یارا کمپرسور | کیفیت دستور کار ماست
نویسنده: تیم تحریریه یاراکمپرسور 
کمپرسورها از دستگاه‌های بسیار مهم در صنایع مختلف مانند غذایی، نفت، گاز، پتروشیمی، معدن، هوافضا و غیره هستند. به همین دلیل، نمی‌توان این دستگاه‌ها را کم اهمیت تلقی کرده یا از چرخه‌ی تولید و صنعت حذف کرد. اما یکی از مشکلات اصلی این دستگاه‌ها این است که هوای فشرده تولیدی توسط آن‌ها حاوی رطوبت قابل توجه و گاهی آلودگی (روغن، ذرات، بخار نفتی) است.
بنابراین، استفاده از هوای فشرده تولیدی کمپرسور باد به تنهایی و بدون هیچ گونه تجهیزات جانبی که این مشکل را برطرف کند، برای بسیاری از کارخانه‌ها و صنایع ممکن نیست. در اینجا، دستگاهی به نام درایر وارد عمل می‌شود که انواع آن، بسته به نیاز و کاربرد، انتخاب می‌شوند.
در این مطلب، ابتدا بررسی می‌کنیم که درایر یا خشک کن چیست، سپس به بررسی انواع درایر هوای فشرده و همچنین مزایا و معایب هرکدام می پردازیم. با مطالعه این مطلب می‌توانید انتخاب بهتری برای سیستم هوای فشرده‌ی خود داشته باشید.
درایر چیست؟
درایرها مکملی ضروری برای کمپرسورها هستند. این دستگاه‌ها قادرند با استفاده از فرآیندهای خاص، رطوبت و آلاینده‌های موجود در هوای فشرده را حذف کنند و هوای خشک، خالص و باکیفیت برای مصرف در کارخانه‌ها فراهم کنند.
درایرها (خشک کن‌ها) می‌توانند رطوبت موجود در هوای فشرده را به طور مؤثر جداسازی کنند و علاوه بر افزایش راندمان تجهیزات، از کاهش طول عمر آن‌ها نیز جلوگیری می‌کنند. در ادامه، به بررسی بیشتر درایرها و انواع مختلف آن‌ها خواهیم پرداخت.
انواع درایر
در ادامه، به معرفی انواع درایر خواهیم پرداخت تا با ویژگی‌ها و عملکرد هرکدام آشنا شده و بتوانید انتخابی هوشمندانه داشته باشید. این موارد عبارتند از:
درایر جذبی (Desiccant)
اولین نوع درایری که به معرفی آن خواهیم پرداخت، درایر جذبی است. این درایرها از مواد جاذب استفاده می‌کنند که به محض برخورد هوای فشرده با آن‌ها، رطوبت هوا را تا حد زیادی جذب کرده و هوای فشرده‌ای خالص و خشک تحویل می‌دهند. درایرهای جذبی معمولاً از دو برج ایستاده تشکیل شده‌اند که عملکرد مشابهی دارند. اما چرا از دو برج مشابه استفاده می‌شود؟
در واقع، مواد جاذب در این درایرها تا میزان خاصی قادر به جذب رطوبت هستند و زمانی که این مواد اشباع می‌شوند، عملکرد دستگاه متوقف می‌شود. برای حل این مشکل، درایرهای جذبی از دو برج مشابه استفاده می‌کنند. به این صورت که وقتی یکی از برج‌ها در حال تخلیه رطوبت و استراحت است، برج دیگر همچنان در حال کار است و فرآیند خشک‌سازی به صورت پیوسته ادامه دارد، بدون اینکه وقفه‌ای در عملکرد دستگاه ایجاد شود.
این نوع درایرها، که شامل درایرهای جذبی حرارتی، جذبی بدون حرارت، جذبی وکیومی و… هستند، از قدرتمندترین انواع درایر موجود به شمار می‌روند. آن‌ها قادرند تا مقادیر زیادی رطوبت را جذب کرده و به این ترتیب از آسیب به دستگاه‌ها و فرآیند تولید جلوگیری کنند. از مزایای درایر جذبی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- قادر به رسیدن به نقطه شبنم بسیار پایین (حدود ۴۰- درجه سانتی‌گراد)، که این ویژگی آن را برای کاربردهایی که نیاز به هوای بسیار خشک دارند یا در شرایط فرآیندی انجماد کار می‌کنند، ایده‌آل می‌کند.
