Главная > Оборудование для подготовки сжатого воздуха > Мембранные осушители

Мембранные осушители сжатого воздуха Hankison серия HMD

Компания Hankison - это один из крупнейших с старейших (компания Hankison основана в 1948 году) производителей вспомогательного компрессорного оборудования, такого как осушители и фильтры сжатого воздуха. Производимые Hankison на одном из американских предприятий этой компании, мембранные осушители сжатого воздуха серии HMD позволяют снизить температуру точки росы сжатого воздуха до уровня от +10°C до -40°C под давлением.

Мембранное осушения - изящное и предельно простое решение

Принцип мембранного осушения сжатого воздуха

Мембранное осушение

Принцип мембранного осушения прост и надежен: влажный (содержащий вапоризованную, но не жидкую влагу) сжатый воздух поступает на вход осушителя. Осушитель представляет собой цилиндр, в котором параллельно размещены тясычи тонких трубок-мембран со стенками из специальных полимерных материалов, преференциально пропускающих молекулы воды H₂O. Сжатый воздух поступает на внутреннюю чатсь трубок-мембран, после чего, по мере прохождения вдоль их, влага выходит на внешнюю сторону трубок. Часть сжатого воздуха используется для удаления этой влаги и ее выдува (под совсем небольшим избыточным давлением) в атмосферу. Выходящий газ, насыщенный влагой, называют также пермеатом. Температура точки росы, обеспечиваемая мембранным осушителем, при прочих равных (то есть при одинаковой температуре, давлении и влажности поступающего на осушение воздуха), зависит от площади поверхности мембран, с которыми соприкасается сжатый воздух, и от времени его контакта с ними: чем больше площадь мембранных поверхностей, и чем дольше соприкасается с ней (= медленнее движется) сжатый воздух, тем ниже, при прочих равных, будет его температура точки росы на выходе осушителя.

Как правило, с помощью мембранного осушителя можно, без значительного переразмеривания и сохраняя потери сжатого воздуха на продувку в разумных , снизить температуру точки росы под давлением до стабильного уровня где-то посередине между обеспечиваемого фреоновыми (+3°C) и адсорбционными (-20...-40°C и ниже) осушителями сжатого воздуха.

Мембранный осушитель сжатого воздуха Hankison HMD

Мембранные осушители сжатого воздуха Hankison

Преимущества мембранных осушителей

1. Предельная простота конструкции, отсутствие движущихся частей, хладагента или адсорбента. Как известно, кроме мембранных осушителей, основными типами осушителей сжатого воздуха являются адсорбционные и холодильные. И те, и другие используют в своей конструкции различные клапаны (соленоидные, обратные и другие), в адсорбционных осушителях имеется подверженный износу и порче адсорбент, в холодильных - хладагент, фреоновый компрессор, конденсатор и его вентилятор охлаждения, испаритель и многие другие части. Оба другие типа осушителей обязательно используют и блок управления - а в холодильных всегда есть, по меньшей мере, датчик температуры сжатого воздуха на выходе испарителя и реле давления хладагента на стороне нагнетания компрессора. И, разумеется, как и любое оборудование, как адсорбционные, так и фреоновые осушители склонны периодически выходить из строя. В мембранных же осушителях, ломаться просто нечему.

2. Отсутствие необходимости в обслуживании. В мембранном осушителе сжатого воздуха нет никаких частей и материалов, которые требовалось бы заменять - а значит, эксплуатация мембранного осушителя не требует никаких расходов на плановое техническое обслуживание. (Правда, нужно учесть, что, все-таки, определенные траты придется нести - обычно, 1 раз в год - на сменный фильтрующий элемент для защитного входного фильтра, размещаемого перед осушителем - он не относится к осушителю в буквальном смысле слова, но абсолютно необходим для защиты мембран от жидкой влаги и, особенно, от твердых частиц и компрессорного масла).

3. Отсутствие необходимости в электропитании, взрыво- и пожаробезопасность. Мембранный осушитель не нуждается в подаче электрического напряжения. В результате, во-первых, упрощается его установка, во-вторых, исключаются сбои в работе, связанные с нарушением подачи напряжения или неисправностью запитываемых им компонентов, а в-третьих, исключается возможность возгорания или взрыва по причине неисправностей или инцидентов в контурах электропитания.

С двумя префильтрами

4. Компактность, небольшая масса, бесшумность, отсутствие конденсата. Мембранный осушитель весит как минимум в разы (а обычно, в десятки раз) меньше, чем аналогичный по пропускной способности адсорбционный или фреоновый осушитель. Габариты мембранных осушителей также минимальны. При работе мембранного осушителя не возникает никакого сколько-нибудь заметного шума - даже приблизив ухо к выходу пермеата, услышать его сложно. Конденсата при работе мембранных осушителей не выделяется (влага уносится с пермеатом в вапоризованном виде) - значит, нет и необходимости в организации его отвода.

