uscătoarele frigorifice sunt cel mai frecvent tip de uscător cu aer comprimat. Acestea elimină apa din fluxul de aer prin răcirea aerului la aproximativ 3 centimetrii C (38 centimetrii F) și condensarea eficientă a umidității într-un mediu controlat. 3 CTF C (38 CTF F) este limita inferioară realistă pentru un uscător frigorific, deoarece o temperatură mai scăzută riscă să înghețe apa separată. Acestea sunt de obicei specificate ca uscătoare primare și, în general, produc o calitate a aerului adecvată pentru aproximativ 95% din toate aplicațiile de aer comprimat.
uscătoarele frigorifice folosesc două schimbătoare de căldură, unul pentru aer-aer și unul pentru aer-refrigerare. Cu toate acestea, există și un singur schimbător de căldură TRISAB care combină ambele funcții. Compresoarele utilizate în acest tip de uscător sunt de obicei de tip ermetic, iar cel mai frecvent gaz utilizat este R-134a și R-410a pentru uscătoarele de aer mai mici de până la 100 cfm. Uscătoarele mai vechi și mai mari folosesc încă agenți frigorifici R-22 și R-404A. Scopul de a avea două schimbătoare de căldură este că aerul rece de ieșire răcește aerul fierbinte de intrare și reduce dimensiunea compresorului necesar. În același timp, creșterea temperaturii aerului de ieșire previne re-condensarea.
unii producători produc „Uscătoare de ciclism”. Acestea stochează o masă rece care răcește aerul atunci când compresorul este oprit. Când compresorul de refrigerare funcționează, masa mare durează mult mai mult să se răcească, astfel încât compresorul funcționează mai mult și rămâne oprit mai mult. Aceste unități funcționează la puncte de rouă mai mici, de obicei în intervalul 1,5 XT – 4,5 XT (35 XT-40 XT). Când sunt selectate cu „filtrul de coalescență rece” opțional, aceste unități pot furniza aer comprimat cu puncte de rouă mai mici. Uscătoarele fără ciclism folosesc o supapă de trecere cu gaz fierbinte pentru a preveni înghețarea uscătorului.
unii producători produc „filtre de coalescență la rece” care sunt poziționate în interiorul uscătorului de aer în punctul cu cea mai scăzută temperatură a aerului (punctul la care s-a produs condensul maxim).
uscătoarele frigorifice sunt fabricate în general în două moduri diferite, unități bazate pe Freon și unități bazate pe Joule-Thomson.
uscătoare frigorifice cu aer comprimat pe bază de Freon
aceste uscătoare își obțin răcirea dintr-un sistem de refrigerare cu ciclu închis bazat pe unul dintre cei trei agenți frigorifici comerciali, R-22, R-134a sau R410a. Sistemul de refrigerare pe care îl folosesc aceste uscătoare este similar cu sistemele de aer condiționat de uz casnic și comercial. Schema prezentată în dreapta ilustrează un uscător tipic de aer comprimat refrigerat pe bază de Freon.
uscătoarele frigorifice cu aer comprimat pe bază de Freon constau, în general, dintr-un schimbător de căldură care este similar cu o răcire cu apă după răcire. În loc să folosească apa ca agent de răcire, lichidul CFC umple carcasa schimbătorului de căldură. Lichidul CFC se menține la o presiune care îi permite să fiarbă la 3CT (38ctf). După ce CFC fierbe, vaporii sunt atrași prin conducta de aspirație într-un compresor, care comprimă CFC la o presiune ridicată și la o temperatură ridicată. CFC de înaltă presiune / temperatură este răcit în condensator și se relaxează în starea sa lichidă. Lichidul este reintrodus în schimbătorul de căldură prin dispozitivul de măsurare și se formează un ciclu de refrigerare închis. Când aerul comprimat trece prin schimbătorul de căldură, acesta este răcit la temperatura CFC fierbinte. Pe măsură ce aerul comprimat este răcit, acesta își pierde capacitatea de a reține umezeala și vaporii de apă se condensează pe interiorul tubului schimbătorului.
variațiile acestui design de bază includ unitățile echipate cu schimbătoare de reîncălzire, care sunt destinate îmbunătățirii eficienței. În aceste cazuri, aerul comprimat răcit este reîncălzit de aerul care intră.
