انواع درایر

بطور دقیق تر، در این مطلب ما در مورد انواع گوناگون درایرهای هوای فشرده شده و عملکرد آنها توضیح می‌دهیم و به مزایای هر کدام از این نوع درایرهای هوای فشرده و همینطور برخی از خصوصیات کلیدی مربوط به آنها خواهیم پرداخت.
معیار صحیح انتخاب درایرهای هوای فشرده شده بر طبق عملکرد و قابل اعتماد بودن آنها و همینطور قابلیت آنها در ارایه متناسب کیفیت هوا با حداقل هزینه تعیین شده می‌باشد.

انواع درایرها و تست کارکرد آنها را در این مقاله با هم بررسی خواهیم کرد.

معرفی انواع درایرهای هوای فشرده

 

1. درایرهای تبریدی
2. درایرهای جذبی یا دسیکانت (desiccant)
3. درایرهای ممبران یا غشایی  (Membrane Dryers)

 

 

انواع درایر تبریدی

با اینکه در این نوع درایرها، نقطه شبنم آن چنان که با انواع درایرهای دیگر می‌توان به دست آورد، بدست نخواهد آمد.
ولی درایرهای تبریدی بیشترین محبوبیت را دارد،  چون نقطه شبنم بدست آمده در خیلی از کارآیی‌های کلی هوای کارخانه‌های صنعتی مورد قبول است.

اساس کارکرد آن شبیه یخچال یا سیستم های تهویه مطبوع خانگی می‌باشند.
هوای فشرده شده در مبدل های حرارتی هوا به گاز مبرد تا حدود (37/4 ) درجه فارنهایت یا 3 درجه سانتیگرادخنک می‌گردد.
در چنین دمایی بخارات موجود در هوا چگالش شده است و بوسیلۀ تله آبگیر جمع آوری و به خارج از درایر هدایت می‌گردد.
همینطور گاز مبرد که در همین پروسه گرم گشته بود، در بخش کندانسور دوباره خنک و یا احیا می‌گردد.
هوای خشکی که تولید شده هم بوسیله مبدل هوا که به میزان دمای محیط رسیده و از درایر خارج می‌گردد.
این به این معنا می‌باشد که هوای فشرده‌ای که از خشک‌کن خارج می‌گردد دارای نقطه شبنم فشارات 35  تا 40 درجه فارنهایت می‌باشد.
در این نوع درایرها نقطه شبنم پایینتر امکان پذیر نمی‌باشد؛ چون بخارات آب چگالش شده در دماهای 32 درجه فارنهایت یا کمتر منجمد می‌گردند.

اساس کار درایرهای تبریدی هوای فشرده

درایرهای تبریدی به علت سهولت در نگه‌داری و با صرفه بودن، از رایجترین انواع بکار رفته در مصارف صنعتی می‌باشند.
آنها برای برنامه‌های خشک نمودن هوای فشرده، بدون پیش نیازهای خاصی مثل میزان حداقلی نقطه شبنم، خیلی مناسب می‌باشند.

اصل کار درایرهای تبریدی بر طبق رطوبت زدایی هوا با سرد نمودن سریع، متراکم نمودن آنها و تخلیه رطوبت می‌باشد.
عملکرد آنها مثل یخچال های خانگی یا سیستم های تهویه مطبوع خانگی می‌باشد.

 

خشک‌کن های تبریدی در 2 نوع Cycling و non-Cycling در دسترس می‌باشند.

خشک کن های Cycling دستگاههای دارای 100درصد چرخۀ کار هستند که می‌توانند نقطه شبنم را در دماهای ثابت حفظ نمایند.

خشک کن های non-Cycling با خاموش نمودن متناوب و راه‌اندازی دوباره کار می‌نمایند تا دمای مد نیازشان را حفظ نمایند.

هر دو نوع در کارآیی‌های گوناگون مفید می‌باشند. اگرچه نوع Cycling مخارج نگه‌داری بالایی دارند.

مزایای درایرهای تبریدی

• احتیاج به سرمایه اولیه کم
• هزینۀ عملیاتی نسبتاً پایین
• هزینه‌های نگه‌داری پایین

این درایرها در صورت وجود هر روغنی در مسیرهای جریان هوا صدمه نخواهند دید (هرچند گاهی اوقات فیلتراسیون غالباً توصیه می‌گردد).