Вышеописанные особенности мембранных осушителей и определяют специфику их использования: лабораторные процессы, переносное и мобильное оборудование различного гражданского и военного назначения, места установки с повышенными требованиями к взрывобезопасности, робототехника, а также готовые производственные установки самого разного назначения, используюшие сжатый воздух и спроектированные с учетом минимального вмешательства пользователя в их работу и обслуживание.

Недостатки мембранных осушителей

Описав выше преимущества мембранного осушения, было бы нелогично и неправильно не упомянуть и об их недостатках:

1. Потери сжатого воздуха. Воздух-пермеат, выводящий из осушителя в атмосферу вапоризованную влагу, составляет обычно примерно 20% от номинальной пропускной способности осушителя. Этот сжатый воздух был произведен компрессором, и на его сжатие компрессором была затрачена энергия, теряемая при выбросе пермеата в атмосферу. Справедливости ради следует, конечно, отметить, что потери сжатого воздуха, причем, по объему сравнимые с потерями мембранным осушителем, имеются и у адсорбционных осушителей с холодной регенерацией адсорбента.

2. К сожалению, не бывает больших мембранных осушителей. В мире совсем немного производителей мембран для осушения сжатого воздуха, и никто из них - по вполне объективным, заметим, причинам - не изготавливает стандартные, серийные мембранные осушители, рассчитанные на большую пропускную способность.

3. Крайняя чувствительность мембран к загрязнениям. В мембранный осушитель не должна попадать ни жидкая влага и твердые частицы, ни, главное, компрессорное масло. Попадание этих субстанций на поверхность мембран вызывает снижение эффективности их работы - в случае в жидкой влагой, частично обратимое, а в случае попадания компрессорного масла или повреждения мембран твердыми частицами, необратимое, и часто значительное. Для защиты мембранного осушителя от этих примесей поступающий в него сжатый воздух должен пройти фильтрацию - иногда, достаточно одного фильтра тонкой очистки, но иногда для надежного удаления загрязений требуется последовательно установить 2 или даже 3 фильтра - от грубой до тонкой очистки.

Воздух регенерации и особенности подбора осушителя

В осушителях серии HMD объем сжатого воздуха, выбрасываемого в атмосферу в процессе «выдувания» влаги с внешней стороны мембран, не поддается регулировке (его количество определяется исключительно жестко заложенным в конструкцию осушителя диаметром сопла регенерации и рабочим давлением). Это значит, что вне зависимости от того, сколько воздуха подается на вход осушителя, при равном давлении в атмосферу будет выбрасываться один и тот же объем воздуха в единицу времени. Этот объем продувочного воздуха является необходимым и достаточным для обеспечения расчетной температуры точки росы в сочетании с расчетной пропускной способностью при определенных рабочем давлении и рабочей температуре.

HMD 20-1 (на регенерацию - 0,06 м3/мин @ 7 бар)

Температура СжВ ↓		Температура точки росы под давлением и пропускная способность, м³/мин @ 7 бар(и)
Температура СжВ ↓		+10°C	+3°C	-10°C	-20°C	-30°C	-40°C
+5°C	На входе →				0,042	0,031	0,024
+5°C	На выходе →				0,036	0,025	0,018
+20°C	На входе →			0,041	0,032	0,025	0,020
+20°C	На выходе →			0,035	0,026	0,019	0,014
+30°C	На входе →		0,048	0,034	0,027	0,022	0,017
+30°C	На выходе →		0,042	0,028	0,021	0,016	0,011
+40°C	На входе →	0,047	0,040	0,030	0,024	0,019	0,016
+40°C	На выходе →	0,041	0,034	0,024	0,018	0,013	0,010
+50°C	На входе →	0,040	0,034	0,026	0,021	0,017	0,014
+50°C	На выходе →	0,034	0,028	0,020	0,015	0,011	0,008
+66°C	На входе →	0,032	0,028	0,022	0,018	0,015	0,012
+66°C	На выходе →	0,026	0,022	0,016	0,012	0,009	0,006

HMD 20-2 (на регенерацию - 0,024 м3/мин @ 7 бар)

