Miten adsorptiokuivain toimii?

Kuinka adsorptiokuivain toimii

Hygroskooppinen materiaali imee kosteutta ja kuivaa siten ilmavirran. Tätä prosessin osaa kutsutaan adsorptioprosessiksi. Sorbenttiin varastoituneen kosteuden poistamiseksi kuumaa ilmaa johdetaan sitten adsorptiokerroksen läpi vastakkaiseen suuntaan, jolloin kuuma ilmavirta imee adsorptiokerrokseen sitoutuneen vesihöyryn. Näin tapahtuu desorptio; tätä prosessia kutsutaan regeneroinniksi. Adsorptiokuivaimessa sorptioaineena käytetään yleensä erittäin hygroskooppista silikageeliä, joka on tiukasti kiinnitetty hitaasti pyörivään roottoriin, joka pyörii jatkuvasti kahden erillisen, vastakkaissuuntaisen ilmavirran välillä. Kostea ilmavirta kuivataan roottorin adsorptioalueella. Regenerointialueella sorptioaineeseen varastoitunut kosteus poistuu kuuman ilmavirran vaikutuksesta ja imeytyy takaisin siihen. Koska toimintaperiaate perustuu sorptioon – prosessiin, joka on suurelta osin lämpötilasta riippumaton – eikä kondensaatioon, adsorptiokuivaimia suositellaan erityisesti käytettäväksi alhaisissa lämpötiloissa. Lisäksi adsorptiokuivaimilla voidaan saavuttaa erityisen alhaiset kosteustasot, kuten esimerkiksi lääketeollisuudessa vaaditaan.

Liitäntä

Adsorptiokuivaimista tulevat erilaiset ilmavirrat on johdettava ilmanvaihtokanavien kautta. Tämä toteutetaan yleensä spiraalisaumaisilla kanavilla. Kosteaa ilmaa ulos kuljettava kanava on eristettävä. Jos prosessi-ilmana käytetään ulkoilmaa, on huolehdittava siitä, että kostean ilman poistoaukko sijaitsee riittävän kaukana ulkoilman imuaukosta. Kostea ilma on aina johdettava ulos.

Regenerointi ja lämpötilan säätö

Roottoriin adsorboituneen vesihöyryn poistamiseksi ja erottamiseksi on ylitettävä sorbenttipintaan vaikuttavat adheesiovoimat. Tämän saavuttamiseksi regenerointiluftvirta on lämmitettävä asianmukaisesti. Tämä toteutetaan ylävirtaan sijoitetun regenerointilämmittimen avulla. Pienissä adsorptiokuivaimissa regenerointilämmitys on aina sähköistä. Suuremmissa laitteissa regenerointilämmitin voidaan suunnitella seuraavasti:

• Sähköinen (vakio)
• Höyry
• Kuuma vesi
• Sähkö- ja PWW-lämmityskierukoiden yhdistelmä
• Sähkö- ja höyry- tai kuumavesilämmityskierukoiden yhdistelmä

Suuremmissa adsorptiokuivaimissa on mahdollista käyttää erilaisia väliaineita roottorin regenerointiin. Energiatehokkuuden maksimoimiseksi regenerointiin tai sen tukemiseen tulisi mahdollisuuksien mukaan käyttää paikan päällä saatavilla olevia väliaineita, kuten höyryä, kuumaa vettä tai PWW-kuumaa vettä.

Tämän seikan tunteminen on tärkeää arvioitaessa adsorptiokuivaimen integrointia kuivattavan tilan yleiseen ilmastointikonseptiin. Valmistajien teknisissä laskelmissa on jo otettu huomioon mukana kulkeutuva lämpö, ja kuivan ilmavirran todellinen lämpötila on määritelty.

Erityisen alhaisen tuloilman kosteustason saavuttamiseksi voi olla tarpeen asentaa pintajäähdyttimiä kuivaimen eteen. Lämpötilaherkillä alueilla tuloilman lämpötilaa tulisi säätää suoraan kuivaimen kautta jälkijäähdyttimen avulla, mahdollisesti yhdessä jälkilämmityspatterin kanssa. Ihannetapauksessa adsorptiokuivaimen valmistaja toimittaa tarvittavat moduulit valmiiksi asennettuina ja liitäntävalmiina kuivaimen kotelon sisälle. Käsittelemätöntä ulkoilmaa kuivattaessa tulisi asentaa esilämmitin jäätymissuojaksi.

Lämmöntalteenotto

Suurempia adsorptiokuivaimia käytettäessä suositellaan lämmöntalteenottoyksikön asennusta tehtaalla, koska regenerointilämmittimien järjestelmään liittyvä energiankulutus on suuri. Tässä prosessissa lämmitetty, kostea ilma johdetaan ristivirtauslämmönvaihtimen läpi ennen sen poistamista ulos, missä se siirtää suuren osan lämpöenergiastaan regenerointiin tarvittavaan ilmavirtaan. Tämä voi vähentää merkittävästi regenerointilämmittimen energiankulutusta.