbach, Dipl.-Ing., Market Development Manager

Odkaz k výrobkům