Adsorpčné sušenie odstraňuje vlhkosť zo stlačeného vzduchu pomocou pevnej náplne – adsorbentu. Zvyčajne sa na to používa pár tlakových nádob, ktoré striedavo slúžia na sušenie (adsorpciu) a regeneráciu (desorpciu). V porovnaní s kondenzačnými sušičmi (s chladiacim okruhom), ktoré znižujú tlakový rosný bod na približne +3 °Ctd, adsorpčné sušiče môžu dosiahnuť veľmi nízke tlakové rosné body (TRB) až do −70 °Ctd a menej (v závislosti od typu). Ich inštalácia a použitie je preto vhodné všade tam, kde existuje riziko zamrznutia (v zime vo vonkajších distribučných systémoch), kondenzácie v distribučných systémoch alebo kde technológia vyžaduje z technologických dôvodov veľmi suchý vzduch (farmaceutický priemysel, povrchové úpravy, potravinársky priemysel atď.).

Z hľadiska nákladov na výrobu stlačeného vzduchu platí jednoduché pravidlo: čím suchší vzduch potrebujete, tým dôležitejšia je kvalita a typ adsorbentu, metóda regenerácie a tlakové straty samotného sušiča. Pri kondenzačnom sušení je energia zvyčajne stabilná a relatívne nízka, ale pri adsorpčnom sušení sa prevádzkové rozdiely medzi modelmi môžu líšiť o desiatky až stovky percent. Tu sa zarábajú (alebo strácajú) peniaze.

V energetických simuláciách a v rámci našich auditov stlačeného vzduchu sa stále viac do popredia dostávajú sušičky EVERDRY od spoločnosti BEKO Technologies – hlavne vďaka ich vysokokvalitnému adsorbentu (Sorbead®), inteligentnej regenerácii, nízkej hodnote Δp a veľmi dobrým celkovým nákladom na vlastníctvo (TCO). Preto v tomto článku zdôrazňujeme hlavné rozdiely, ktoré majú významný vplyv na prevádzkové náklady.

Adsorbent (náplň): srdce adsorpčnej sušičky

Adsorbent je srdcom sušiča. Štandardný aktivovaný oxid hlinitý (AA) alebo zmes s silikagélom sa časom stáva krehkým a rozpadá sa, čím vytvára prach, zvyšuje tlakové straty (Δp) a zhoršuje rosný bod. To má za následok častejšie zásahy, vyššiu spotrebu energie kompresora a skoršiu výmenu náplne.

BEKO EVERDRY používa účinný adsorbent Sorbead® (gélový hlinitokremičitan) s vysokou mechanickou a tepelnou odolnosťou. Čo to v praxi znamená:

• Dlhodobo stabilný rosný bod bez „zhoršenia TRB“ po niekoľkých rokoch prevádzky.
• Nízka abrázia → minimálne množstvo prachu v lôžku, ventiloch a potrubiach.
• Nízke a stabilné Δp, takže kompresor nepracuje „proti upchatej vrstve“.

Výsledok: dlhšia životnosť lôžka a nižšia spotreba energie počas každodenného prevádzky.

Energia na regeneráciu: čistiaci vzduch (bez tepla) vs. horúca regenerácia (teplo)

Najväčšou prevádzkovou nákladovou položkou je bezpochyby energia potrebná na regeneráciu.

• Sušiče s regeneráciou za studena (bez ohrevu) spotrebúvajú na regeneráciu stlačený vzduch (PURGE). Zvyčajne ide o 12 – 25 % menovitej kapacity daného sušiča s regeneráciou za studena. Veľmi zjednodušene povedané, stlačený vzduch, ktorý vyrábate za vysoké náklady, sa okamžite „spotrebuje“ na regeneráciu jednej z vysúšacích veží. Pre predstavu, sušička s kapacitou 1000 m³/h spotrebuje len na regeneráciu 120 až 250 m³/h stlačeného vzduchu.
• Sušičky s regeneráciou teplom s externým ventilátorom znižujú spotrebu stlačeného vzduchu na absolútne minimum alebo dokonca na nulu – ZERO PURGE. Tieto sušičky sa regenerujú nezávisle od kompresora pomocou ohriateho okolitého vzduchu z ventilátora namiesto drahého stlačeného vzduchu z vášho kompresora. Priemerná spotreba energie na regeneráciu je preto približne polovičná v porovnaní so sušičmi s regeneráciou chladom. Okrem toho je možné na ohrev využiť aj alternatívne zdroje energie dostupné v mieste inštalácie, ako sú horúce výfukové plyny, para a kondenzát pary alebo odpadové teplo z kompresora, čím sa ďalej výrazne znižujú prevádzkové náklady.
• Regulácia rosného bodu je základným regulačným prvkom v moderných adsorpčných sušičkách, bez ohľadu na spôsob regenerácie. Integrovaný senzor TRB (tlakový rosný bod) a samotný regulačný systém umožňujú obmedziť regeneráciu na skutočné potreby, čím sa výrazne znižujú prevádzkové náklady ako u sušičiek s regeneráciou za studena, tak aj u sušičiek s regeneráciou za tepla. Regulácia TRB ďalej zväčšuje rozdiel medzi účinnosťou horúcich a studených regenerovaných sušičiek, hlavne preto, že horúce regenerované sušičky môžu využiť plnú kapacitu vysúšadla, čo nie je možné v prípade studených regenerovaných sušičiek.