معایب  درایرهای تبریدی

محدوده نقطه شبنم محدود (Limited dew point capability)

مزایای درایرهایnon-Cycling  عبارتند از:

• حداقل نوسانات نقطه شبنم
• کمپرسورهای مبرد به شکل مداوم عمل می‌کند.

 

عیب درایرهایnon-Cycling  عبارتند از:

• بدون هیچگونه صرفه جویی در انرژی جریانات هوای مصرفی جزئی و صفر

مزیت درایرهایCycling  عبارتند از:

• صرفه جویی انرژی در جریانات هوای مصرفی جزیی و صفر

معایب درایرهایCycling  عبارتند از:

• نوسانات نقطه شبنم
• افزایش اندازه و وزن جهت قرار دادن هیت سینک
• افزایش هزینه‌های کلی

انواع درایرها: درایرهای جذبی  (Desiccant)

این خشک کنها از یک ماده جاذب استفاده می‌نمایند که بخارات آب موجود در جریانات هوا را جذب می‌نماید
که به دو نوع جذب سطحی Adsorbtion و جذب عمقی Absorption دسته بندی شده‌اند.

جذب سطحی(Adsorb)  یعنی اینکه رطوبت موجود به مواد جاذب خواهد چسبید و در درون هزاران حفره کوچک که در هر کدامشان از دانه‌های جاذب وجود دارند، جمع می‌گردد.
در چنین حالتی ترکیب مواد جاذب تغییر نخواهد کرد و رطوبت را در عملیات احیاء می‌توان با استفاده از هوای خشک و یا اینکه با استفاده از گرما یا ترکیبی از هر دوی این ها حذف نمود.

عملیات جذب از نوع (Absorption) یعنی ماده‌ای که رطوبت موجود را جذب می‌نماید، در آن حل شود و در حقیقت پروسه جذب رطوبت در این نوع از مواد جاذب یک عملیات شیمیایی می‌باشد.
این نوع جذب بوسیلۀ درایرهای جذبی deliquescent انجام می‌گیرد.

اساس کار درایرهای  Desiccant

درایرهای جذبی از 2 برج تشکیل شده‌اند:
یکی برای خشک نمودن هوایی که از کمپرسورها وارد درایر می‌گردد و دیگری پس از کاهش فشار به فشار اتمسفریک، در حال احیاء مواد جاذب می‌باشد.
برج های خشک‌کن حاوی مواد جاذب متخلخلی می‌باشد که با عبور کردن هوای فشرده شده از روی آنها، مولکول های آب را مهار می‌نماید.

یک نوعی که خیلی رایج نمی‌باشد شامل یک برج واحد است که حاوی مواد جاذب می‌باشد که هوای وارد شده از محیط اطراف را خشک می‌نماید.
خشک کن های تک برجی هم فاقد قطعات مکانیکی هستند و برای کارهایی که به برق نیاز ندارند، مناسب نیستند، آنها برای استفاده در محیط های خطرناک و یا خورنده مناسب می‌باشند. این درایرها از موادی جاذب hygroscopic که تمایل ویژه‌ای به آب، به عنوان عاملی برای رطوبت زدایی می‌باشند جهت جذب رطوبت موجود در هوای فشرده استفاده می‌نمایند.
این نوع خشک کن های هوای فشرده شده به نقطه شبنم کمی می‌رسند و جهت استفاده در آب و هوای سرد و در صنایعی که به هوای کاملاً خشک نیاز دارند مناسب می‌باشند.

3 نوع اصلی سیستم های درایر دسیکانت Desiccant و یا جذبی وجود دارند:

• خشک‌کن های جذبی هیتردار (Heated Desiccant Air Dryer)
• خشک‌کن های جذبی بدون هیتر (Heatless Regenerative Desiccant Air Dryer)
• خشک‌کن هایی که از گرمای حاصل از فشرده سازی هوا استفاده می‌نمایند  (heat of compression Dryer)

 

نگاهی دقیقتر به این سه نوع بیندازیم:

خشک‌کن های جذبی هیتردار  (Heated Desiccant Air Dryer)

از یک منبع گرمایش در برج خشک کن استفاده می‌نمایند تا مواد جاذب را به اندازه کافی گرم نمایند تا میزان احتیاج به پرج هوای فشرده را به کمترین حد خود برساند.
نقطۀ شبنم رایجی که در خشک کن های جذبی هیتردار از -40 درجۀ سانتیگراد تا -73/3 درجه سانتیگراد (-40 تا -100 درجۀ فارنهایت) متغیر می‌باشد.