uscătoarele frigorifice cu aer comprimat au de obicei un conținut de ulei rămas de 6 mg / m3. Uscătoarele de aer comprimat frigorifice cu filtre interne de coalescență rece sunt evaluate pentru a lăsa conținutul de ulei rămas la un nivel scăzut de 0,008 mg/m3, care este mult mai mic decât filtrele de coalescență care sunt în aval de uscătoarele de aer, deoarece aerul comprimat răcit este reîncălzit de aerul care intră. Uscătoarele frigorifice mai mari au schimbător de căldură aer-aer între aerul cald de intrare și aerul de ieșire răcit. Uleiul răcit și ceața de apă se coagulează mult mai bine într-un filtru de coalescență la temperaturi reci decât unul în vaporii de ulei și apă mai calzi situați în aval de schimbătorul de căldură aer-aer al uscătorului de aer.
Aer comprimat Coalescing filtru PerformanceEdit
| Tip | locație | particule solide, microni | ppm | mg/m3 | temperatura, tipic |
|---|---|---|---|---|---|
| rece | în interiorul | 0.01 | 0.006 | 0.008 | 36-42 grade F |
| uz general | 1.0 | 0.4 | 0.5 | 75 până la 100 de grade F | |
| standard | după | 3.6 | 4.0 | 75 până la 100 deg F |
filtrele de coalescență colectează lichide și aerosoli, nu vapori, vezi secțiunea Coalescere mecanice la Coalescer. În tabelul de mai sus, locația înseamnă locul în care filtrul de coalescență este relativ la uscătorul de aer refrigerat. 1 mg / m3 este o greutate de ulei într-un volum de aer și este aproximativ egală cu 0,83 ppm în greutate.
uscătoarele cu temperatură ridicată sunt echipate cu un pre-răcitor suplimentar care elimină excesul de căldură printr-un sistem de aer forțat. Aceste unități sunt proiectate pentru a permite uscarea eficientă a aerului comprimat excesiv de cald. Temperaturile aerului comprimat care depășesc 38 de Centimetre C (100 de Centimetre F) sunt foarte frecvente în climatele sudice, în operațiunile miniere, în fabricile de oțel, la bordul navelor etc. În zonele și aplicațiile care necesită operațiuni la temperaturi ambientale ridicate, uscătoarele la temperaturi ridicate sunt o necesitate.
uscătoarele de ciclism (cunoscute și sub denumirea de uscătoare cu masă termică) utilizează o masă termică, de obicei un rezervor de apă, pentru a stoca energia produsă de sistemul de refrigerare. Temperatura apei controlează sistemul de refrigerare printr-un termostat. Aerul comprimat trece prin masa termică printr-un schimbător de căldură răcit cu apă. Valoarea acestui tip de configurație este că acestea produc în mod normal rezultate de răcire mai consistente.
uscătoare frigorifice cu aer comprimat pe bază de Joule–Thompson (JT)
uscătoarele de tip JT sunt unități care utilizează fluxul de aer comprimat ca element de refrigerare. Aerul comprimat de înaltă presiune (150~175 PSI) este introdus într-o supapă de reducere a presiunii deasupra uscătorului. Ieșirea acestei supape (90-120 PSI) este direcționată într-o cameră de expansiune care este înconjurată de pereți poroși. Pe măsură ce aerul se extinde la o presiune mai mică, devine rece (pe baza efectului Joule-Thomson) și capacitatea sa de a reține umezeala este redusă. Umiditatea este eliberată din aer sub formă de ceață. Aerul încărcat de ceață trece apoi prin pereții poroși ai Camerei. Micro-picăturile de apă care alcătuiesc ceața se udă la materialul poros și se colectează până când formează picături care pot fi afectate de gravitație. Apa cade apoi într-o capcană și aerul uscat se deplasează până la și din portul de descărcare. Dezavantajul uscătorului JT este că poate fi utilizat numai cu Compresoare în două trepte. Acest lucru se datorează faptului că un compresor în două trepte își obține eficiența prin pomparea la o presiune ridicată (150-175 PSI.) Această presiune este inadecvată pentru podeaua magazinului și trebuie scăzută la (90-120 PSI.) Uscătorul JT profită de această scădere de presiune pentru a îndepărta umezeala din fluxul de aer comprimat prin refrigerarea inerentă bazată pe efectul Joule-Thompson al aerului în expansiune. Utilizarea acestei căderi de presiune permite unui uscător JT să producă aceleași puncte de rouă relative pe care le produc uscătoarele pe bază de Freon.