انواع خشک کن، کاربردها و مزايا
در مراکز درماني هواي فشرده عمدتا در ونتيلاتورها يونيت هاي دندانپزشکي، اکسيژن سازها، اتوکلاوها و 
ابزار و ادوات نيوماتيک کاربرد گسترده اي دارند. امروزه استانداردهاي روز دنيا بر لزوم وجود و استفاده از هواي فشرده در ماشين هاي بيهوشي تاکيد دارد. هواي فشرده پزشکي شرايط خاصي دارد و مي بايست عاري از هر گونه باکتري، ذرات معلق، روغن و رطوبت باشد.
يكي از اركان اساسي هر مركز درماني گازهاي طبي است. گازهاي طبي شامل اكسيژن، N2O ، CO2 و هواي فشرده هستند. در اين دسته بندي خلاء يا وكيوم نيز قرار دارد. در مراكز درماني هواي فشرده عمدتا در ونتيلاتورها، يونيت هاي دندانپزشكي، اكسيژن سازها، اتوكلاوها و ابزار و ادوات نيوماتيك مورد استفاده در پزشكي كاربرد دارد. امروزه استانداردهاي روز دنيا بر لزوم وجود و استفاده از هواي فشرده در ماشينهاي بيهوشي تاكيد دارد. هواي فشرده مديكال شرايط خاصي دارد و ميبايست عاري از هرگونه باكتري، ذرات معلق، روغن و رطوبت باشد.
رطوبت در هواي فشرده علاوه بر اينكه محيط مناسبي را جهت رشد باكتري فراهم ميآورد باعث صدمه به شيرهاي نيوماتيكي و تجهيزات و ادوات پزشكي نيز ميشود. خشك كردن هواي فشرده به وسيله عبور دادن هواي فشرده از دراير امكانپذير است. عملكرد درايرها به وسيله پارامتري به نام نقطه شبنم " Dew Point " بيان ميشود.
تعريف نقطه شبنم
ميزان توان دراير تحت عنوان Atmospheric dew point بيان ميشود. هرچه اين مقدار كمتر باشد مقدار توان خشككنندگي دراير بيشتر است. بعنوان مثال نقطه شبنم 40 درجه سانتيگراد بدين معنا است كه هيچ Condense رطوبت در هواي فشرده وجود ندارد مگر اينكه در فشار اتمسفر دماي هوا از 40 درجه سانتيگراد كمتر شود.
محتوي رطوبت موجود در هوا در نقاط شبنم در جدول زير نشان داده شده است.
انواع درايرها :
درايرهاي معمول به شرح زير هستند:
1- درايرهاي تبريدي " Refrigerant type dryers "
2- درايرهاي جذبي " Adsorption type dryers "
درايرهاي تبريدي
سيستم اين نوع درايرها اساسا مكانيكي است و نقطه شبنم هوا به وسيله خنك كردن هوا صورت ميگيرد. در اين سيستم يك مبدل حرارتي ثانويه جهت خنك كردن ابتدايي هواي فشرده ورودي در نظر گرفته شده است. با اين سيستم دستيابي به نقطه شبنم اتمسفريك تا 20 درجه سانتيگراد امكانپذير است.
درايرهاي نوع جذبي
روش جذبي كاراترين روش حذف رطوبت از هواي فشرده است. هنگامي كه هوا از توده اي از مواد جاذب " Dessicant " عبور ميكند، رطوبت موجود در هوا توسط اين توده جذب ميشود.