- هزینه‌های عملیاتی معقول و متناسب با نقطه شبنم قابل دستیابی.
- دارای راندمان انرژی نسبتاً بالا، مخصوصاً برای انواعی که برای انجام عملیات احیاء به منابع انرژی خارجی مانند برق، گاز یا بخار وابسته نیستند.
درایرهای جذبی، در کنار تمامی مزایای گفته شده، معایبی نیز دارند که در ادامه به آن‌ها اشاره می‌کنیم:
- هزینه اولیه نسبتاً بالاتر نسبت به درایرهای تبریدی.
- نیاز به تعویض مواد جاذب در بازه‌های زمانی مشخص.
- احتمال بروز مشکلات جانبی در صورت عدم فیلتراسیون مناسب هوای ورودی قبل از انجام عملیات خشک شدن.
- هزینه عملیاتی بالاتر در درایرهای جذبی هیتر دار نسبت به انواع دیگر به دلیل وجود هیتر و نیاز به استفاده بیشتر از هوای فشرده (Purge air)
درایر تبریدی (Refrigerated)
نوع دیگری از انواع درایر، تبریدی هستند. همانطور که از نام این دستگاه پیداست، عملکرد آن بر اساس تغییر دمای هوای فشرده است. درایرهای تبریدی با استفاده از یک مبدل حرارتی قدرتمند، هوای فشرده را تا حد زیادی سرد می‌کنند و رطوبت موجود در آن را به مایع تبدیل می‌سازند. سپس، تمام آب‌های جمع‌آوری شده از طریق شیر برقی تخلیه می‌شوند و در مرحله آخر، دمای هوای فشرده را دوباره بالا برده و به حالت عادی باز می‌گردانند.
این درایرها معمولاً به دو نوع چرخشی و غیر چرخشی تقسیم می‌شوند. آن‌ها می‌توانند خود را با اکثر صنایع تطبیق داده و به افزایش راندمان تجهیزات موجود در آن‌ها کمک کنند. درایرهای تبریدی به دلیل طراحی ساده و کارآمد، برای بسیاری از صنایع مناسب هستند و می‌توانند در شرایط مختلف به خوبی عمل کنند. از دیگر مزایای درایر تبریدی می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- هزینه‌های اولیه، عملیاتی و نگهداری کمتر از درایرهای جذبی.
- امکان دستیابی به نقطه شبنم بسیار پایدار در صورت استفاده از مبردهای سازگار با محیط زیست.
- عدم نیاز به تعمیرات و نگهداری خاص.
- اقتصادی بودن: خشک کردن تبریدی اقتصادی‌ترین روش در ۹۰٪ کاربردهای هوای فشرده است.
- جداکننده ناخالصی‌ها: تقریباً ۱۰۰٪ ذرات جامد و قطرات آب بزرگتر از ۳ میکرومتر جدا می‌شوند.
- افت فشار کمتر: افت فشار در این نوع درایرها تقریباً ۰.۲ بار است.
اما این نوع از انواع درایر، معایبی نیز دارد که دانستن آن قبل از تصمیم گیری بسیار حائز اهمیت است:
- در کاربردهای بسیار حساس به آب قابل استفاده نیست، زیرا مقداری از بخار آب ممکن است در هوای خروجی باقی بماند.
- قادر به حذف آب تنها تا نقطه شبنم ۳ درجه سانتی‌گراد
درایر غشایی یا ممبران (Membrane Dryers)
درایر غشایی اغلب برای رطوبت زدایی و همچنین کاربردهایی که نیاز به جداسازی گاز دارند، از جمله در تولید مواد غذایی، استفاده می‌شوند. زمانی که هوای فشرده وارد یک خشک کن غشایی می‌شود، در دسته‌هایی از الیاف غشایی نیمه تراوا حرکت می‌کند. این الیاف به گازهایی خاص مانند اکسیژن اجازه عبور از غشا را می‌دهند و به این ترتیب آن‌ها را از گاز مورد نظر جدا می‌کنند. مزایای درایر غشایی عبارتند از:
- خشک کن غشایی نیازی به برق ندارد و برای استفاده در مکان‌های دورافتاده بسیار مناسب است.
- عملکرد آن‌ها نسبت به سایر انواع درایر بی‌صدا است.
