خشک کن های صنعتی به دو گروه دسته بندی می شوند:
1- درایر تبریدی (Refrigerant Dryer)
درایر تبریدی از یک مدار خشک کن هوا و یک مدار تبرید تشکیل شده است. در ابتدا هوای فشرده و گرم خروجی از کمپرسور، وارد مدار خشک کن هوا در این درایر می شود، این مدار از یک مبدل حرارتی هوا به هوا تشکیل شده است. دمای هوای گرم و فشرده با عبور از این مبدل حرارتی کاهش می یابد. به این صورت بخار آب موجود در هوا متراکم شده و هوای خنک و فشرده، وارد یک مبدل حرارتی هوا به سیال دیگر می شود. در خروجی از این مبدل حرارتی نیز دمای هوا تا حدود 38 درجه فارنهایت کاهش یافته و بخار آب متراکم شده نیز از آن خارج می شود. سپس هوا یکبار دیگر وارد یک مبدل حرارتی هوا به هوا می شود که در این مبدل دمای هوا افزایش می یابد تا به دمای محیط برسد.
در نتیجه هوای خشک، فشرده و با دمای محیط در پایان مدار خشک کن هوا به دست می آید، این چرخه باید به صورت دائمی تکرار شود، پس لازم است که سیال مبرد مورد استفاده در یکی از مبدل های حرارتی به طور دائمی بازیابی شود.
در هر چرخه این سیال به دلیل گرم شدن به فاز گاز در می آید. بنابراین یک مدار تبرید در نظر گرفته می شود تا بار دیگر آن را به حالت مایع تبدیل نماید. به این ترتیب این دو مدار دائما در کنار یکدیگر فعال هستند تا عملیات رطوبت زدایی از هوا در درایر تبریدی با راندمان مطلوب انجام شود.
مزایای درایر تبریدی
قیمت ارزان تر در مقایسه با درایر جذبی
بدون حساسیت در برابر ذرات روغن موجود در هوا
هزینه تعمیر و نگهداری کمتر در مقایسه با درایر جذبی
معایب درایر تبریدی
در محدوده دمای نقطه شبنم حدود 35 درجه فارنهایت کار می کند.
در مقایسه با درایر جذبی، میزان رطوبت کمتری را از هوا خارج می کند.
انواع درایر تبریدی
درایرهای تبریدی به دو گروه تقسیم می شوند:
الف.درایر تبریدی غیر چرخه ای (Non-Cycling Refrigerated Dryer)
این نوع درایرها بدون توجه به سرعت جریان هوای عبوری یا میزان رطوبت آن با رویه ای ثابت کار می کنند و هزینه کمتری در مقایسه با مدل دیگر درایرهای تبریدی دارند، اما از نظر مصرف انرژی در وضعیت مطلوبی نیستند. ولی معمولا در صنعت بیشتر مورد استفاده قرار می گیرند؛ هزینه تعمیر و نگهداری آن ها کمتر است.
ب.درایر تبریدی چرخه ای (Cycling Refrigerated Dryer)
این نوع درایرها ظرفیت رطوبت زدایی خود را بر اساس سرعت و میزان رطوبت هوای عبوری از کمپرسور تنظیم می کنند، به همین علت از نظر مصرف انرژی در وضعیت مطلوبی قرار می گیرند.
بیشتر بخوانید: آشنایی با انواع ماسک غواصی
2-درایر جذبی (Adsorption Dryer)
درایرهای جذبی با نام درایر دسیکانت (Desiccant) نیز شناخته شده اند. کلمه Adsorption به معنی جذب سطحی است. در این فرآیند، جریان هوا از روی سطح یک سیال خاص عبور می کند. سیال خاصیتی دارد که رطوبت موجود در هوا را به خود جذب می کند و پس از مدتی به دلیل جذب رطوبت زیاد، به حالت اشباع می رسد.
گاهی لازم است که سیال را جایگزین کرد. سیال اشباع شده به مخزن دیگری منتقل می شود تا رطوبت اضافی جذب شده را دفع کند. پس از آن بار دیگر مورد استفاده قرار می گیرد و این چرخه به صورت دائمی ادامه می یابد.
آلومینا فعال و سیلیکاژل دو سیال اصلی مورد استفاده در درایرهای جذبی هستند.در صورتی که احتمال وجود ذرات مایع دیگری مانند روغن به همراه هوا درون کمپرسور وجود دارد، باید حتما قبل از عبور هوا از درایر، فیلترهای مخصوص برای جدا کردن ذرات دیگر استفاده شود.
