Обзор методов очистки и осушки сжатого воздуха

Обложка

Холодильная техника №4/2020

Фирмы-партнеры

Содержание

А.А. Подчуфаров, podchufarov@bmstu.ru; д­р техн. наук А.А. Жердев, azherdev@bmstu.ru;
А.Н. Спирина, anastasiya_spirina_00@mail.ru; Д.А. Лавринов, rocrf@rambler.ru; Е.М. Быценко, kbytsenko@mail.ru
МГТУ им. Н.Э. Баумана

Одним из основных факторов, обеспечивающих безопасность и надежность работы систем технологического кондиционирования и жизнеобеспечения, промышленных и транспортных пневматических систем, является соблюдение комплекса мероприятий по воздухо­ и газоподготовке.

Применение осушителей – обязательное требование для современных систем. С 2006 г. на территории Российской Федерации введен международный стандарт качества сжатого воздуха ISO 8573­1:2010 (ГОСТ Р ИСО 8573­1­2016), который ужесточает требования к качеству подготовки воздуха для технологического оборудования.

В статье рассмотрены такие методы осушения сжатого воздуха, как конденсация, адсорбция, конденсация с использованием холода окружающей среды, а также комбинированные (гибридные) схемы, в том числе с применением структурированных композитных адсорбционных материалов (КАМ). Сделаны выводы о возможности применения описанных методов осушения.

Ключевые слова: сжатый воздух, методы осушки, конденсация, адсорбция, осушитель, адсорбент, монолит, композит.

Overview of the methods of compressed air purification and dehumidification

A.A. Podchufarov, podchufarov@bmstu.ru; Dr.Sc. A.A. Zherdev, azherdev@bmstu.ru; A.N. Spirina, anastasiya_spirina_00@mail.ru; D.A. Lavrinov, rocrf@rambler.ru; E.M. Bytsenko, kbytsenko@mail.ru

MSTU n.a. N.E. Bauman

One of the major factors ensuring the safety and reliability of the operation of technological conditioning and life support systems, industrial and transport pneumatic systems is a strict adherence to a range of measures on air and gas preparation.

The use of dehumidifiers is a mandatory requirement for modern systems. Since 2006 the international standard on the quality of compressed air ISO 8573­1:2010 (GOST R ISО 8573­1­2016) has been put to use in the territory of the Russian Federation; it tightened up the requirements for the quality of air preparation to be used in technological equipment.

The paper examines such methods of compressed air dehumidification as condensation, adsorption, condensation using the cold of the environment as well as combined (hybrid) schemes, including the use of structured composite adsorption materials (CAM). The authors came to the conclusion about the possibility of using dehumidification methods characterized in this paper.

Keywords: compressed air, dehumidification methods, condensation, adsorption, dehumidifier, adsorbent, monolith, composite.

Список литературы

1. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. – М.: Химия, 1984. С. 591.

2. Кузнецов Ю. В., Кузнецов М. Ю., Березий А.А. Сжатый воздух. – Екатеринбург: НИСО УрО РАН, 2012. С. 552.

3. Михушкин В.Н. Подготовка сжатого воздуха низкого давления в промышленности. – М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1990. С. 37.

4. Николаев В.П., Макаров Б.А., Сивков В.П. Расчет теплообменных аппаратов систем осушки сжатого воздуха // ИВУЗ: Машиностроение. 1978. №9. С. 85 – 89.

5. Подчуфаров А.А. Анализ методов осушения сжатого воздуха //Одиннадцатая Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов (с международным участием) «Будущее машиностроения России». – М.: Изд­во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018. С. 440 – 442.

6. Подчуфаров А.А., Спирина А.Н. Выбор метода исследования изотерм адсорбции паров воды адсорбционными материалами для инженерных задач // Двенадцатая Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов (с международным участием) «Будущее машиностроения России». – М.: Изд­во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2019. С. 577–579.

7. Шумяцкий Ю.И. Промышленные адсорбционные процессы. – М.: КолосС, 2009. С. 183.

8. Gorbach A.B., Stegmaier M., Eigenberger G. Compact Pressure Swing Adsorption Processes­Impact and Potential of New­Type Adsorbent­Polymer Monoliths // Adsorption. 2005. №11(1). P. 515 – 520.

9. Kozlov V.V., Shadrin V.S., Podchufarov A.A. Express analysis of technological processes of compression and drying of wet air at the stages of design and operation of compressor stations // AIP Conference Proceedings 2141, 2019. P. 030029­1 – 030029­11.

10. Strizhenov E.M., Zherdev A.A., Petrochenko R.V., Zhidkov D.A., Kuznetsov R.A., Chugaev S.S., Podchufarov A.A., Kurnasov D.V. A Study of Methane Storage Characteristics of Compacted Adsorbent AU­1 // Chemical and Petroleum Engineering. 2016. №52 (11–12). P. 838–845.

References

1. Keltsev N.V. Fundamentals of adsorption engineering. – M.: Chemistry, 1984. P. 591.

2. Kuznetsov Yu., V., Kuznetsov M.Yu., Bereziy A.A. Compressed air. – Yekaterinburg: NISO UrO RAS, 2012. P. 552.

3. Mikhushkin V.N. Industrial preparation of low pressure compressed air. – Moscow: TSINTIkhimneftemash, 1990. P. 37.

4. Nikolaev V.P., Makarov B.A., Sivkov V.P. Calculation of heat exchange apparatuses of compressed air dehumidification systems// IVUZ: Mashinostroenie. 1978. №9. P. 85 – 89.

5. Podchufarov A.A. The analysis of methods of compressed air dehumidification//Eleventh All­Russian Conference of Young Scientists and Specialists (with international participation) “The Future of Machinery Construction of Russia”. – M.: Publishers MSTU n.a. N.E. Bauman, 2018. P. 440 – 442.

6. Podchufarov A.A., Spirina A.N. The choice of a method for studying isotherms of water vapor adsorption using adsorption materials for engineering problems//Twelfth All­Russian Conference of Young Scientists and Specialists (with international participation) “The Future of Machinery Construction of Russia”. – M.: Publishers MSTU n.a. N.E. Bauman, 2019. P. 577 – 579.

7. Shumyatsky Yu.I. Industrial adsorption processes. Moscow: KolosS, 2009. P. 183.

8. Gorbach A.B., Stegmaier M., Eigenberger G. Compact Pressure Swing Adsorption Processes­Impact and Potential of New­Type Adsorbent­Polymer Monoliths // Adsorption. 2005. №11(1). P. 515–520.

9. Kozlov V.V., Shadrin V.S., Podchufarov A.A. Express analysis of technological processes of compression and drying of wet air at the stages of design and operation of compressor stations // AIP Conference Proceedings 2141, 2019. P. 030029­1 – 030029­11.

10. Strizhenov E.M., Zherdev A.A., Petrochenko R.V., Zhidkov D.A., Kuznetsov R.A., Chugaev S.S., Podchufarov A.A., Kurnasov D.V. A Study of Methane Storage Characteristics of Compacted Adsorbent AU­1 // Chemical and Petroleum Engineering. 2016. №52 (11–12). P. 838–845.