圧縮空気乾燥
過圧縮
過圧縮は、圧縮空気を乾燥させる最も簡単な方法です。
1 つ目は、空気が予想される動作圧力よりも高い圧力まで圧縮されることです。これは、水蒸気密度が増加することを意味します。その後、空気が冷やされ、水分が凝結して分離します。最終的に、空気は動作圧力まで膨張し、より低い PDP に達します。ただし、エネルギー消費が高いため、この方法は非常に小さな空気流にのみ適しています。
吸収乾燥
吸収乾燥は、水蒸気を吸収する化学プロセスです。吸収性材料は固体でも液体でもよい。塩化ナトリウムと硫酸は乾燥剤として頻繁に使用されるため、腐食の可能性を考慮する必要があります。これらの方法は、使用される吸収材が高価であり、露点が下がるだけであるため、一般的には使用されません。
吸着乾燥
乾燥機の一般的な動作原理は単純です。湿った空気が吸湿性材料 (通常はシリカゲル、モレキュラーシーブ、活性アルミナ) を通過すると、空気中の水分が吸着され、空気が乾燥します。
水蒸気は湿った圧縮空気から吸湿性材料または「吸着剤」に移動し、徐々に水で飽和します。したがって、吸着剤を定期的に再生して乾燥能力を回復する必要があるため、乾燥機には通常 2 つの乾燥コンテナがあり、1 つ目のコンテナは流入空気を乾燥させ、2 つ目のコンテナは再生されます。一方の容器 (「タワー」) が完了すると、もう一方の容器は完全に再生されます。達成可能な PDP は通常 -40°C であり、これらの乾燥機はより厳しい用途に十分な乾燥空気を提供できます。
消費空気量再生ドライヤー（別名「ヒートレス再生ドライヤー」）
乾燥剤の再生には 4 つの異なる方法があり、使用される方法によって乾燥機の種類が決まります。よりエネルギー効率の高いタイプは通常、より複雑であるため、より高価になります。
MDサクションドライヤー付オイルフリースクリューエアコンプレッサー
1. 圧力スイング吸着再生ドライヤー（「ヒートレス再生ドライヤー」とも呼ばれます）。この乾燥装置は、より小さな風量に最適です。再生プロセスを実現するには、膨張した圧縮空気の助けが必要です。作動圧力が 7 bar の場合、乾燥機は定格空気量の 15 ～ 20% を消費します。
2. 加熱再生ドライヤー 膨張した圧縮空気を電気ヒーターで加熱することで、必要な空気消費量を8％に抑えたドライヤーです。この乾燥機は、熱のない再生乾燥機よりも 25% 少ないエネルギーを使用します。
3. 送風再生乾燥機の周囲の空気が電気ヒーターを通過し、湿った吸着剤に接触して吸着剤を再生します。このタイプのドライヤーは吸着剤の再生に圧縮空気を使用しないため、非加熱再生ドライヤーよりも 40% 以上多くのエネルギーを消費します。
4. 圧縮熱再生ドライヤー 圧縮熱再生ドライヤーは、圧縮熱を利用して吸着剤を再生します。再生熱はアフタークーラーで除去されず、吸着剤の再生に使用されます。このタイプの乾燥機は、エネルギー投資なしで圧力露点 -20°C を実現できます。ヒーターを追加することで圧力露点を低くすることもできます。
送風再生乾燥機。左側の塔が圧縮空気を乾燥している間、右側の塔は再生を行っています。冷却および均圧化後、2 つのタワーは自動的に切り替わります。
吸着乾燥の前に、凝縮水を分離して排出する必要があります。オイルインジェクションコンプレッサーで圧縮空気を生成する場合は、乾燥装置の上流にも油除去フィルターを設置する必要があります。ほとんどの場合、吸着乾燥機の後にダストフィルターが必要です。
圧縮熱再生式ドライヤーの再生には非常に高温の再生空気が必要となるため、オイルフリーコンプレッサーでのみ使用できます。
圧縮熱蓄熱式ドライヤーの特殊なタイプがドラムドライヤーです。回転ドラムに吸着剤を付着させ、コンプレッサーからの130～200℃の高温圧縮空気でドラムの4分の1を再生乾燥するタイプの乾燥機です。再生された空気は冷却され、凝縮水が排出され、エジェクタを通って圧縮空気の主流に戻されます。ドラム表面の他の部分 (3/4) は、コンプレッサーのアフタークーラーからの圧縮空気を乾燥するために使用されます。
圧縮熱再生式ドライヤーでは圧縮空気のロスがなく、必要な電力はドラムの駆動のみです。たとえば、処理流量 1000l/s の乾燥機の消費電力はわずか 120W です。さらに、圧縮空気の損失がなく、オイルフィルターや防塵フィルターも必要ありません。
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