خشک‌کن های جذبی بدون هیتر(Heatless Regenerative Desiccant Air Dryer)

این درایرها دارای هیتر خارجی و یا داخلی در برج احیا کننده نمی‌باشند.
مقدار پرج هوای فشرده در این نوع درایرها تا 18% از هوای تولید شده است.
در عوض، آنها از هوای خشک جهت خروج رطوبت موجود از برج استفاده می‌نماید.

نقطه شبنم رایجی که در خشک کن های بدون حرارت در فشارات  100 psig از -40 درجۀ سانتیگراد تا 73/3- درجه سانتیگراد (-40 تا -100 درجه فارنهایت) متغیر می‌باشد.

درایری که از گرمای حاصل از فشرده سازی هوا استفاده می‌نماید  (heat of compression Dryer)

این طرح، مخارج عملیاتی پایینتری را ایجاد می‌کند ولی دارای نقطۀ شبنم کمتری می‌باشد.

درایرهایی که از گرمای حاصل از فشرده سازی هوا استفاده می‌نمایند ( heat of compression Dryer)

خشک‌کن هایی که از گرمای بدست آمده از فشرده سازی هوا بهره می‌برند. درایرهای احیا شونده‌ای می‌باشند که از حرارت تولید شده در طول فرآیند فشرده سازی هوا جهت احیاء مواد جاذب استفاده می‌نمایند؛ پس آنها را می‌توان بعنوان فعال شوندۀ با حرارت (Heat Reactivated) در نظر بگیریم.

دو نوع از این درایرها هستند، نوع تک برج (Single vessel) و یا نوع برج دو قلو (Twin Tower)

درایرهای تک برج که از گرمای بدست آمده از فشرده‌سازی هوا بهره می‌گیرند (The Single Vessel Heat of Compression)،
بدون cycling  یا عوض کردن برجها فرآیند خشک نمودن هوا را انجام می‌دهد.
این موضوع بوسیلۀ یک درام خشک‌کن چرخنده (rotating desiccant drum)، در مخزن تحت فشاری که به دو جریانات هوای جداگانه تقسیم گشته‌اند،  انجام می‌گیرد.
یک جریان هوا بخشی از هوای گرم می‌باشد که بطور مستقیم پیش از افتر کولر از کمپرسور هوا خارج می‌گیرد.
و منبع گرمکن هوای تصفیه شده جهت احیاء بستر مواد جاذب می‌باشد.

جریان هوای ثانویه، باقیمانده هوای تخلیه گشته از کمپرسورهای هوا بعد از عبور از افترکولر می‌باشد.
چنین هوایی از بستر مواد جذب کننده که در قسمت درام چرخنده درایر موجود است، عبور می‌کند.
هوای گرم، بعد از استفاده جهت احیاء، و  پیش از ورود به درایر وارد کولر احیاء Regeneration Cooler شده و از راه نازل خروجی با جریانات اصلی هوا ترکیب شده و سپس جهت خشک شدن وارد درایر می‌گردد. عملکرد  Twin Tower Heat of Compression، شبیه دیگر درایرهای خشک‌کن فعال شونده با حرارت

 (Twin Tower Heat activated)یا درایرهای جذبی هیتردار می‌باشد.
تفاوت های این دو در این می‌باشد که مواد جذب کننده در برج اشباع شده، با بکارگیری از گرمای هوای داغ خارج شده کمپرسور هوا احیاء می‌گردد.
به این ترتیب کل جریانات هوا پیش از ورود به برج خشک‌کن درایر، از افتر کولر هوا گذر می‌نماید. چرخه برج ها مانند سایر خشک‌کن های جذبی می‌باشد.

در مورد انواع درایر، چنانچه نیاز به هر نوع مشاوره و راهنمایی داشته باشید توصیه میکنیم با کارشناسان بادرو کمپرسور تماس حاصل فرمایید.