اين دراير دو مخزن مملو از Dessicant كه داراي خاصيت جذب رطوبت هستند، دارد. هنگاميكه يك مخزن در حال فعاليت است مواد مخزن ديگر در حال احياء ميباشند. فرآيند احياء شامل گرمايش و سرمايش Dessicant است. مكانيزم احياء Dessicant به روشهاي مختلفي صورت ميگيرد و بر اساس اينكه از چه روشي احياء Dessicant انجام انواع مختلف درايرهاي جذبي معرفي ميشود. اصولا درايرهاي جذبي مرسوم به سه دسته زير تقسيم ميشوند :
* احياء كنندگي دمشي Blower reactivated type
* احياء كنندگي بدون حرارت با تزريق هواي خشك Heatless purge type
* Heat of compression type
درايرهاي جذبي از نوع احياء كنندگي دمشي
در اين سيستم از يك گرم كننده يا Heater خارجي و فن به منظور ايجاد دماي احياء Dessicant استفاده ميشود. در اين شكل مخزن A در حال فعاليت است و مخزن B در پروسه احياء قرار دارد. از طريق فن و Heater دماي مناسب جهت احياء مخزن B ايجاد ميشود. با افزايش دما در داخل مخزن B رطوبت از Dessicant جدا شده و بوسيله هواي فشرده خشك ترزيقي از طريق خط Purge اين رطوبت از مخزن B و سيستم خارج ميشود. با اتمام خاصيت جذب كنندگي مخزن A هواي فشرده كمپرسور به مخزن B كه احياء شده انتقال پيدا ميكند و دقيقا همين پروسه جهت احياء Dessicant مخزن A انجام ميگيرد. اين درايرها معمولا براي ظرفيتهاي بيش از CFM 250 استفاده ميشود. هزينه راهبري اين نوع درايرهاي جذبي نسبت به انواع ديگر آن به دليل وجود Heater و Purge air بيشتر است. مقدار Purge air اين سيستم حدود يك تا دو درصد هواي فشرده ورودي به دراير است .
دراير جذبي از نوع احياء كنندگي بدون حرارت با تزريق هواي فشرده خشك
روش احياء كنندگي اين نوع ساده تر از انواع قبلي است و تنها تفاوت آن عدم وجود سيستم گرمايش Dessicant است. در اين سيستم تنها هواي فشرده خشك از Dessicant اشباع شده عبور داده ميشود.
هنگامي كه مخزن A فعال است هواي فشرده خشك خروجي در مخزن A از طريق خط purge جهت احياء Dessicant مخزن B به اين مخزن تزريق ميشود. با اتمام خاصيت جذب كنندگي مخزن A هواي فشرده كمپرسور مخزن B كه احياء شده انتقال پيدا ميكند. مقدار Purge air اين نوع حدود 12 تا 15 درصد هواي فشرده ورودي به دراير است. اين نوع درايرها براي ظرفيتهاي كمتر از CFM 250 استفاده ميشود.
دراير نوعHeat of compression
هزينه راهبري اين نوع درايرها بسيار پايين است. اين درايرها براي ظرفيتهاي 400 تا CFM 5000 طراحي ميشوند. براي 
احياء Dessicant از دماي 135 درجه سانتيگراد موجود در محفظهreciprocating كمپرسور استفاده ميشود. در اين سيستم هيچ گونه گرم كننده يا اتلاف خروج هوا يا Purge air وجود ندارد. ماده گيرنده رطوبت يا Dessicant اين نوع درايرها بسته به نقطه شبنم ميتواند سيليكاژل يا Activated Alumina باشد.
اين دراير نيز داراي دو مخزن است كه در شكل 4 با حروف A و B نشان داده شده اند. هر مخزن توان جذب رطوبت به مدت 4 ساعت را دارد، در حاليكه مخزن مجاور آن ظرف مدت دو و نيم ساعت احياء ميشود و در يك ساعت و نيم باقيمانده ماده جاذب رطوبت خنك ميشود. پس از گذشت مدت زمان چهار ساعت سيستم سوئيچ ميكند، به عنوان مثال در شكل 4 مخزن A به مدت چهار ساعت در حال جذب رطوبت است كه در همين زمان مخزن B در حال احيا است پس از اين زمان سيستم سوئيچ كرده و مخزن B شروع به جذب رطوبت كرده و مخزن A احياء ميشود.
سيكل احياء شامل دو مرحله گرمايش و سرمايش است كه به شرح زير است :
الف) شكل 4 نشان دهنده زماني از كاركرد دراير است كه در آن مخزن A در حا ل جذب رطوبت و مخزن B در پروسه 
گرمايش سيكل احياء است. هواي خروجي كمپرسور وارد شير چهار طرفه V2 شده و از طريق آن به شير1V هدايت ميشود. از طريق اين شير هواي فشرده مستقيما به داخل مخزن B تزريق ميشود و از آنجا كه دماي هوا فشرده موجود در محفظهreciprocating كمپرسور حدود 135 سانتيگراد است در اثر عبور هوا از مخزن B سيكل گرمايش مخزن B آغاز ميشود. اين هوا پس از عبور از مخزن B از طريق شيرهاي چهارطرفــــه V3به شير V2 منتقل شده و پس از آن وارد After Cooler اوليه ميشود،كه اين قسمت در شكل4 با AC1 مشخص شده است. در اثر عبور هواي فشرده از آن درصدي از رطوبتي كه در اثر حرارت هواي فشرده ورودي به مخزن B از Dessicant به هواي فشرده منتقل شده بود گرفته ميشود. مجددا از طريق شيرهاي چهار طرفه V3 هواي فشرده وارد مخزن A ميشود و باقيمانده رطوبت موجود در هوا توسط Dessicant مخزن A جذب شده و عاقبت اين هوا از طريق شير چهار طرفه V1 به After Cooler ثانويه وارد و هواي فشرده در آن تا دماي 40-35 درجه سانتيگراد خنك ميشود. در انتهاي مسير نيز توسط After Filter هواي خروجي فيلتر شد ه و هواي فشرده با نقطه شبنم 40- درجه سانتيگراد آماده استفاده است. سيكل گرمايش احياء 
حدود 30 : 2 ساعت به طول ميانجامد.
