מאמר זה עוסק במערכות ייבוש וסינון אוויר דחוס, חשיבותן הרבה והשפעתן על יעילות מערכות האוויר הדחוס.
לירן דייסי, אל-אב מדחסים בע"מ. 4/4/2021
מערכות סינון וייבוש אוויר דחוס, הפכו בשנים האחרונות לחלק אינטגרלי ממערכות האוויר הדחוס בתעשייה.
מצב זה נוצר מתוך דרישת רוב מכונות הייצור כיום, לאוויר יבש ונקי ברמה כזו או אחרת.
אוויר יבש ונקי = חיסכון בכסף, מערכות אוויר דחוס אשר פועלות ללא מערכות ייבוש וסינון אוויר, או מערכות ייבוש וסינון אשר אינן מתוחזקות כראוי, הן בעלות בלאי גבוהה יותר הן לצנרות האוויר הדחוס והן לצרכנים (מכונות הייצור / כלי עבודה), ובנוסף פועלות ביעילות נמוכה משמעותית.
האוויר הדחוס מכיל לחות וכמו כן מכיל מזהמים שונים, כגון: חלקיקי אבק, שמן, בקטריות ועוד.
על מנת להפטר מהלחות יש להשתמש במייבש אוויר. על מנת להפטר ממזהמים באוויר הדחוס יש להשתמש במסנני קו, אשר מגיעים בדרגות סינון שונות, ולספיקות שונות.
לאיכות האוויר הדחוס קיים תקן ISO8573. תקן זה מגדיר את איכות / טוהר האוויר הדחוס, ומה דרוש לנו על מנת לענות לדרישות התקן. התקן מחולק ל 9 רמות שונות של איכות, בכל רמה יש הגדרה לכמות המזהמים המותרת לפי, כמות חלקיקים לקוב, כמות מים וכמות שמן (ראה טבלה).
למייבשי האוויר קיימות מגוון של טכנולוגיות למטרות שונות, שעל חלקן נדון בהמשך.
יכולתו של מייבש האוויר נמדדת בנתון של נקודת טל (Dew Point), אשר מדמה לנו את מצב הלחות בנקודות טמפרטורה שונות. בישראל אנו משתמשים ביחידות צלזיוס להצגת הטמפרטורה כנהוג באירופה.
להלן מספר מונחים בנושא לחות:
לחות יחסית
נתון המהווה אחוז מתוך הלחות המקסימלית אותה האוויר יכול לשאת, בטמפרטורה מסוימת ובגובה מסוים (לחץ ברומטרי מסוים).
לדוגמה, בטמפרטורה של 250 צלזיוס, בגובה פני הים, האוויר יכול להכיל 3.1% אדי מים לכל היותר.
נקודת הטל (Dew point)
כאשר מקררים אוויר בעל לחות יחסית מסוימת, הוא מגיע לטמפרטורת רוויה. ברוויה הלחות היחסית מגיע ל100% מיכולת האוויר לשאת, קירור האוויר מעבר לנקודה זו יגרום לנקודת הטל הראשונה ובעצם לעיבוי אדי המים (או הגז).
קירור האוויר ועיבוי הנוזלים
פעולתן של מערכות האוויר הדחוס גורמת לחימום משמעותי של האוויר בעת הדחיסה, דבר זה מעלה את יכולתו של האוויר לשאת אדי מים, או מורידה את הלחות היחסית באוויר. כאשר הוא מתקרר יכולתו לשאת אדים יורדת.
טכנולוגיות ייבוש אוויר השונות
מייבשי קירור אוויר
אלו הם המייבשים הנפוצים ביותר, אשר עובדים לרוב בנקודת טל של 30 צלזיוס.
מייבשי הקירור עובדים ע״י מערכת קירור גז, אשר מזרימה גז קר למחליף חום, בו מוזרם האוויר הדחוס החם במקביל להזרמת הגז. בכך האוויר מקורר, נקודת הטל יורדת, ונוצר עיבוי של אדי המים.
המים שעובו יורדים לנקודה נמוכה במחליף החום ומשם מנוקזים ע״י נקז אוטומטי החוצה מהמייבש.
טכנולוגיה זו היא הנפוצה והמבוקשת ביותר ברוב התעשיות.
ברוב המקרים, טכנולוגיה זו עונה על הדרישות של מכונות הייצור וכלי העבודה הפנאומטיים.
מומלץ לבצע בדק בית בנושא ולבדוק האם המייבש שבבעלותכם הוא מדור חדש, על מנת להשיג תוצאות טובות ולחסוך באנרגיה.
