Άρθρο του κ. Αθανάσιου Μωυσιάδη*
Το ελεύθερο νερό σε ένα σύστημα πεπιεσμένου αέρα προκαλεί συχνά διάβρωση που οδηγεί στη δημιουργία σκουριάς στο σύστημα πεπιεσμένου αέρα. Αυτά τα σωματίδια σκουριάς απελευθερώνονται και μεταφέρονται μέσω του δικτύου διανομής, γεγονός που μπορεί να οδηγήσει σε ζημιά ή αστοχία των εξοπλισμού και να προκαλέσει από ποιοτικές αποκλίσεις μέχρι και μόλυνση των μεταποιημένων προϊόντων.
Αυτό συμβαίνει διότι η υγρασία σε ένα σύστημα πεπιεσμένου αέρα είναι το ιδανικό περιβάλλον για την ανάπτυξη βακτηριδίων και μικροοργανισμών. Επίσης, εκτός από την υγρασία, ο πεπιεσμένος αέρας περιέχει υπολείμματα λαδιού που δημιουργούνται από τα λιπαντικά που χρησιμοποιούν οι αεροσυμπιεστές, τη σκουριά που δημιουργείται στα σημεία διάβρωσης του αεροφυλακίου και ενδεχόμενες οσμές του ατμοσφαιρικού αέρα που απορροφά ο συμπιεστής.
Μερικές από τις εφαρμογές κατά τις οποίες η εμφάνιση υγρασίας δημιουργεί σημαντικά προβλήματα είναι οι εξής:
- Εξοπλισμός αμμοβολής. Η υγρασία αναγκάζει τα μέσα να κολλήσουν μαζί προκαλώντας απόφραξη και ασυνεχή ροή αέρα. Απαιτείται διακοπή λειτουργίας για αποσυναρμολόγηση και καθαρισμό.
- Εφαρμογές φινιρίσματος και ψεκασμού βαφής μετάλλων. Η υγρασία και τα υπολείμματα λαδιού δημιουργούν στην επιφάνεια εφαρμογής φουσκάλες και κενά.
- Ψεκασμός βερνικιών σε ξύλο και βαφή επίπλων. Η παρουσία υγρασίας αφήνει μια θολή ή γαλακτώδη εμφάνιση.
Τέλος, το εσωτερικό των εργαλείων με την παρουσία υγρασίας αλλά και σκουριάς φθείρεται, με αποτέλεσμα να προκαλούνται αστοχίες σε πολλά και κυρίως κινούμενα μέρη.
Αντιμετώπιση
Εκτός από τα κοινά φίλτρα που παρακρατούν την υγρασία (συστοιχία φίλτρων), υπάρχουν πιο εξειδικευμένοι μέθοδοι αφαίρεσης της υγρασίας από τον πεπιεσμένο αέρα, οι οποίες παρουσιάζονται παρακάτω.
Yπερσυμπίεση
Η πίεση αυξάνεται σε επίπεδο πάνω από την απαιτούμενη πίεση πεπιεσμένου αέρα, και σε αυτήν την υψηλότερη πίεση αφαιρούνται τα σταγονίδια νερού. Στο επόμενο βήμα, η πίεση μειώνεται στην απαιτούμενη πίεση πεπιεσμένου αέρα. Σε αυτό το στάδιο υπάρχουν στον πεπιεσμένο αέρα μόνο υδρατμοί, και η σχετική υγρασία πέφτει κάτω από το 100%.
Παρ’ όλα αυτά η υπερσυμπίεση είναι μια πολύ ακριβή μέθοδος ξήρανσης πεπιεσμένου αέρα, ενώ και η ποσότητα του νερού που μπορεί να αφαιρεθεί είναι περιορισμένη. Για το λόγο αυτό δεν χρησιμοποιείται ως μέθοδος ξήρανσης στη βιομηχανία.
