Systém stlačeného vzduchu v užšom zmysle slova pozostáva zo zariadenia na výrobu stlačeného vzduchu, zariadenia na čistenie zdroja vzduchu a súvisiacich potrubí. V širšom zmysle patria do kategórie systému stlačeného vzduchu pneumatické pomocné komponenty, pneumatické ovládače, pneumatické riadiace komponenty, vákuové komponenty atď. Zariadenie vzduchovej kompresorovej stanice je zvyčajne systémom stlačeného vzduchu v užšom zmysle slova. Nasledujúci obrázok znázorňuje typický vývojový diagram systému stlačeného vzduchu:
Zariadenie na výrobu vzduchu (vzduchový kompresor) nasáva atmosféru, stláča vzduch v prirodzenom stave na stlačený vzduch s vyšším tlakom a pomocou čistiaceho zariadenia odstraňuje vlhkosť, olej a iné nečistoty zo stlačeného vzduchu.
Vzduch v prírode sa skladá zo zmesi rôznych plynov (O₂, N₂, CO₂ atď.) a vodná para je jedným z nich. Vzduch, ktorý obsahuje určité množstvo vodnej pary, sa nazýva vlhký vzduch a vzduch, ktorý vodnú paru neobsahuje, sa nazýva suchý vzduch. Vzduch okolo nás je vlhký vzduch, takže pracovným médiom vzduchového kompresora je prirodzene vlhký vzduch.
Hoci je obsah vodnej pary vo vlhkom vzduchu relatívne malý, jej obsah má veľký vplyv na fyzikálne vlastnosti vlhkého vzduchu. V systéme čistenia stlačeného vzduchu je sušenie stlačeného vzduchu jedným z hlavných procesov.
Za určitých teplotných a tlakových podmienok je obsah vodnej pary vo vlhkom vzduchu (t. j. hustota vodnej pary) obmedzený. Pri určitej teplote, keď množstvo obsiahnutej vodnej pary dosiahne maximálny možný obsah, sa vlhký vzduch v tomto čase nazýva nasýtený vzduch. Vlhký vzduch bez maximálneho možného obsahu vodnej pary sa nazýva nenasýtený vzduch.
V momente, keď sa z nenasýteného vzduchu stane nasýtený vzduch, vo vlhkom vzduchu sa kondenzujú kvapky vody, čo sa nazýva „kondenzácia“. Kondenzácia je bežná. Napríklad v lete je vlhkosť vzduchu vysoká a na povrchu vodovodného potrubia sa ľahko tvoria kvapky vody. V zime ráno sa kvapky vody objavia na sklenených oknách obyvateľov. Všetky vznikajú ochladzovaním vlhkého vzduchu pod konštantným tlakom. Výsledky Lu.
Ako už bolo spomenuté, teplota, pri ktorej nenasýtený vzduch dosiahne bod nasýtenia, sa nazýva rosný bod, keď sa parciálny tlak vodnej pary udržiava konštantný (t. j. absolútny obsah vody sa udržiava konštantný). Keď teplota klesne na teplotu rosného bodu, dôjde ku „kondenzácii“.
Rosný bod vlhkého vzduchu nesúvisí len s teplotou, ale aj s množstvom vlhkosti vo vlhkom vzduchu. Rosný bod je vysoký pri vysokom obsahu vody a nízky pri nízkom obsahu vody.
Teplota rosného bodu má dôležité využitie v kompresorovej technike. Napríklad, keď je výstupná teplota vzduchového kompresora príliš nízka, zmes oleja a plynu kondenzuje v dôsledku nízkej teploty v olejovo-plynovej nádobe, čo spôsobí, že mazací olej bude obsahovať vodu a ovplyvní mazací účinok. Preto výstupná teplota vzduchového kompresora musí byť navrhnutá tak, aby nebola nižšia ako teplota rosného bodu pri zodpovedajúcom parciálnom tlaku.
Atmosférický rosný bod je teplota rosného bodu pri atmosférickom tlaku. Podobne sa tlakový rosný bod vzťahuje na teplotu rosného bodu tlakového vzduchu.
Zodpovedajúci vzťah medzi tlakovým rosným bodom a normálnym tlakovým rosným bodom súvisí s kompresným pomerom. Pri rovnakom tlakovom rosnom bode platí, že čím väčší je kompresný pomer, tým nižší je zodpovedajúci normálny tlakový rosný bod.
Stlačený vzduch vychádzajúci z kompresora je znečistený. Hlavnými znečisťujúcimi látkami sú: voda (kvapôčky vody, vodná hmla a plynná vodná para), zvyšková hmla z mazacieho oleja (kvapôčky oleja a olejová para), pevné nečistoty (hrdza, kovový prášok, jemné častice gumy, častice dechtu a filtračných materiálov, jemný prášok z tesniacich materiálov atď.), škodlivé chemické nečistoty a iné nečistoty.
