Prinzip und Arbeitsweise des Druckluft-Kältetrockners

Die Feuchtigkeit in der Druckluft beeinträchtigt oft die Geräte- und Produktqualität. Um dieses Problem zu lösen, wurde der Druckluft-Kältetrockner entwickelt. Dieser Artikel stellt das Prinzip und den Arbeitsprozess des Druckluft-Kältetrockner ausführlich.

1. Hochspannungsschutzschalter; 2. Luftgekühlter Vorkühler; 3. Luftwärmetauscher; 4. Gerät zum Trocknen und Filtern; 5. Kältemittelverdampfer; 6. Fenster; 7. Thermisches Expansionsventil; 8. Heißgas-Bypassventil; 9. Hydathode; 10. Dampfabscheider; 11. Kältemittel-Gas-Flüssigkeitsabscheider; 12. Kältemitteldruckmesser; 13. Niederdruckschutzschalter; 14. Kältemittelkompressor; 15. Kältemitteldruckmesser; 16. Frostschutzschalter; 17. Kondensator

1.Prinzip des Druckluft-Kältetrockners

Druckluft-Kältetrockner nutzen hauptsächlich Kältetechnik, um die Druckluft unter den Taupunkt abzukühlen. Dadurch kondensiert der darin enthaltene Wasserdampf zu Wassertropfen und trennt diese ab. Dadurch wird die Druckluft getrocknet. Das Funktionsprinzip umfasst im Wesentlichen folgende Aspekte:

• Kühlsystem :

  Der Kältetrockner ist mit einem Kühlsystem ausgestattet, das üblicherweise aus einem Kompressor, einem Kondensator, einem Verdampfer und weiteren Komponenten besteht. Der Kompressor komprimiert das Kältemittel zu einem Hochtemperatur- und Hochdruckgas, das nach der Ableitung durch den Kondensator in eine Niedertemperatur- und Hochdruckflüssigkeit umgewandelt wird und nach der Druckentlastung durch das Expansionsventil in den Verdampfer gelangt. Im Verdampfer absorbiert das Kältemittel die Wärme der Druckluft und senkt so seine Temperatur.

• Luftkühlung :

  Nachdem die Druckluft in den Kältetrockner gelangt ist, passiert sie zunächst den Luftfilter, um Verunreinigungen und Öl zu entfernen, und gelangt dann in den Verdampfer. Im Verdampfer tauscht die Druckluft Wärme mit dem Niedertemperatur-Kältemittel aus, und die Temperatur sinkt schnell.

• Wasserdampfkondensation :

  Wenn die Temperatur der Druckluft unter den Taupunkt fällt, kondensiert der darin enthaltene Wasserdampf zu Wassertröpfchen. Diese Wassertröpfchen haften an der Wärmeaustauschfläche des Verdampfers und fließen unter Einwirkung der Schwerkraft in den Wasserabscheider.

• Wasserabscheidung und -ableitung :

  Der Wasserabscheider trennt die kondensierten Wassertropfen von der Druckluft und leitet das Wasser über die automatische Entwässerungsvorrichtung aus der Maschine ab. Die getrocknete Druckluft wird zur späteren Verwendung aus dem Trocknerauslass abgeleitet.

1. Kältemittel-Gas-Flüssigkeitsabscheider; 2. Wärmetauscher; 3. Verdampfer; 4. Abfluss; 5. Dampfabscheider; 6. Fenster; 7. Wärmeausdehnungsventil; 8. Filtertrockner; 9. Wassergekühlter Vorkühler; 10. Wassergekühlter Kondensator; 11. Wasserdurchflussregelventil; 12. Heißgas-Bypassventil; 13. Hochspannungsschutzschalter; 14. Kältemittel-Hochdruckmanometer; 15. Kältemittelkompressor; 16. Kältemittel-Niederdruckmanometer; 17. Niederdruckschutzschalter.

2.Arbeitsweise eines Druckluft-Kältetrockners

Der Arbeitsprozess eines Druckluft-Kältetrockners kann in die folgenden Schritte unterteilt werden:

• Lufteintritt :

  Druckluft gelangt zunächst über eine Rohrleitung in den Kältetrockner und passiert einen Luftfilter, um Verunreinigungen und Öl zu entfernen und so sicherzustellen, dass die in den Trockner eintretende Luft sauber ist.

• Vorkühlung:

  Die gefilterte Druckluft gelangt in den Vorkühler und tauscht Wärme mit der bereits gekühlten Luft aus, um die Temperatur zunächst zu senken. Dieser Schritt trägt zur Verbesserung der Trocknungseffizienz und zur Entlastung des Kühlsystems bei.

• Kältetechnik :

  Die vorgekühlte Druckluft gelangt in den Verdampfer und tauscht Wärme mit dem Kältemittel aus. Das Kältemittel absorbiert die Wärme der Druckluft und senkt ihre Temperatur weiter bis unter den Taupunkt.

• Wasserdampfkondensation :

  Im Verdampfer kondensiert der Wasserdampf in der Druckluft mit reduzierter Temperatur zu Wassertröpfchen und haftet an der Wärmeaustauschfläche des Verdampfers.

• Wasserabscheidung und -ableitung :

  Die kondensierten Wassertropfen werden durch den Wasserabscheider von der Druckluft getrennt und über die automatische Entwässerungsvorrichtung aus der Maschine abgeleitet. Der Wasserabscheider nutzt üblicherweise das Zentrifugalkraft- oder Schwerkraftprinzip, um die Wassertropfen von der Druckluft zu trennen.

• Aufwärmen :

   Nach der Wasserabscheidung gelangt die trockene Druckluft in den Nacherhitzer, um im Wärmeaustausch mit der unbehandelten Druckluft deren Temperatur zu erhöhen. Dieser Schritt kann verhindern, dass die trockene Luft während des Transports erneut Feuchtigkeit aufnimmt.

• Luftleistung :

  Die trockene Druckluft wird nach der Wiedererhitzung aus dem Trocknerauslass zur Verwendung durch nachfolgende Geräte abgegeben. Zu diesem Zeitpunkt hat die Druckluft eine niedrigere Taupunkttemperatur erreicht und erfüllt damit die Anforderungen der meisten industriellen Anwendungen.

Der Druckluft-Kältetrockner nutzt Kältetechnik, um die Druckluft unter den Taupunkt abzukühlen. Dadurch kondensiert der darin enthaltene Wasserdampf zu Wassertröpfchen und trennt diese ab. Dadurch wird die Druckluft getrocknet. Der Arbeitsablauf umfasst Schritte wie Luftzufuhr, Vorkühlung, Kälteabkühlung, Wasserdampfkondensation, Wasserabscheidung und -ableitung, Wiedererwärmung und Luftabgabe. Durch diese Prozesskette kann der Kältetrockner die Feuchtigkeit effektiv aus der Druckluft entfernen, die Druckluftqualität sicherstellen und die Anforderungen verschiedener industrieller Anwendungen erfüllen.