مزایای درایر جذبی
راندمان بسیار مناسب
قابل استفاده در محدوده دمایی پایین (دمای انجماد یا حتی زیر انجماد تا 40- درجه سلسیوس)
اجرای عملیات رطوبت زدایی مقرون به صرفه
بدون نیاز به مصرف انرژی برای رطوبت زدایی
معایب درایر جذبی
قیمت اولیه بالاتر نسبت به درایر تبریدی
نیاز به فیلتراسیون قبل از ورود هوا به درایر
نیاز به تعویض کامل سیال درایر بین هر 3 تا 5 سال
انواع درایر جذبی
الف.خشک کن بدون حرارت (Heatless Type Dryer)
ساده ترین نوع درایر جذبی، خشک کن بدون حرارت است که برای رطوبت زدایی از جریان هوا با دبی مختلف استفاده می کند. در این نوع درایرها از بخشی از هوای فشرده برای بازسازی سیال جاذب استفاده می شود و راندمان آن در مقایسه با مدل های دیگر کمی پایین تر است.
ب.خشک کن حرارتی (Heated Type Dryer)
در این نوع درایرها از یک نوع بخاری الکتریکی برای بازسازی سیال جاذب استفاده می شود و هوا با عبور از درون بخاری گرم می شود و سپس به سمت سیال انتقال می یابد. راندمان خشک کن های حرارتی حدود 25 درصد بیشتر از خشک کن بدون حرارت است.
پ.خشک کن دمنده (Blower Dryer)
در خشک کن های دمنده علاوه بر استفاده از بخاری الکتریکی از یک دمنده برای بازسازی سیال جاذب استفاده می شود و بعد از گرم شدن هوا با عبور از بخاری، با استفاده از دمنده با نیروی مشخصی آن را به سمت سیال جاذب هدایت می کند. بهره وری انرژی این نوع درایرها حدود 40 درصد بیشتر از درایر بدون حرارت است.
ت.خشک کن حرارتی فشرده (Heat of Compression Dryer)
این نوع خشک کن از خود کمپرسور برای بازیابی سیال جاذب استفاده می کند و نیازی به بخاری و دمنده برای گرم کردن و انتقال هوا ندارد. از نظر راندمان این نوع درایر بهترین گزینه است، اما فقط در کمپرسورهای بدون نیاز به روغن کاری قابل نصب است.
خشک کن های شیمیایی
در درایرهای شیمیایی از فرآیند عبور هوای فشرده از مواد شیمیایی رقیق استفاده می شود که این مواد شیمیایی با رطوبت اضافی هوا اشباع شوند، مواد شیمیایی مورد استفاده در این فرآیند دارای ظرفیت طبیعی برای جذب آب هستند، مانند سدیم، کلرید کلسیم و لیتیوم.
این مواد شیمیایی با جذب رطوبت و جمع آوری آن، همراه با آبی که جمع آوری کرده اند دفع می شوند. به همین دلیل، وجود یک سیستم فیلتراسیون با کیفیت بالا برای عملکرد موفق خشک کن شیمیایی بسیار مهم است. در غیر این صورت، در طول زمان این مواد شیمیایی مشکلاتی را برای کمپرسور و کیفیت هوای فشرده بوجود خواهد آورد.
مزایای سیستم خشک کن های شیمیایی
هیچ قسمت متحرکی برای نگهداری وجود ندارد.
عملکرد این خشک کن ها (درایرها) نسبتاً ساده است و نیاز به نظارت مداوم ندارند.
جدا از هزینه مداوم جایگزینی مواد شیمیایی، راه اندازی اولیه معمولاً ارزان است.
معایب خشک کن های شیمیایی
آنها برای عملکرد موثر به سیستم های فیلتراسیون با کیفیت بالا وابسته هستند.
جایگزینی مواد شیمیایی پرهزینه است.
دفع مواد شیمیایی اشباع شده پیچیده و پرهزینه است.
بیشتر بخوانید: بهترین دوربین غواصی
خشک کن های هوا غشایی(Membrane dryers)
معمولا درایرهای غشایی، برای رطوبت زدایی و برای کاربردهایی که نیاز به جداسازی گاز دارند، از جمله تولید مواد غذایی مورد استفاده قرار می گیرند. زمانی که هوای فشرده وارد یک خشک کن هوای غشایی می شود، در دسته هایی از الیاف غشایی نیمه تراوا حرکت می کند. این الیاف به مواد خاصی مانند اکسیژن اجازه عبور از غشا را می دهد و آن را از گاز مورد نظر جدا می کند.
مزایای خشک کن غشایی
عملکرد این درایرها نسبت سایر خشک کن ها بی صداتر است.
خشک کن های غشایی نیازی به برق ندارند و برای کار از راه دور مناسبند.
نگهداری از آنها آسان و مقرون به صرفه است.
معایب خشک کن غشایی
درایر غشایی نیاز به یک پیش فیلتر دارند که برای جلوگیری از انسداد باید ا تعویض شود.
این درایرها به هوای دائماً تمیز و بدون روغن و ذرات نیاز دارند.