Hur sparar man energi i en tryckluftsanläggning med energibesparande cyklisk kyltork?

Behov av tork

När den atmosfäriska luften som består av fukt, partikelföroreningar och olja komprimeras, ökar koncentrationen av sådana partiklar och fukt med 6 till 10 gånger. Andra föroreningar som olja och spår av metall tillsätts under kompressionsprocessen med kompressorn.

När tryckluften svalnar faller vattenånga (fukt) ut som kondensat, som måste avlägsnas från tryckluftssystemet. Torkning av tryckluft är en viktig del av luftbehandlingsprocessen.

Problematik som kan uppstå på grund av fukt/vatten i tryckluft:

• Skadar och orsakar funktionsfel på pneumatisk utrustning och instrument
• Korrossion tryckluftsledningar vilket orsakar läckage och tillför ytterligare föroreningar till luften som rost, ärg etc
• Resulterar i försämring av produktkvalitet och tillväxt av mikrobiologiska föroreningar där luften kommer i direkt kontakt med slutprodukten, såsom mat, medicin, kemikalier, osv.

En tork sänker fukthalten, undviker kondens i rörledningar och är därför ett idealiskt tillbehör som kan användas för ett brett spektrum av applikationer.

Enligt den internationella standarden, ISO 8573-1:2010, är tryckluftsföroreningar som partiklar, vatten och olja indelade i olika renhetsklasser. I denna standard ingår inte mikroorganismer och andra gaser. Som ett resultat indikeras luftrenheten som [P, W, O] och sorteras efter andelen partiklar, vatten och olja.

Baserat på applikationskravet ska vattenånga avlägsnas från tryckluften med hjälp av lämplig tork

• Med en kyltork kan vattenånga klass 4,5,6 uppnås, dvs. ISO 8573-1:2010 [-: 4 :-]
• Med en adsorptionstork kan klass 1,2,3 vattenånga uppnås, dvs. ISO 8573-1:2010 [-: 1:-]

Hur tar man bort fukt?

Det rekommenderade installationsschemat för alla typer av torkar visas nedan.

Vattenavskiljare hjälper till att ta bort bulkvattnet från den komprimerade luften. Det är nödvändigt med en automatisk dränering i vattenavskiljaren, då de vanligtvis används efter efterkylaren. Det optimala avlägsnandet av kondensat säkerställer att inget bulkvatten förs över till nedströmsutrustningen. Det rekommenderas att använda en nivåstyrd ”zero loss” dränering för att skilja bort fysiskt vatten med minimal luftförlust.

Den våta tanken (före torken) fungerar som en extra efterkylare som ytterligare kyler ner luften och kondenserar därmed mer vatten innan luften når torken. Vattnet kan dräneras från tanken med ytterligare en styrd dränering. Genom att reducera mängden fukt så sänker även tanken belastningen på torken. Detta gäller för alla typer av torkar, vare sig det är en kyltork eller en adsorptionstork.

För ditt isoklass 4,5,6 kan du välja en kyltork.

Kyltorkar är vidare indelade i två typer

• Icke-cyklisk kyltork
• Energisnål (cyklisk) kyltork

Icke-cyklisk kyltork

Icke-cykliska kyltorkar har kylkompressorer som startar så fort du slår på torken – och slutar inte förrän du stänger av torken, utom under vissa exceptionella förhållanden. De är billigare än cykliska torkar och är ett bra val för applikationer där de ständigt belastas med fullt nominellt flöde.

Däremot kan de få problem under perioder med låg tryckluftsanvändning; det finns risk för frysning vilket leder till isbildning. För att undvika detta är icke-cykliska kyltorkar utrustade med varmgas-bypass-ventil, som skickar värmen som kompressorn skulle släppa ut till atmosfären tillbaka till den kalla sidan av systemet för att förhindra att det fryser, och därigenom håller systemet stabilt och arbetar kontinuerligt.

Cyklisk tork – Sparar energi

Den energibesparande cykliska torken kommer in i bilden när flödet är lågt eller varierat. Till skillnad från den icke-cykliska kyltorken går den cykliska torken till ECO-läge och stängs av, vilket sparar mycket energi.

Den energibesparande torken kan hjälpa till att minska strömförbrukningen i situationer som t.ex

• Under kyliga värderförhållanden, när temperaturen på kylmediet (luft eller vatten) vanligtvis är lägre än i nominellt tillstånd, vilket resulterar i en variation av inlopps-/omgivningsluftens temperatur till torken och minskar belastningen på torken
• När den används med en VFD kompressor och arbetar med lägre flöde så optimerar torken sin kapacitet baserat på belastningen
• Även under kompression kan torken hamna i ECO-läge och spara energi

Icke-cyklisk kyltork mot cyklisk kyltork

Fördelen med ELGis Airmate Refrigerated Premium-tork (Energy Saving Cyclic Refrigerated Dryer) är att den sparar energi genom att använda energisparkretsen; denna krets lagrar energin som krävs för kylning under den vanliga driften och använder den i ECO-läge för att torka luften i dellastoperationer för att bibehålla önskad daggpunkt. I ECO-läge stängs torken, kompressorn och fläktmotorerna av för att uppnå energibesparingar.

Grafen nedan visar besparingarna vintertid vid olika belastningar för ES-cyklisk ref. tork m. icke-cyklisk ref. tork. Representation av 15 °C deltatemperatur mellan sommar- och vinter-/nattförhållanden

Energibesparingar på upp till 60 % med AR Premium-kyltorkar*

* Baserat på den valda torken och dess driftsförhållanden

Förutsättning för ovanstående simulation -

Vald tork: AR 2990P för flödeshastighet 1600 cfm vid en omgivningstemperatur på 40 °C, en inloppstemperatur på 50 °C och 7 bar arbetstryck.

Vid en omgivningstemperatur på 20 °C, inloppstemperatur på 30 °C. 30 % av den totala årliga drifttiden

6000 drifttimmar per år med 25 % tid vid 100 % belastning, 40 % tid vid 75 % belastning, 25 % tid vid 50 % belastning och 10 % tid vid 25 % belastning.