PANDUAN DRYER UDARA TERKOMPRESI
Dryer merupakan garis pertahanan terpenting terhadap kelembapan di udara terkompresi Anda, serta terhadap korosi dan mikroorganisme berbahaya.
Teknologi yang tepat dapat secara efektif melindungi sistem dan produk akhir Anda, sehingga menghemat banyak tenaga dan biaya.
Memang akan mudah menggunakan dryer yang paling efektif, yaitu yang dapat membantu Anda memenuhi bahkan persyaratan kualitas udara yang paling ketat, untuk memberikan perlindungan optimal pada sistem Anda.
Namun, itu bukan langkah yang cerdas secara ekonomi karena mengeringkan udara membutuhkan energi dan energi membutuhkan uang. Hal ini berarti bahwa semakin banyak Anda mengeringkan udara, semakin banyak energi yang Anda butuhkan dan biaya operasi Anda semakin naik. Selain itu, dalam banyak kasus, Anda tidak harus memenuhi standar yang sangat tinggi karena penggunaan pengering yang terbatas bisa disesuikan dan akan cukup untuk melindungi sistem maupun peralatan udara terkompresi Anda.
Itulah sebabnya Anda harus menemukan keseimbangan optimal antara memenuhi persyaratan kualitas udara dan menekan biaya seefisien mungkin.
Mari kita lihat beberapa pilihan berikut.
Refrigerant dryer merupakan jenis dryer atau pengering yang paling umum. Terdiri dari penukar panas udara-ke-udara dan penukar panas udara-ke-refrigeran. Dryer ini menghilangkan kelembapan dari udara terkompresi Anda melalui kondensasi.
Refrigerant dryer dapat berupa berpendingin udara atau berpendingin air. Dryer ini mampu mendinginkan udara hangat dan basah yang berasal dari kompresor. Pada tahap pertama, ini terjadi di penukar panas udara-ke-udara dan pada tahap kedua di penukar panas udara-ke-refrigeran. Saat suhu turun, uap air yang terkandung dalam udara mengembun dan kemudian dapat dikeringkan dari udara terkompresi dengan bantuan saluran pembuangan air.
Udara terkompresi kemudian dipanaskan kembali hingga sekitar suhu kamar dalam penukar panas udara-ke-udara untuk menurunkan PDP aliran keluar. Hal ini mencegah pembentukan kondensasi pada bagian luar sistem perpipaan. Pertukaran panas antara udara terkompresi masuk dan keluar ini juga mengurangi suhu udara terkompresi yang masuk, dan oleh karena itu mengurangi kapasitas pendinginan yang diperlukan dari sirkuit refrigeran. Kelembaban relatif udara terkompresi harus di bawah 50% agar lebih efektif.
Kami juga membedakan antara non-cycling, cycling, dan VSD refrigerant dryer.
Non-cycling dryers: Istilah “non-cycling” berarti bahwa dryer ini mengoperasikan kompresor pendingin secara terus menerus dan menggunakan katup pintas gas panas untuk mengarahkan refrigeran bahkan pada kondisi beban kurang dari penuh.
Non-cycling dryers adalah solusi yang baik untuk operasi yang berharap dapat meningkatkan kualitas udara terkompresi sambil menekan biaya investasi. Dryer tipe ini merupakan mesin yang sangat sederhana dan andal yang hadir dengan opsi minimal untuk menyederhanakan desain dan pengoperasiannya. Singkatnya, pengering berpendingin ini memiliki biaya investasi awal terendah sekaligus menyediakan udara terkompresi yang kering dan bersih.
Non-cycling dryers mudah dipasang dan mudah dioperasikan, sehingga menjadikannya standar dryer dalam hal kinerja, kualitas, dan kemampuan untuk memberikan hasil yang diinginkan. Idealnya dipasangkan dengan kompresor rotary screw, sementara versi suhu tinggi lebih direkomendasikan untuk digunakan dengan kompresor piston. Seperti namanya, “non-cycling” berarti bahwa dryer akan berjalan terus menerus, terlepas dari beban udara terkompresi yang masuk ke pengering. Oleh karena itu, dreyer ini bisa dibilang kurang hemat energi dibandingkan opsi lainnya.
Cycling dryers: Berbeda dengan versi non-cycling, cycling dryers menggunakan peralatan tambahan seperti massa termal atau pengontrol frekuensi, yang memungkinkan untuk menghidupkan dan mematikan berdasarkan permintaan udara terkompresi yang masuk ke dryer. Dengan begitu bisa menjadi lebih hemat energi.
Meskipun cycling dryers lebih mahal untuk dibeli, efisiensi yang ditingkatkan menghasilkan biaya siklus hidup yang lebih rendah - terutama untuk operasi dengan permintaan udara yang berfluktuasi. Dryer ini sangat andal dan menawarkan kenyamanan pemasangan yang mudah, emisi kecil, dan tingkat kebisingan yang rendah.