Ξήρανση με ψύξη
Η ξήρανση ψυκτικού τύπου αποτελεί την πιο διαδεδομένη μέθοδο ξήρανσης του πεπιεσμένου αέρα. Ο θερμός και υγρός αέρας εισέρχεται στον ξηραντή, όπου και ψύχεται σε θερμοκρασίες από +1οC έως +4οC. Με τον τρόπο αυτό η ατμοποιημένη υγρασία συμπυκνώνεται σε νερό και αφαιρείται μέσω αυτόματης εκκένωσης. Μετά την ψύξη και τη συμπύκνωση, ο πεπιεσμένος αέρας επανέρχεται σε θερμοκρασία δωματίου και περνάει στο δίκτυο διανομής.
Η λειτουργία ενός ξηραντή ψυκτικού τύπου είναι παρόμοια με αυτή του ψυγείου: Σε ένα ξεχωριστό κύκλωμα, το υγρό ψυκτικό μέσο αρχικά θερμαίνεται και ψύχει τον αέρα, και στη συνέχεια συμπιέζεται από το συμπιεστή και υγροποιείται στο κοντένσερ. Οι σύγχρονοι ξηραντές ψυκτικού τύπου χρησιμοποιούν ψυκτικά μέσα με χαμηλό δυναμικό υπερθέρμανσης του πλανήτη (GWP), για όσο το δυνατόν μικρότερο περιβαλλοντικό αποτύπωμα.
Ξήρανση με πρoσρόφηση
Στην ξήρανση προσρόφησης η υγρασία απορροφάται από ένα μέσο ξήρανσης. Οι ξηραντές προσρόφησης παράγουν χαμηλά σημεία δρόσου, κι επομένως είναι μια καλή επιλογή σε συνθήκες υποψύξης ή όταν οι διαδικασίες απαιτούν εξαιρετικά ξηρό αέρα.
Τα περισσότερα ξηραντικά υλικά που χρησιμοποιούνται είναι σταθερά χημικά αλλά και μερικά τοξικά, τα οποία μπορούν να χρησιμοποιηθούν μόνο υπό ειδικές συνθήκες. Οι πιο συνηθισμένοι τύποι ξηραντικών περιλαμβάνουν:
- Διοξείδιο του πυριτίου.
- Ενεργό άνθρακα.
- Αλουμινοπυριτικά μέταλλα (ζεόλιθους).
Εκτός από τις εφαρμογές σε μεγάλες βιομηχανίες, ξηραντικά υλικά συναντάμε και σε καθημερινή οικιακή χρήση.
Αυτός ο τύπος ξήρανσης διαθέτει δύο πύργους εξίσου γεμάτους με υδρόφιλα υλικά. Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, ένας πύργος χρησιμοποιείται για να αποβάλει ενεργά την υγρασία από τον πεπιεσμένο αέρα που διοχετεύεται μέσω αυτού, ενώ ο άλλος πύργος υποβάλλεται σε αντίστροφη διαδικασία, όπου η υγρασία απομακρύνεται ενεργά από την «αναγέννηση» του ξηραντικού υλικού.
Μόλις κορεστεί το ξηραντικό υλικό στον απορροφητικό πύργο και στεγνώσει επαρκώς το υλικό στον δεύτερο πύργο, χρησιμοποιείται μια μονάδα ελέγχου για την αυτόματη αντιστροφή των λειτουργιών τους. Με αυτή την αλλαγή φάσης, ο πλήρως κορεσμένος αφυγραντικός πύργος εισέρχεται σε κατάσταση αναγέννησης, ενώ το πρόσφατα αναγεννημένο υλικό στο δεύτερο πύργο χρησιμοποιείται για την εκ νέου αφαίρεση της υγρασίας.
Συμπερασματικά, ενώ στο περιβάλλον ο αέρας και η υγρασία συνυπάρχουν, στις βιομηχανικές εφαρμογές δεν μπορεί να συμβεί το ίδιο. Είναι απαραίτητο να διαχωρίζονται, έτσι ώστε να διατηρείται η ομαλή λειτουργία του εξοπλισμού αλλά και η ποιότητα των τελικών προϊόντων.
*Ο κ. Αθανάσιος Μωυσιάδης είναι διπλωματούχος μηχανικός υλικών.
