Сорбционные воздухоосушительные установки

07.07.2017



Воздухоосушительные установки сорбционного типа могут быть адсорбционными или абсорбционными. Первые (с силикагелем в качестве осушителя) наиболее широко применяются за рубежом. Из абсорбционных осушительных установок, в последнее время также широко использующихся на зарубежных судах, наиболее известны установки фирмы Катабар с вертикальными камерам орошения, в которых воздух осушается путем непосредственного контакта с разбрызгиваемым через форсунки специальным раствором хлористого лития, называемым «катеном» (отмечалось, что в качестве осушителей обычно используются водные растворы хлористых лития, кальция, магния и др.).

Силикагелевые воздухоосушительные установки внедрены и на некоторых судах отечественной постройки (сухогрузах типов «Ленинский комсомол» и «Полтава», танкерах типа «София»). Из-за необходимости периодической регенерации твердого влагопоглотителя установка включает в себя два адсорбера. Один из них в данное время находится, в работе (осушает воздух), а другой — на регенерации.

В адсорберах размещены кассеты, заполненные силикагелем с толщиной слоя 200—300 мм. Воздухоосушительная установка и нагнетатель могут включаться и выключаться как вручную, так и автоматически от реле давления соответственно при падении давления воздуха (атмосферы) в танках до 2000 Па и при достижении давления 8000 Па.

В некоторых адсорбционных установках регенерацию прекращают по достижении определенной температуры уходящего из аппарата воздуха. Такой метод более оправдан. Действительно, горячий воздух в регенерируемом адсорбере отдает тепло на выпаривание влаги из силикагеля, вследствие чего температура воздуха понижается. По мере регенерации влажность силикагеля снижается, количество отдаваемого воздухом на испарение влаги тепла уменьшается, а температура воздуха и паров, уходящих в атмосферу, растет. Процесс регенерации считается законченным, когда эта температура повысится до 70—80° С. При этом остаточное обводнение силикагеля составит 2,5—3% его массы.

Дальнейшая регенерация (осушение) силикагеля возможна, но экономически не оправдана. Однако, если температура осушаемого воздуха достигает 30—40° С и температура сорбента также возрастает, а эффективность сорбции снижается, силикагель можно высушивать более полно, доводя температуру воздуха, уходящего из регенерируемого адсорбера, до 80—90° С.

По принятым температурам уходящего из рабочего и регенерируемого адсорберов воздуха можно автоматически регулировать работу осушительной установки. Полную замену силикагеля в установке следует производить примерно через 7—9 лет работы.

Адсорбционные воздухоосушительные установки достаточно просты по конструкции, экономичны и могут глубоко осушать воздух в холодильных камерах. Однако они имеют и существенные недостатки: а) большие габарит и масса установки вследствие малых допустимых скоростей воздуха в слое силикагеля (0,2—0,25 м/с) и наличия двух адсорберов, нуждающихся к тому же в переключающем устройстве; б) высокая, необходимая для эффективной регенерации, температура воздуха (140—150°С), в связи с чем требуется либо источник пара давлением 0,8—0,9 МПа, который не всегда имеется на судах, либо осуществлять электроподогрев воздуха, что неэкономично.

В зарубежной практике известны силикагелевые воздухоосушительные удтановки с цилиндрическими вращающимися адсорберами, регенерация и осушение воздуха в которых производятся непрерывно.

В упоминавшихся выше абсорбционных осушительных установках скорость осушаемого воздуха в вертикальных камерах орошения достигает 1,0—1,5 м/с, а регенерационная часть установки значительно' меньше, чем в силикагелевых осушителях. Это приводит к значительному уменьшению массы и габарита установки при одинаковой производительности по осушаемому воздуху.