خشک کن هوا: تکنولوژی کاهش رطوبت در سیستم‌های هوای فشرده

در سیستم‌های هوای فشرده، درایر یا خشک‌کن هوا به عنوان یک بخش اساسی شناخته می‌شود، زیرا این دستگاه‌ها وظیفه حذف یا کنترل رطوبت در این سیستم ها را بر عهده دارند. اما سیستم هوای فشرده چیست؟

سیستم هوای فشرده در یک نگاه!

سیستم هوای فشرده مجموعه‌ای از تجهیزات و دستگاه‌ها است که برای تولید، ذخیره و توزیع هوای فشرده استفاده می‌شود. این سیستم با استفاده از کمپرسورها، هوا را از محیط جذب کرده و با فشرده‌سازی، آن را به شکل انرژی قابل استفاده در صنایع مختلف تبدیل می‌کند. هوای فشرده در کاربردهای متنوعی مانند ابزارهای پنوماتیک، خطوط تولید و ماشین‌آلات صنعتی مورد استفاده قرار می‌گیرد. امروز سیستم هوای فشرده با کاهش هزینه تولید راه بسیار موثری برای افزایش بهره وری است.

درایر یا خشک کن چه نقشی در سیستم هوای فشرده دارد؟

در فرآیند فشرده‌سازی هوا که توسط کمپرسور های باد انجام میشود، همواره مقدار قابل توجهی از رطوبت نیز همراه با هوا فشرده میشود. این رطوبت می‌تواند باعث مشکلات متعددی از جمله خوردگی و زنگ‌زدگی در تجهیزات و لوله‌ها شود. درایر کمپرسور باد با کاهش دما یا استفاده از مواد جاذب، رطوبت را از هوا جدا کرده و هوای خشک و تمیز را فراهم می‌کند.(برای خرید درایر کمپرسور باد به وب سایت کمپرسور حسنی مراجعه کنید)

منبع رطوبت در هوای فشرده کجاست؟

برای پاسخ به این سوال باید به ساختار هوایی که در محیط ما وجود دارد و ما هر روز تنفس می کنیم بپردازیم.
هوای محیط ما از گازهایی مانند نیتروژن،اکسیژن، دی اکسید کربن و بخار آب تشکیل شده است که برای ما تنها بخار آب آن اهمیت دارد. این بخار آب بسته به محیط و دمای هوا میتواند چیزی بین ۰ تا ۴ درصد از حجم هوای محیط را تشکیل بدهد.

شاید در ابتدا این درصد بسیار کم بنظر برسد اما همین درصد پائین میتواند در سیستم هوای فشرده اختلال ایجاد کند. بخار آب همراه با هوای محیط وارد کمپرسور باد میشود و پس از فشرده سازی داخل مخزن ذخیره کمپرسور وارد میگردد. مقداری از این رطوبت بصورت قطرات آب در ته مخزن ذخیره جمع میشود که به سیله یک شیر دستی یا اتوماتیک از سیستم حذف میگردد اما تمام رطوبت را نمیتوان به این صورت از سیستم حذف کرد و مقدار زیادی از رطوبت باقی میماند که همراه با هوای فشرده میتواند به دیگر قطعات بادی راه پیدا کند.

انواع خشک کن هوای فشرده

خشک‌کن تبریدی (Refrigerated Air Dryer)