VSD dryers: Jika Anda memiliki permintaan udara yang berfluktuasi, maka pengering yang menggunakan Variable Speed Drive (VSD) menawarkan biaya pengoperasian terendah dan biaya kepemilikan terendah sejauh ini. Kecepatan motor kompresor yang diintegrasikan ke dalam dryer menyesuaikan secara otomatis dengan permintaan udara, sehingga mengurangi biaya energi secara drastis.
Tip: Keuntungan menggunakan dryer terintegrasi
Anda mungkin dapat memilih antara dryer terintegrasi ke dalam kanopi kompresor atau model independen. Dalam hal ini, versi terintegrasi sering kali merupakan solusi yang lebih baik. Dryer built-in lebih menghemat ruang, yang sering kali merupakan komoditas berharga di ruang kompresor dan di lantai toko. Ini juga mengurangi biaya pemasangan sekaligus menawarkan solusi lebih tenang dan nyaman untuk kebutuhan udara terkompresi Anda.
Desikan merupakan bahan yang menyerap kelembapan. Salah satu bahan desikan yang paling terkenal adalah gel silika yang terkandung dalam kantong kecil yang disertakan dalam kemasan produk untuk menjaganya tetap kering.
Biasanya disebut juga sebagai bahan higroskopis, desikan digunakan dalam pengering untuk mengadsorpsi uap air yang terkandung dalam udara terkompresi. Udara mengalir di atas material, mengeluarkan kelembapannya lalu dikeringkan.
Ada dua jenis utama dryer. Secara tradisional, desiccant dryers telah menggunakan ribuan manik-manik kecil untuk mengeringkan udara. Namun sekarang, Atlas Copco telah memperkenalkan Cerades™, desikan terstruktur inovatif yang membuat dryer menjadi jauh lebih efisien dan menawarkan banyak manfaat lainnya. Anda dapat mengetahui lebih lanjut tentang Cerades di bawah ini.
Pertukaran uap air dari udara bertekanan lembab ke dalam desikan menyebabkan bahan secara bertahap menjadi jenuh dengan air yang teradsorpsi. Maka dari itu, bahan higroskopis harus diregenerasi secara teratur untuk mendapatkan kembali kapasitas pengeringannya.
Itulah sebabnya pengering udara adsorpsi biasanya dirancang dengan sepasang bejana pengeringan: Bejana pertama mengeringkan udara terkompresi yang masuk, sementara yang kedua sedang diregenerasi. Ketika proses ini telah selesai, kedua bejana ini beralih tugas.
Ada empat cara untuk meregenerasi desikan. Metode yang digunakan menentukan jenis pengering adsorpsi. Adapun jenis yang lebih hemat energi biasanya lebih kompleks sehingga lebih mahal untuk dibeli.
Purge regenerated adsorption dryers (“heatless-type dryers”): Dryer tipe ini paling cocok untuk laju aliran udara yang lebih kecil. Proses regenerasinya berlangsung dengan bantuan udara terkompresi yang dibersihkan ("purged") dan membutuhkan sekitar 15-20% dari kapasitas nominal pengering pada tekanan kerja 7 bar (e).
Heated purge regenerated dryers: Dryer tipe ini memanaskan udara pembersih yang diperluas dengan menggunakan pemanas udara listrik sehingga membatasi aliran pembersihan yang diperlukan hingga sekitar 8%. Dryer ini menggunakan energi 25% lebih sedikit daripada heatless-type dryers.
Blower regenerated dryers: Udara sekitar ditiupkan di atas pemanas listrik dan dibawa ke dalam kontak dengan pengering basah untuk meregenerasinya. Sebagian kecil dari udara keluar, kira-kira 3%, kemudian digunakan untuk mendinginkan manik-manik yang dipanaskan dan menghilangkan uap air. Hal ini menghasilkan konsumsi energi yang 40% lebih rendah daripada heatless-type dryers.
Heat of compression dryers (“HOC” dryers): Pada dryer HOC, proses regenerasi menggunakan panas yang tersedia dari kompresor. Alih-alih mengevakuasi panas udara terkompresi dalam aftercooler, udara panas digunakan untuk meregenerasi pengering. Tipe dryer ini dapat memberikan Pressure Dew Point (PDP) umum -20°C tanpa energi tambahan. PDP yang lebih rendah juga dapat diperoleh dengan menambahkan pemanas ekstra.
Seperti yang telah kita pelajari, biasanya dibutuhkan desiccant dryer untuk mencapai PDP yang lebih rendah dan memenuhi standar kualitas udara yang lebih ketat.
