Osuszacz adsorpcyjny – kalkulator strat powietrza purge

Purge jako procent przepływu wejściowego

W kalkulatorze udział regeneracyjny jest definiowany jako część całego przepływu wchodzącego do osuszacza. Jeżeli purge wynosi 18%, do odbiorników pozostaje 82% przepływu wejściowego.

Dla wymaganych 550 Nm³/h netto potrzebny przepływ wejściowy wynosi około 671 Nm³/h. Różnica, około 121 Nm³/h, jest zużywana na regenerację.

Warto zauważyć, że 18% wejścia odpowiada około 22% wartości netto. Dlatego potoczne stwierdzenie „osuszacz traci 18%” nie oznacza, że wystarczy zwiększyć wymagany przepływ odbiorników dokładnie o 18%.

Heatless, heated purge i blower purge

Atlas Copco opisuje kilka sposobów regeneracji adsorbentu. Osuszacze heatless wykorzystują rozprężone suche sprężone powietrze i typowo mają najwyższy purge. Wersje heated purge wykorzystują grzałkę, dzięki czemu strumień sprężonego powietrza potrzebny do regeneracji może spaść do około 8%.

W rozwiązaniach blower purge regeneracja jest realizowana głównie powietrzem atmosferycznym z dmuchawy. Atlas Copco wskazuje, że w części takich systemów około 3% powietrza wyjściowego może być wykorzystane w fazie chłodzenia. Dostępne są też rozwiązania zero purge ograniczające stratę sprężonego powietrza praktycznie do zera.

Rzeczywisty udział regeneracyjny zależy od modelu, PDP, ciśnienia, temperatury i sterowania. Dlatego lista w kalkulatorze ustawia tylko wartości orientacyjne, które można ręcznie zmienić.

Wpływ purge na sprężarkę

Sprężarka musi dostarczyć przepływ procesu oraz przepływ zużywany przez osuszacz. Jeśli ten drugi składnik zostanie pominięty, ciśnienie może spadać podczas regeneracji albo dostępny przepływ netto będzie niższy od zakładanego.

Dla danych startowych wymagane netto 550 Nm³/h i purge 18% oznaczają około 671 Nm³/h na wejściu. Dostępne 700 Nm³/h daje zaledwie około 4,4% zapasu. W takiej sytuacji warto również uwzględnić inne straty instalacji, rezerwę sprężarki i warunki korekcyjne osuszacza.

Miesięczna strata sprężonego powietrza

Przepływ purge może wyglądać niewielko w odniesieniu do chwilowej wydajności, ale osuszacz pracujący wiele godzin dziennie zużywa bardzo dużą objętość powietrza w skali miesiąca.

Przy 121 Nm³/h purge, 8 godzinach pracy dziennie i 22 dniach miesięcznie strata wynosi około 21 249 Nm³/miesiąc. W skali 12 takich miesięcy jest to około 255 tys. Nm³ sprężonego powietrza.

Jeżeli znasz własny koszt wytworzenia 1 Nm³, możesz wpisać go do kalkulatora i bezpośrednio zobaczyć koszt powietrza przeznaczonego wyłącznie na regenerację.

Sterowanie zależne od punktu rosy

Nowocześniejsze osuszacze mogą przedłużać cykl pracy kolumny na podstawie rzeczywistego pomiaru punktu rosy zamiast przełączać wieże wyłącznie według stałego czasu. Gdy adsorbent nie jest jeszcze nasycony, regeneracja może zostać opóźniona.

Atlas Copco opisuje rozwiązania Dew Point Dependent Switching jako sposób na ograniczenie purge i zużycia energii. Oznacza to, że rzeczywisty średni udział strat może być mniejszy niż stała wartość katalogowa przy częściowym obciążeniu.

Dla ucznia technikum i studenta

Bilans osuszacza jest prostym przykładem zachowania masy. Powietrze wchodzące dzieli się na użyteczny suchy strumień oraz strumień regeneracyjny. Jeżeli znamy udział purge względem wejścia, przepływu wejściowego nie liczymy przez zwykłe dodanie procentu do wyjścia, lecz przez podzielenie przepływu netto przez część pozostającą po regeneracji.

Przy purge 20% z każdych 100 jednostek wejścia tylko 80 trafia do odbiornika. Aby otrzymać 100 jednostek netto, trzeba więc dostarczyć 125 jednostek na wejściu.

To ważna różnica przy doborze sprężarki, rurociągów i filtrów znajdujących się przed osuszaczem.

Przykładowe zadania z rozwiązaniami

Źródła techniczne

Atlas Copco – osuszacze heatless: typowy purge około 16–20% przepływu nominalnego: Heatless desiccant dryers.

Atlas Copco – porównanie metod regeneracji: heatless około 16–25%, heated purge poniżej 10% oraz technologie ograniczające straty sprężonego powietrza: Selecting a compressed air dryer.