ראה הסבר לטכנולוגיה של מייבש קירור אוויר באיור הבא:
מייבשי ספיחה כימיים
מייבשי ספיחה כימיים מתאימים לעבודה בתנאי סביבה מתחת ל-0
0 צלזיוס, לאפליקציות רפואיות, תרופות אלקטרוניקה, ואפליקציות נוספות בעלות דרישה לאוויר יבש בנקודת טל מתחת ל 0
0.
מייבשי הספיחה פועלים עם חומר סופח טבעי או כימי כגון – סיליקה ג׳ל / אלומינה / זאוליט.
עיקרון פעולתו של מייבש הספיחה: מעבירים את האוויר הדחוס לטיהור בתא בו נמצא החומר הסופח, ואז מתחיל מחזור הטיהור בסופו מוזרם האוויר היבש לקו האוויר המפעלי.
קיימות מספר שיטות עבודה של המייבשים אשר משתנות לפי הספיקה ודרישות יובש האוויר, השיטה המקובלת והנפוצה ביותר היא ספיחה בניוד לחצים (PSA), בשיטה זו ישנם שני מכלים אשר מכילים חומר סופח.
האוויר הדחוס מוזרם למיכל א׳ שם הוא מתחיל את מחזור הייבוש, בסיומו האוויר היבש מוזרם לקו האוויר המפעלי, וחלק ממנו מוזרם דרך שסתום טיהור (מעקף) למיכל ב׳, על מנת ״לשטוף״ ולהכין אותו לקבלת אוויר דחוס לייבוש, לאחר מכן מתחיל מחזור חדש דרך מיכל ב׳ וכן הלאה.
בשיטה זו מתקבל אוויר בנקודת טל של בין 200- ל 700- צלזיוס. מייבשי הספיחה אומנם מספקים אוויר יבש ברמה גבוהה בהרבה ממייבשי קירור, אך הם יעילים פחות אנרגטית, כי על מנת לבצע את תהליך הייבוש הם מעלים משמעותית את צריכת האוויר, ובכך את צריכת האנרגיה. כמובן שמייבשים אלו קיימים המון סוגים ומומלץ לרכוש את היעילים מבניהם על מנת לחסוך באופן משמעותי בעלויות החשמל. יעילותו של מייבש הספיחה נובעת משימוש במערכות בקרה מתקדמות, וכן במערכות שסתומים מתקדמות. המלצתי היא, במידה ויש צורך באוויר יבש ברמה של מייבשי ספיחה, להיוועץ בחברה מקצועית על מנת להמנע מתקלות, ועלויות חשמל שלא לצורך.
מייבשי הספיחה נועדו לאפליקציות בעלות דרישות אוויר מיוחדות. ברוב המקרים מייבש קירור סטנדרטי יענה על הדרישות, ולא יהיה צורך ברכישת מייבש ספיחה, שגם מחירו גבוהה ממייבש הקירור, ויעילותו האנרגטית נמוכה יותר ומובילה לעלות חשמל גבוהה יותר.
ראה תמונה המסבירה את עיקרון העבודה של מייבש ספיחה בניוד לחצים:
מערכות סינון וטיהור אוויר (מסנני קו)
אוויר דחוס הוא אינו נקי, ונושא מזהמים מסוגים שונים כגון – חלקיקי אבק, חלקיקי שמן, בקטריות וכו׳.
על מנת להסירם, יש להשתמש במסננים מיקרונים להסרת חלקיקים בגדלים שונים, או מסננים אנטי בקטריאליים אשר מסננים בקטריות מהאוויר הדחוס.
סינון האוויר נחוץ ונדרש במגוון רחב של שימושים, כגון: צביעה, מיכון מיוחד, ציוד בעל רגישות גבוהה לחלקיקים, רפואה, מזון ועוד. אך עם זאת, מומלץ עבור כלל המשתמשים באוויר דחוס, עבור כלי עבודה ומכונות ייצור, להשתמש במסנני קו. השימוש במסנני הקו שומר על קו אוויר נקי, וזה שווה כסף. כאשר שומרים על קו אוויר נקי אנו מונעים תקלות בציוד, עבודה תקינה וטובה יותר לאורך זמן של מכונות הייצור, מונעים נזילות בקו האוויר, וכמובן מעלים את יעילות המערכת כולה כתוצאה מקו אוויר נקי, בעל זרימת אוויר תקינה.