- نگهداری از این دستگاه‌ها آسان و مقرون به صرفه است.
اما درایرهای غشایی چه معایبی دارند؟ در ادامه به معایب این نوع خشک کن اشاره می‌کنیم:
- به هوای دائماً تمیز و بدون روغن و ذرات نیاز دارند.
- این خشک کن‌ها نیاز به پیش فیلتر دارند که برای جلوگیری از انسداد، باید به‌طور منظم تعویض شوند.
مقایسه درایر جذبی و تبریدی
حال که با درایرهای تبریدی و جذبی به صورت جداگانه آشنا شدیم، بهتر است تفاوتهای آن‌ها را هم بدانیم تا در انتخاب برای کاربرد موردنظر بهتر عمل کنیم. درایرهای جذبی با جذب رطوبت توسط مواد جاذب، نقطهٔ شبنم بسیار پایین (تا حدود −40 °C) ارائه می‌دهند ولی معمولاً بزرگتر و هزینه‌برتر هستند.
در مقابل، درایرهای تبریدی با خنک‌سازی هوای فشرده، نقطهٔ شبنم حدود ۳ درجه سانتی‌گراد دارند و برای فضای محدود و کاربردهای عمومی مناسب‌ترند. برای مقایسه کامل‌تر و جزئی‌تر می‌توانید مقاله “تفاوت درایر جذبی و تبریدی” را مطالعه کنید.
مشخصات فنی مهم در انتخاب انواع درایر مناسب
برای انتخاب درایر مناسب برای هوای فشرده، ویژگی‌های مهمی که باید در نظر بگیرید شامل ظرفیت درایر، حداکثر فشار، حداقل نقطه شبنم خروجی (minimum output Dewpoint)، قدرت موتور و دمای کار است.
- ظرفیت درایر همان حداکثر حجم هوایی است که درایر می‌تواند خشک کند. این حجم معمولاً در فشار 100 psig (پوند بر اینچ مربع) اندازه‌گیری می‌شود.
- این مشخصه به حداکثر فشار ورودی که درایر می‌تواند تحمل کند اشاره دارد.
- نقطه شبنم معیاری برای خشکی است. این معیار میزان بخار آب موجود در هوا را توضیح می‌دهد و نشان می‌دهد که هوای فشرده چقدر می‌تواند قبل از تشکیل آب، سرد شود. به عبارت دیگر، این مشخصه نشان می‌دهد که چقدر هوا می‌تواند رطوبت خود را از دست بدهد.
- توان موتور یک مقدار مرجع است که اغلب برای تخمین اندازه درایرها استفاده می‌شود. این ویژگی نشان می‌دهد که درایر چقدر می‌تواند بار الکتریکی را برای عملکرد بهینه جذب کند.
- فشار و ظرفیت درایر، دو مشخصه اصلی و متمایز کننده در انتخاب درایر هستند. ظرفیت مشخص می‌کند که درایر چقدر هوای فشرده را می‌تواند پردازش کند، در حالی که فشار تعیین‌کننده میزان قدرت و عملکرد دستگاه است.
- دمای کاری به محدوده دمایی اطلاق می‌شود که درایر قادر به کار در آن شرایط است. این ویژگی تعیین‌کننده محیط‌های کاربردی دستگاه است و مهم است که درایر در دمای مورد نظر به درستی عمل کند.
جمع بندی
درایرهای هوای فشرده برای حذف آب و سایر آلودگی‌ها از هوای فشرده به کار می‌روند. این دستگاه‌ها از فناوری‌هایی مانند تبرید، جذب سطحی و فیلتراسیون غشایی برای حذف آلاینده‌ها، به ویژه آب، از هوا استفاده می‌کنند. برای ارزیابی عملکرد انواع درایر، می‌توان از دستگاه‌های اندازه‌گیری نقطه شبنم در خروجی درایر استفاده کرد تا میزان کاهش رطوبت و نقطهٔ شبنم به‌طور دقیق تعیین گردد.
اگر پرسشی دارید، در کامنت‌‌ها بنویسید و در صورت نیاز به مشاوره یا خرید و خدمات تخصصی، می‌توانید با یارا کمپرسور تماس بگیرید. اگر این مطلب برای شما مفید بود، لطفاً آن را با دوستان خود به اشتراک بگذارید.