Meski desiccant dryer tradisional dapat memberikan fungsinya, mereka memiliki beberapa kekurangan. Misalnya, mengandung ribuan manik-manik kecil pengering (desikan).
Proses mendorong udara terkompresi melalui massa manik-manik ini untuk mengeringkannya, memerlukan sedikit energi lebih. Selain itu, desikan dapat membusuk, menciptakan debu halus yang berisiko membahayakan kesehatan dan lingkungan. Bahkan, desikan yang membusuk juga bisa menyebabkan penurunan kualitas udara. Kelemahan lain dari desiccant dryer tradisional yaitu membutuhkan perawatan yang sering.
Sekarang, Atlas Copco telah mengatasi kelemahan ini dengan memperkenalkan Cerades™ - dryer dengan desikan padat pertama di dunia.
Pengering pengering Cerades mengonsumsi lebih sedikit energi, menawarkan kualitas udara yang lebih baik, memerlukan lebih sedikit perawatan dan menghilangkan risiko bahaya kesehatan dan lingkungan.
Cara kerja Cerades tidak memaksa udara terkompresi melalui ribuan manik-manik, tetapi mengalirkannya melalui tabung berstruktur lurus. Dikarenakan udara tidak menemui hambatan, penurunan tekanan jauh lebih rendah apabila menggunakan proses ini, sebagai hasilnya energi yang diperlukan untuk mengoperasikan dryer pun jauh lebih sedikit. Biaya pengoperasian yang jauh lebih rendah ini hanyalah salah satu dari sekian banyak manfaatnya.
Cerades dryers menghilangkan debu halus yang tercipta dalam dryer tradisional ketika udara terkompresi memaksa desikan untuk memantul lalu secara bertahap membusuk. Jika debu tersebut tidak disaring, maka dapat mencemari udara dan peralatan hilir. Menghilangkan partikel debu ini mengakibatkan biaya operasi yang lebih tinggi.
Risiko yang terburuk dari semuanya, debu ini menjadi bahaya kesehatan dan lingkungan karena bersirkulasi di udara sekitar ketika dryer diganti.
Dikarenakan Cerades terurai pada tingkat yang jauh lebih lambat, Cerades menghilangkan masalah debu tersebut. Dengan begitu semakin mengurangi biaya dan memberikan kemurnian udara Kelas 2 ISO 8573-1:2010 kepada pengguna untuk partikel tanpa filtrasi tambahan.
Selain itu, sedikitnya manik-manik yang memantul juga membuat Cerades tahan getaran, sehingga dapat dipasang secara horizontal dan memastikan operasi berkelanjutan dalam peraturan aplikasi yang ketat, misalnya dalam industri transportasi.
Tipe dryer ini lebih hening tidak berisik, mudah dioperasikan, tidak memiliki bagian yang bergerak, mengonsumsi sedikit daya, hingga memerlukan servis minimal saja (terutama filter di bagian hulu dryer).
Tipe dryer ini menggunakan proses yang disebut "permeasi selektif" dari komponen gas yang dikandung udara. Dryer terdiri atas silinder yang menampung ribuan serat polimer berongga kecil yang memiliki lapisan di dalamnya. Dengan proses ini, serat-serat tersebut menghilangkan uap air.
Beginilah cara kerja membrane dryers: Saat udara terkompresi basah memasuki silinder, lapisan membran memungkinkan uap air meresap melalui dinding membran dan terkumpul di antara serat. Sementara itu, udara kering berlanjut melalui serat dalam silinder pada tekanan yang hampir sama dengan udara basah yang masuk. Air yang meresap dilepaskan ke atmosfer di luar silinder.
Suhu dan kelembapan udara yang masuk menentukan kinerja membran. Alih-alih memberikan titik embun tetap pada outlet, sistemnya memberikan Pressure Dew Point (PDP). Desain dryer ini sangat simpel dengan kinerja andal. Dryer ini juga tidak memiliki komponen yang bergerak, sehingga membuatnya 100% bebas perawatan. Konsumsi pembersihan rata-rata dari jenis dreyer ini adalah sekitar 12%.
Aftercoolers dan saluran air
Selain dryer, Anda mungkin juga memerlukan aftercooler. Apakah itu?
Aftercooler adalah penukar panas yang mendinginkan udara panas terkompresi untuk mengendapkan air agar tidak mengembun dalam sistem perpipaan. Aftercooler berpendingin air dan berpendingin udara dilengkapi dengan separator air dengan drainase otomatis. Aftercooler harus ditempatkan dekat dengan kompresor.
Separator air mengumpulkan sekitar 80-90% air kondensasi. Nilai umum untuk suhu udara terkompresi setelah melewati aftercooler adalah sekitar 10˚C di atas suhu cairan pendingin. Namun, ini bisa bervariasi tergantung pada jenis pendinginnya. Aftercooler digunakan di hampir semua instalasi stasioner.