EVERDRY kombinuje vysoko kvalitný adsorbent Sorbead® (vyžadujúci nižšie teploty desorpcie) s ohrevom a inteligentným riadením. V praxi to znamená nižšiu spotrebu tepelnej energie a menšie straty stlačeného vzduchu v porovnaní s konvenčnými sušičmi BEZ OHREVU.

Tlakové straty (Δp) – malé číslo, veľké peniaze

V praxi každých 0,1 baru dodatočnej straty vedie k približne 0,7 – 1,0 % vyššej spotrebe energie kompresora.

Príklad: Máte kompresor s výkonom 100 kW, 8 000 hodín/rok. Ak sušička pridá 0,3 baru v dôsledku starnutia lôžka, zaplatíte dodatočných ~2–3 % za energiu kompresora, t. j. 1 600–2 400 kWh/rok (v závislosti od skutočnej účinnosti). Ide čisto o „daň“ za Δp – bez zohľadnenia regenerácie. Vďaka stabilnému lôžku s technológiou Sorbead® udržuje EVERDRY Δp na nízkej a stabilnej úrovni aj pri starnutí.

Servis a výmena náplne

Prach z degradovaných náplní upcháva filtre, ventily a výmenníky, skracuje intervaly údržby a zvyšuje riziko porúch v súvisiacich technológiách. „Jemné častice“ = jemné častice prachu (prach) vznikajúce rozpadom adsorbentu. Sorbead® v EVERDRY ich produkuje výrazne menej, takže:

• Predlžuje servisné intervaly a skracuje prestoje,
• zjednodušuje výmenu lôžka (čistejšia práca),
• zníži pravdepodobnosť odmietnutia v dôsledku sekundárnej kontaminácie.

Vplyv modelu na TCO (celkové náklady na vlastníctvo)

TCO nie je len nákupná cena. Pri adsorpčnom sušení sa sčítavajú nasledujúce faktory:

• Energia kompresora „stratená“ v dôsledku Δp sušičky,
• energia na regeneráciu (kúrenie + akýkoľvek regeneračný vzduch),
• Životnosť a stabilita adsorbentu (vplyv na rosný bod, Δp a servis),
• Plánované a neplánované prestoje (filtre, ventily, výmena ložiska).

EVERDRY so Sorbead® dosahuje vysoké skóre vo všetkých štyroch oblastiach:

• Nižšie a stabilné Δp = menej „skrytej“ energie v kompresore.
• Ekonomická regenerácia (kúrenie + dúchadlo + regulácia rosného bodu) = menej plytvania stlačeným vzduchom.
• Konštantný rosný bod = žiadne „prehrievanie“ alebo zbytočná regenerácia v dôsledku opotrebovania lôžka.
• Menej prachu, dlhšie intervaly = nižšie náklady na servis a vyššia dostupnosť.

Zvyčajne počítame TCO za 10 rokov s realistickými vstupnými údajmi: ročné využitie (približne 6 000 – 8 400 hodín/rok), scenár vývoja ceny elektrickej energie, Δp drift v čase, zvolený režim regenerácie (bez ohrevu vs. ohrev + dúchadlo + regulácia rosného bodu), plánované servisné cykly (filtre, výmena lôžka) a riziko výpadku. Pre každý projekt vykonávame aj analýzu citlivosti (±10–20 % kľúčových parametrov).

Výsledky našich výpočtov sú z dlhodobého hľadiska konzistentné: BEKO EVERDRY so Sorbead® dosahuje najlepšie výsledky v horizonte 10 rokov. Kombinácia nízkeho a stabilného Δp, ekonomickej/kontrolovanej regenerácie a dlhej životnosti lôžka systematicky znižuje náklady na energiu a servis. V prípadoch, keď sa zvažovala „lacnejšia“ neohrevná alternatíva s vyšším regeneračným vzduchom a konvenčným adsorbentom, počiatočné úspory sa často vrátia po 18–36 mesiacoch (v závislosti od prevádzkových hodín a taríf za elektrinu) a po 10 rokoch je konečný rozdiel výrazne v prospech EVERDRY.

Adsorpčné sušenie je komplexná záležitosť – správnym návrhom sa dá ušetriť (alebo stratiť) veľa peňazí. Pri výbere konkrétneho sušiča vždy zohľadnite kvalitu a zloženie adsorbentu, spôsob regenerácie a jej kontrolu, garantované a dlhodobo stabilné Δp, realistické servisné intervaly vrátane dostupnosti náhradných dielov a prestojov a, čo je najdôležitejšie, TCO vypočítané pre vaše skutočné podmienky (priepustnosť, tlak, požadované PDP, tarifa za elektrinu, podnebie).