Zhoršený mazací olej poškodí gumu, plasty a tesniace materiály, čo spôsobí poruchu ventilov a znečistenie. Vlhkosť a prach spôsobia hrdzavenie a koróziu kovových častí a potrubí, čo spôsobí zaseknutie alebo opotrebovanie pohyblivých častí, poruchu pneumatických komponentov alebo únik vzduchu. Vlhkosť a prach tiež upchajú škrtiace otvory alebo filtračné sitá. Ľad potom spôsobí zamrznutie alebo prasknutie potrubia.
V dôsledku nízkej kvality vzduchu sa výrazne znižuje spoľahlivosť a životnosť pneumatického systému a výsledné straty často výrazne prevyšujú náklady a náklady na údržbu zariadenia na úpravu vzduchu, preto je absolútne nevyhnutné správne vybrať systém úpravy vzduchu.
Aké sú hlavné zdroje vlhkosti v stlačenom vzduchu?
Hlavným zdrojom vlhkosti v stlačenom vzduchu je vodná para nasávaná vzduchovým kompresorom spolu so vzduchom. Po vstupe vlhkého vzduchu do kompresora sa počas procesu kompresie veľké množstvo vodnej pary stlačí do kvapalnej vody, čo výrazne zníži relatívnu vlhkosť stlačeného vzduchu na výstupe zo vzduchového kompresora.
Napríklad, keď je tlak v systéme 0,7 MPa a relatívna vlhkosť vdychovaného vzduchu je 80 %, hoci je stlačený vzduch vychádzajúci z kompresora nasýtený pod tlakom, ak sa pred kompresiou prevedie na atmosférický tlak, jeho relatívna vlhkosť je iba 6 až 10 %. To znamená, že obsah vlhkosti v stlačenom vzduchu sa výrazne zníži. S postupným klesaním teploty v plynovode a plynovom zariadení sa však v stlačenom vzduchu bude naďalej kondenzovať veľké množstvo kvapalnej vody.
Ako dochádza k kontaminácii stlačeného vzduchu olejom?
Hlavnými zdrojmi znečistenia stlačeného vzduchu olejom sú mazací olej vzduchového kompresora, olejové pary a suspendované olejové kvapôčky v okolitom vzduchu a mazací olej pneumatických komponentov systému.
S výnimkou odstredivých a membránových vzduchových kompresorov takmer všetky v súčasnosti používané vzduchové kompresory (vrátane rôznych bezolejových mazaných vzduchových kompresorov) budú mať v plynovode viac či menej znečistený olej (kvapôčky oleja, olejová hmla, olejová para a štiepenie uhlíka).
Vysoká teplota kompresnej komory vzduchového kompresora spôsobí, že sa približne 5 % až 6 % oleja odparí, praskne a oxiduje a usadí sa vo vnútornej stene potrubia vzduchového kompresora vo forme uhlíkového a lakového filmu a ľahká frakcia sa suspenduje vo forme pary a mikročastíc. Táto forma hmoty sa do systému privádza stlačeným vzduchom.
Stručne povedané, v systémoch, ktoré počas prevádzky nevyžadujú mazacie materiály, možno všetky oleje a mazacie materiály zmiešané v použitom stlačenom vzduchu považovať za materiály kontaminované olejom. V systémoch, ktoré je potrebné počas prevádzky pridávať mazacie materiály, sa všetky antikorózne farby a kompresorový olej obsiahnuté v stlačenom vzduchu považujú za nečistoty znečistené olejom.
Ako sa pevné nečistoty dostávajú do stlačeného vzduchu?
Hlavnými zdrojmi pevných nečistôt v stlačenom vzduchu sú:
①Okolitá atmosféra je zmiešaná s rôznymi nečistotami rôznych veľkostí častíc. Aj keď je sací otvor vzduchového kompresora vybavený vzduchovým filtrom, zvyčajne sa do kompresora s vdychovaným vzduchom môžu dostať „aerosólové“ nečistoty s veľkosťou menšou ako 5 μm, ktoré sa počas kompresie zmiešajú s olejom a vodou do výfukového potrubia.
②Keď je vzduchový kompresor v prevádzke, trenie a kolízie medzi rôznymi časťami, starnutie a odpadávanie tesnení a karbonizácia a štiepenie mazacieho oleja pri vysokej teplote spôsobia, že sa do plynovodu dostanú pevné častice, ako sú kovové častice, gumový prach a uhlíkové štiepenie.
Čas uverejnenia: 18. apríla 2023