Semua kompresor Atlas Copco dilengkapi dengan aftercooler. Namun, fasilitas produksi dengan suhu lingkungan yang sangat tinggi mungkin memerlukan sistem pendinginan tambahan. Aftercooler tambahan mencegah kelembapan berlebih memasuki sistem udara terkompresi Anda.
Saluran air adalah bagian penting lainnya dari sistem udara terkompresi. Namun, bagian ini sering diabaikan dan saat rusak bisa menambah biaya servis tak terduga.
Saat peralatan pengolahan udara lainnya dapat menangkap kelembapan di sistem udara Anda, saluran airlah yang memastikan hal ini dibersihkan dari sistem.
Saluran air dapat dipasang di banyak tempat yang berbeda, dari dryer atau aftercooler hingga filter dan titik penggunaan.
Demi melindungi sistem Anda secara optimal, Atlas Copco menawarkan berbagai macam saluran air berkualitas tinggi. Berikut ini pilihan yang bisa Anda pertimbangkan:
Saluran air otomatis: Saluran pembuangan ini membuang air yang terkumpul pada titik terendah dari sistem udara terkompresi. Selain menyelesaikan pekerjaan secara otomatis, desainnya yang dipatenkan juga memastikan bahwa hanya diperlukan perawatan minimal.
Saluran air timer: Saluran pembuangan ini menghilangkan kondensat menggunakan katup solenoid yang dikombinasikan dengan pengatur waktu (timer) elektronik. Sistem ini memungkinkan operator untuk memilih waktu dan panjang siklus pembuangan terlebih dahulu. Hal ini meminimalkan kehilangan udara terkompresi. Tipe saluran air ini bisa menjadi solusi hemat biaya yang ringkas, mudah dipasang, dan sepenuhnya otomatis.
Saluran air elektronik: Saluran pembuangan dengan fungsi pengurasan cerdas memonitor penumpukan kondensat dan hanya membuangnya bila diperlukan. Hal ini membantu menghindari kehilangan udara terkompresi di tengah proses.
Bisakah menggunakan over-compression?
Over-compression mungkin merupakan metode paling sederhana untuk mengeringkan udara terkompresi. Ini adalah proses di mana udara pertama kali dikompresi ke tekanan yang lebih tinggi daripada tekanan kerja yang dimaksudkan. Dengan begitu, konsentrasi uap air meningkat.
Udara kemudian didinginkan dan air dipisahkan sebagai hasilnya. Kemudian, udara dibiarkan mengembang ke tekanan kerja, yang menghasilkan PDP yang lebih rendah.
Jadi, apakah over-compression cocok untuk Anda? Hal ini tergantung. Dikarenakan proses ini cukup menghabiskan banyak energi, maka hanya cocok untuk laju aliran udara yang sangat kecil karena biayanya bisa menjadi sangat mahal.
Cara membuang kondensat dengan benar
Jika Anda menggunakan kompresor berpelumas oli, maka kondensat Anda akan mengandung jejak minyak. Dalam hal ini, Anda harus mengetahui cara membuang kondensat dengan benar dengan langkah yang bertanggung jawab agar tidak melanggar hukum lingkungan.
Partikel-partikel kecil minyak dalam kondensat tidak terlihat dengan mata telanjang, oleh karena itu memerlukan sistem pembuangan yang tepat. Bila proses tidak dijalani dengan benar, akan membahayakan lingkungan dan dapat menyebabkan denda hingga hilangnya reputasi bisnis.
Seperti yang diketahui oleh Anda yang pernah mengunjungi pusat daur ulang dalam beberapa tahun terakhir atau mengikuti perubahan peraturan lingkungan baru, ada sangat banyak aturan mengenai pembuangan limbah, jadi jangan biarkan sistem udara terkompresi Anda melanggar salah satunya.
Lakukan pengecekan di sekitar peralatan udara terkompresi: Anda harus dapat melihat saluran kondensat yang muncul dari bagian belakang kompresor dan dryer di lokasi Anda. Lihatlah ke mana saluran ini berjalan. Idealnya, Anda harus melihat semuanya menuju ke separator minyak-air dan kemudian menuju ke saluran pembuangan kotor.
Jika dari saluran pembuangan langsung ke lantai atau hanya ke dalam wadah plastik standar, maka hal ini akan menimbulkan tanda bahaya. Separator minyak-air sangat mudah dipasang. Ingatlah bahwa, bahkan dengan peralatan yang benar, ada banyak peraturan yang berbeda di sekitar pembuangan kondensat dan aturannya dapat bervariasi dari satu area dengan area lain.
