با استفاده از کمپرسور های هوای فشرده (پیستونی، اسکرو) در انواع صنایع کوچک و بزرگ و لزوم هوای فشرده پاک و عاری از هر گونه آلاینده های محیطی و رطوبت آب و روغن، مصرف کنندگان سیستم های هوای فشرده از درایر کمپرسور هوا یا خشک کن صنعتی استفاده می کنند. استفاده از درایر کمپرسور باد باعث عدم ایجاد رطوبت و زنگ زدگی در سیستم لوله کشی انتقال هوای فشرده خواهد شد، همچنین از آسیبب و خرابی ابزار های پنوماتیکی متصل به سیستم هوای فشرده کمپرسور جلوگیری می شود. استفاده از درایر کمپرسور باد یکی از مراحل اساسی در پاکی هوای فشرده خروجی از پمپ باد است، اما مرحله بعدی مکمل آن، استفاده از تله آبگیر کمپرسور و میکروفیلترهای اولیه و ثانویه کمپرسور است که درصد خلوص پاکی و تمیزی هوای فشرده را تا 99 درصد افزایش می دهد.
مزایای درایر کمپرسور
افزایش کیفیت هوای فشرده
افزایش کیفیت محصول تولیدی
افزایش راندمان سیستم
جلوگیری از آسیب رسیدن به تجهیزات مصرفی
جلوگیری از آسیب رسیدن به لوازم و تجهیزات پنوماتیکی
جلوگیری از زنگ زدگی و پوسیدگی لوله های انتقال هوای فشرده
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.
بیشتر بخوانید: کمپرسور بایر
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: لباس غواصی آب گرم
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
مقایسه خشک کن های جذبی و خشک کن های تبریدی
خشک‌کن های تبریدی و جذبی شباهت‌های بیشتری نسبت به تفاوت‌هایشان دارند و هر دو به منظور پاکسازی هوای محیط اطراف از رطوبت تولید و بکار گرفته می شوند.
بیشتر بخوانید: ساخت تجهیزات غواصی
محیط های با دمای بالا
در محیط هایی که دمای بالایی دارند، خشک کن تبریدی (یخچال دار ) مقرون به صرفه تر است. خشک کن های تبریدی به ندرت در دماهای پایین تر استفاده می شوند، چون محیط های سردتر نیاز به کاهش دمای کویل دارند که باعث یخ زدن سیم پیچ می شود و راه حلی ندارد و راه حل هایی که وجود دارند شامل چرخه های یخ زدایی، محلول های آب نمک و غیره هستند که اجرای سختی دارند.
محیط های با دمای پایین
در محیط های با دمای پایین که سطح رطوبت نیز پایین‌تر است، سیستم‌های خشک کن جذبی گزینه‌ی مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند. یعنی خشک کن های (درایرهای) جذبی برای محیط های 40 درجه و کمتر بهینه شده و کاربرد دارند.
هزینه های انرژی حرارتی
جاهایی که هزینه انرژی حرارتی بالاتر از برق است، خشک کن های جذبی مقرون به صرفه تر هستند. در مقابل، خشک کن های تبریدی در مکان هایی که هزینه های برق بیشتر از بخار یا گاز است، گزینه مناسب تری هستند. هزینه های انرژی می تواند یک عامل تعیین کننده در انتخاب یک سیستم تبرید مناسب باشد.