Температура СжВ ↓		Температура точки росы под давлением и пропускная способность, м³/мин @ 7 бар(и)
Температура СжВ ↓		+10°C	+3°C	-10°C	-20°C	-30°C	-40°C
+5°C	На входе →				0,161	0,120	0,092
+5°C	На выходе →				0,137	0,097	0,069
+20°C	На входе →			0,157	0,121	0,094	0,074
+20°C	На выходе →			0,134	0,097	0,071	0,051
+30°C	На входе →		0,186	0,132	0,104	0,082	0,066
+30°C	На выходе →		0,163	0,108	0,08	0,059	0,042
+40°C	На входе →	0,181	0,154	0,114	0,091	0,073	0,059
+40°C	На выходе →	0,158	0,130	0,090	0,068	0,050	0,035
+50°C	На входе →	0,152	0,132	0,100	0,081	0,066	0,053
+50°C	На выходе →	0,129	0,108	0,077	0,058	0,042	0,030
+66°C	На входе →	0,123	0,108	0,084	0,069	0,057	0,046
+66°C	На выходе →	0,099	0,085	0,061	0,046	0,033	0,023

HMD 20-3 (на регенерацию - 0,034 м3/мин @ 7 бар)

Температура СжВ ↓		Температура точки росы под давлением и пропускная способность, м³/мин @ 7 бар(и)
Температура СжВ ↓		+10°C	+3°C	-10°C	-20°C	-30°C	-40°C
+5°C	На входе →				0,256	0,201	0,162
+5°C	На выходе →				0,222	0,167	0,127
+20°C	На входе →			0,252	0,202	0,165	0,135
+20°C	На выходе →			0,218	0,167	0,130	0,101
+30°C	На входе →		0,291	0,217	0,178	0,147	0,122
+30°C	На выходе →		0,256	0,182	0,144	0,113	0,087
+40°C	На входе →	0,284	0,247	0,192	0,160	0,134	0,111
+40°C	На выходе →	0,250	0,212	0,158	0,126	0,099	0,077
+50°C	На входе →	0,245	0,217	0,173	0,146	0,122	0,102
+50°C	На выходе →	0,210	0,183	0,139	0,111	0,088	0,068
+66°C	На входе →	0,204	0,184	0,150	0,128	0,108	0,091
+66°C	На выходе →	0,170	0,150	0,116	0,093	0,073	0,056

HMD 20-4 (на регенерацию - 0,071 м3/мин @ 7 бар)

Температура СжВ ↓		Температура точки росы под давлением и пропускная способность, м³/мин @ 7 бар(и)
Температура СжВ ↓		+10°C	+3°C	-10°C	-20°C	-30°C	-40°C
+5°C	На входе →				0,556	0,447	0,368
+5°C	На выходе →				0,484	0,375	0,296
+20°C	На входе →			0,547	0,448	0,374	0,314
+20°C	На выходе →			0,475	0,376	0,303	0,242
+30°C	На входе →		0,624	0,478	0,401	0,339	0,287
+30°C	На выходе →		0,552	0,406	0,329	0,268	0,215
+40°C	На входе →	0,610	0,537	0,429	0,365	0,311	0,264
+40°C	На выходе →	0,539	0,465	0,357	0,293	0,239	0,193
+50°C	На входе →	0,533	0,478	0,391	0,336	0,288	0,245
+50°C	На выходе →	0,461	0,407	0,319	0,264	0,216	0,174
+66°C	На входе →	0,453	0,414	0,345	0,299	0,257	0,221
+66°C	На выходе →	0,382	0,342	0,273	0,227	0,186	0,149

HMD 20-5 (на регенерацию - 0,121 м3/мин @ 7 бар)

Температура СжВ ↓		Температура точки росы под давлением и пропускная способность, м³/мин @ 7 бар(и)
Температура СжВ ↓		+10°C	+3°C	-10°C	-20°C	-30°C	-40°C
+5°C	На входе →				0,922	0,735	0,601
+5°C	На выходе →				0,802	0,615	0,480
+20°C	На входе →			0,907	0,737	0,611	0,509
+20°C	На выходе →			0,787	0,617	0,491	0,389
+30°C	На входе →		1,039	0,789	0,657	0,552	0,463
+30°C	На выходе →		0,918	0,669	0,537	0,432	0,343
+40°C	На входе →	1,016	0,889	0,705	0,596	0,504	0,425
+40°C	На выходе →	0,895	0,769	0,584	0,475	0,384	0,305
+50°C	На входе →	0,882	0,790	0,640	0,546	0,465	0,394
+50°C	На выходе →	0,762	0,669	0,520	0,425	0,344	0,273
+66°C	На входе →	0,746	0,679	0,562	0,483	0,414	0,352
+66°C	На выходе →	0,626	0,559	0,441	0,363	0,293	0,232

HMD 20-6 (на регенерацию - 0,240 м3/мин @ 7 бар)