خشک‌کن‌های تبریدی یکی از متداول‌ترین روش‌های حذف رطوبت از هوای فشرده هستند. این دستگاه‌ها با کاهش دمای هوای فشرده، باعث می‌شوند رطوبت موجود در هوا به‌صورت میعانات جدا شود. هوای سرد شده با عبور از مبدل حرارتی خنک می‌شود و سپس رطوبت جمع‌آوری شده از سیستم خارج می‌شود. این فرآیند منجر به کاهش میزان رطوبت در سیستم‌های هوای فشرده می‌شود.
خشک‌کن‌های تبریدی به دلیل هزینه‌های نسبتاً پایین و نگهداری آسان، برای بسیاری از کاربردهای عمومی صنعتی انتخابی مناسب هستند. آن‌ها نقطه شبنم هوا را تا حدود ۳ درجه سانتی‌گراد کاهش می‌دهند که برای بسیاری از کاربردهای استاندارد کافی است. این نوع خشک‌کن‌ها معمولاً در صنایعی که نیاز به رطوبت‌زدایی بسیار دقیق ندارند، مانند کارگاه‌های مکانیکی و کارخانه‌های تولیدی استفاده می‌شوند.
یکی از نقاط ضعف خشک‌کن‌های تبریدی این است که توانایی کاهش نقطه شبنم هوا به دمای بسیار پایین را ندارند. به همین دلیل، در کاربردهایی که نیاز به هوای بسیار خشک و بدون رطوبت است، این نوع خشک‌کن‌ها به تنهایی کافی نیستند و نیاز به سیستم‌های دیگر برای رطوبت‌زدایی دقیق‌تر خواهند بود.

۲٫ **خشک‌کن جذبی (Desiccant Air Dryer)**

خشک‌کن‌های جذبی با استفاده از مواد جاذب مانند سیلیکا ژل یا آلومینا، رطوبت موجود در هوای فشرده را جذب می‌کنند. این مواد جاذب، رطوبت را به خود می‌کشند و سپس در یک چرخه بازیابی، برای استفاده مجدد آماده می‌شوند. فرآیند احیا ماده جاذب معمولاً با حرارت یا با هوای خشک انجام می‌شود تا ماده جاذب دوباره قادر به جذب رطوبت شود.
خشک‌کن‌های جذبی توانایی کاهش نقطه شبنم هوا تا حدود -۴۰ درجه سانتی‌گراد یا کمتر را دارند، که آن‌ها را برای کاربردهای بسیار حساس مانند صنایع دارویی، غذایی و شیمیایی که نیاز به هوای بسیار خشک دارند، ایده‌آل می‌کند. این خشک‌کن‌ها در محیط‌هایی که نیاز به حذف کامل رطوبت است، بهترین عملکرد را دارند.
با وجود مزایای بزرگ خشک‌کن‌های جذبی، این دستگاه‌ها هزینه‌های بالاتری نسبت به خشک‌کن‌های تبریدی دارند و نیاز به تعمیر و نگهداری بیشتر دارند. همچنین فرآیند احیا مواد جاذب، انرژی بیشتری مصرف می‌کند و باید به‌طور مرتب انجام شود تا دستگاه کارایی خود را حفظ کند.

۳٫ **خشک‌کن غشایی (Membrane Air Dryer)**

خشک‌کن‌های غشایی با استفاده از یک غشای نیمه‌تراوا عمل می‌کنند که به مولکول‌های آب اجازه عبور می‌دهد ولی ذرات هوا را حفظ می‌کند. این فناوری باعث می‌شود رطوبت از جریان هوای فشرده جدا شده و به محیط خارج تخلیه شود. این فرآیند بدون نیاز به قطعات متحرک یا فرآیندهای پیچیده انجام می‌شود، که باعث کاهش هزینه‌های نگهداری و مصرف انرژی می‌شود.

یکی از بزرگ‌ترین مزایای خشک‌کن‌های غشایی، طراحی ساده و کم‌هزینه بودن آن‌هاست. این خشک‌کن‌ها در محیط‌هایی که نیاز به کاهش میزان رطوبت متوسط دارند، به خوبی عمل می‌کنند و مصرف انرژی پایینی دارند. همچنین به دلیل اینکه به نیروی برق برای کار نیاز ندارند، در محیط‌های خاص و بدون دسترسی به منابع برق بسیار کاربردی هستند.

البته خشک‌کن‌های غشایی نمی‌توانند به اندازه خشک‌کن‌های جذبی، نقطه شبنم هوا را کاهش دهند. این محدودیت باعث می‌شود که این نوع خشک‌کن‌ها برای کاربردهایی که نیاز به رطوبت‌زدایی دقیق و سطح پایین نقطه شبنم دارند، مناسب نباشند و بیشتر برای نیازهای عمومی و سبک استفاده شوند.