شكل 5 نشان پروسه سرمايش سيكل احياء مخزن B است. سيكل سرمايش احياء بدين صورت است كه هواي خروجي كمپرسور از طريق شير چهار طرفه V2 وارد After Cooler اوليه شده و دماي آن كاهش مييابد و به علاوه درصدي از رطوبت موجود در هوا گرفته ميشود سپس از طريق شير چهار طرفه V3 اين هوا وارد مخزن B ميشود و پروسه سرمايش Dessicant آغاز ميشود. نكته حائز توجه آن است كه به دليل اينكه دماي Dessicant موجود در مخزن B بيشتر از دماي هواي ورودي به اين مخزن است رطوبت موجود در اين هوا هيچگونه تاثيري به لحاظ افت خاصيت جذب رطوبت در Dessicant نخواهد داشت و تنها آن را خنك ميكند. هواي خروجي از مخزن B از طريق شيرهاي چهار طرفه V1 و V2 و V3 به مخزن A انتقال مييابد. در اين مخزن رطوبت موجود در هوا گرفته ميشود و پس از خروج از اين مخزن از طريق شير چهار طرفه V1 وارد After Cooler ثانويه ميشود و در آن دماي هوا تا 40-35 درجه سانتي گراد گاهش مييابد. اين هواي خشك شده با نقطه شبنم اتمسفريك 40- درجه سانتيگراد پس از گذر از After Filterآماده مصرف است. پروسه سرمايش سيكل احياء حدود يك ساعت و نيم به طول ميانجامد.
انتخاب ماده جاذب رطوبت
خاصيت جذب در درايرهاي جذبي توسط اشكالي از سيليكا يا داراي آلومينا (شامل هيدروكسيد آلومينيم آهندار)، كربن و
برخي از سيليكات ها ( Molecular Sieves ) ايجاد ميشود. عمدتا سيليكا و آلومينا به منظور جداسازي رطوبت و كربن به منظور جذب بخارات ارگانيك استفاده ميشود. در صورتي كه در درايرها از Molecular Sieves استفاده شود ميتوان به نقطه شبنم اتمسفريك پايين در حدود 80- درجه سانتيگراد دست يافت. با استفاده از Activated Alumina نقطه شبنم اتمسفريك حدود 40- درجه سانتيگراد قابل دستيابي است.
نكته حائز توجه در انتخاب نوع Dessicant سايش ايجاد شده در دراير در اثر فشار هواي اعمالي است. ترد بودن ذرات اين مواد و نوسانات فشار هواي تزريقي به مخازن وبروز پديده خستگي و سايش مكرر اين ذرات روي يكديگر موجب پودر شدن اين مواد ميشود و بر روي كارايي و قدرت جذب دراير تاثير ميگذارد. به علاوه پودر ايجاد شده در خط هواي فشرده وجود خواهد شد لذا ميبايست حتما قبل از استفاده از هواي فشرده فيلترينگ مناسب در نظر گرفته شود و اين هوا پس از عبور از اين فيلترها كه تحت عنوان After Filters معرفي ميشوند به مصرف برسند.
شكل 1: دراير تبديدي
شكل 2: درايرهاي جذبي از نوع احياءكنندگي دمشي
شكل 3: دراير جذبي از نوع احياءكنندگي بدون حرارت با تزريق هواي فشرده خشك
شكل 4: دراير Heat of Compression
شكل5: پروسه سرمايش سيكل احياء مخزن B
)