Температура СжВ ↓		Температура точки росы под давлением и пропускная способность, м³/мин @ 7 бар(и)
Температура СжВ ↓		+10°C	+3°C	-10°C	-20°C	-30°C	-40°C
+5°C	На входе →				1,80	1,43	1,17
+5°C	На выходе →				1,56	1,20	0,93
+20°C	На входе →			1,77	1,44	1,19	0,99
+20°C	На выходе →			1,53	1,20	0,96	0,76
+30°C	На входе →		2,03	1,54	1,28	1,07	0,90
+30°C	На выходе →		1,79	1,30	1,04	0,84	0,67
+40°C	На входе →	1,98	1,73	1,37	1,16	0,98	0,83
+40°C	На выходе →	1,75	1,50	1,14	0,92	0,75	0,59
+50°C	На входе →	1,72	1,54	1,25	1,06	0,90	0,77
+50°C	На выходе →	1,48	1,30	1,01	0,83	0,67	0,53
+66°C	На входе →	1,45	1,32	1,09	0,94	0,80	0,69
+66°C	На выходе →	1,22	1,09	0,86	0,70	0,57	0,45

Примечания к техническим данным

1. Подразумевается, что сжатый воздух, поступающий в осушитель, имеет 100% относительную влажность - что обычно означает, что он был сжат компрессором и не проходил какого-либо предварительного осушения (например, в холодильном осушителе). В этом случае, температура точки росы сжатого воздуха (под давлением) равна его собственной температуре. Если же сжатый воздух был, перед подачей в мембранный осушитель, уже предварительно осушен, то вместо его фактической температуры следует рассчитвывать пропускную способность/обеспечиваемую температуру точки росы осушителя HMD, исходя из имеющейся у сжатого воздуха на момент подачи в HMD температуры точки росы. Например, если сжатый воздух имеет температуру +30°C, но был уже осушен во фреоновом осушителе до температуры точки росы +3°C, то в левой колонке таблиц выше следует выбрать не значение «+30°C», а значение «+5°C» - как наиболее близкое к +3°C.

2. Пропускная способность указана приведенной к стандартным условиям всасывания (+20°C, абсолютное давление 1 бар) при избыточном рабочем давлении 7 бар, в соответствии с указаниями CAGI (Compressed Air and Gas Institute), изложенными в стандарте ADF700: Membrane Compressed Air Dryers - Methods for Testing and Rating («Мембранные осушители сжатого воздуха: методики проверки и указания параметров»). Для выяснения производительности осушителей серии HMD при других значениях рабочего давления сжатого воздуха, пожалуйста, обращайтесь к нам за дополнительной информацией.

Модели HMD 20-7, HMD 20-8 и HMD 20-9

Кроме указанных в таблицах выше, предлагаются модели мембранных осушителей HMD20-7, HMD20-8 и HMD20-9. Эти модели не являются «самодостаточным» оборудованием: HMD20-7 представляет собой три осушителя HMD20-5, соединенные параллельно. HMD20-8 состоит из соединенных параллельно двух осушителей HMD20-6, а HMD20-9 - из трех осушителей HMD20-6. Для того, чтобы рассчитать обеспечиваемую температуру точки росы/пропускную способность этих осушителей, следует рассчитать характеристики «базового» осушителя и умножить соответствующую пропускную способность на число агрегатов, входящих в модели HMD20-7, 20-8 и 20-9.

Прочие технические данные

Тип	Максимальный вход СжВ		Присоединение	Масса, кг	Диаметр, мм	Длина, мм
Тип	м³/мин	м³/ч	Присоединение	Масса, кг	Диаметр, мм	Длина, мм
HMD 20-1	0,04	2,6	R 3/8"	0,6	53	312
HMD 20-2	0,17	10	R 3/8"	0,8	53	671
HMD 20-3	0,27	16	R 3/8"	2,2	99	389
HMD 20-4	0,58	35	R 1/2"	3,1	99	683
HMD 20-5	0,97	58	R 1/2"	4,9	99	1041
HMD 20-6	1,90	114	R 3/4"	6,0	125	1050

Минимальное избыточное рабочее давление 4 бар. Максимальное избыточное рабочее давление 14 бар.

Минимальная рабочая температура +1°C. Максимальная рабочая температура +66°C. Минимальная температура окружающей среды -40°C. Максимальная температура окружающей среды +66°C.

Максимальная скорость изменения (роста или падения) давления 0,7 бар/с. Если пневмосеть построена таким образом, что на осушителе возможен более быстрый рост или падение давления, следует установить клапан плавного набора давления или иное регулирующее скорость изменения давления сжатого воздуха устройство.

Контактная информация

Полезная информация