Čo je to zariadenie na výrobu vzduchu? Aké zariadenia existujú?

Čo je to zariadenie na výrobu vzduchu? Aké zariadenia existujú?

Zariadenie na výrobu stlačeného vzduchu je zariadenie na výrobu stlačeného vzduchu – vzduchový kompresor. Existuje mnoho typov vzduchových kompresorov, medzi bežné patria piestové, odstredivé, skrutkové, lamelové, špirálové atď.
Stlačený vzduch vystupujúci z kompresora obsahuje veľké množstvo znečisťujúcich látok, ako je vlhkosť, olej a prach. Na správne odstránenie týchto znečisťujúcich látok, aby sa predišlo poškodeniu bežnej prevádzky pneumatického systému, je potrebné použiť čistiace zariadenie.

Zariadenie na čistenie vzduchu je všeobecný pojem pre viacero zariadení a zariadení. Zariadenie na čistenie vzduchu sa v priemysle často označuje aj ako zariadenie na dodatočné spracovanie, zvyčajne sa vzťahuje na zásobníky plynu, sušičky, filtre atď.
● vzduchová nádrž
Funkciou zásobníka plynu je eliminovať tlakové pulzácie, spoliehať sa na adiabatickú expanziu a prirodzené chladenie na zníženie teploty, ďalej oddeliť vlhkosť a olej v stlačenom vzduchu a uskladniť určité množstvo plynu. Na jednej strane môže zmierniť rozpor, že spotreba vzduchu je v krátkom časovom období väčšia ako objem výstupného vzduchu vzduchového kompresora. Na druhej strane môže udržiavať krátkodobý prívod vzduchu, keď vzduchový kompresor zlyhá alebo dôjde k výpadku napájania, aby sa zabezpečila bezpečnosť pneumatického zariadenia.

●sušič vzduchu

Sušička stlačeného vzduchu, ako už názov napovedá, je druh zariadenia na odstraňovanie vody zo stlačeného vzduchu. Existujú dva bežne používané zariadenia: lyofilizačné a adsorpčné sušičky, ako aj delikvescenčné sušičky a sušičky s polymérovou membránou. Chladiaca sušička je najčastejšie používaným zariadením na dehydratáciu stlačeného vzduchu a zvyčajne sa používa v prípadoch s všeobecnými požiadavkami na kvalitu zdroja vzduchu. Chladiaca sušička využíva vlastnosť, že parciálny tlak vodnej pary v stlačenom vzduchu je určený teplotou stlačeného vzduchu na vykonávanie chladenia, dehydratácie a sušenia. Chladiaca sušička stlačeného vzduchu sa v priemysle všeobecne označuje ako „chladená sušička“. Jej hlavnou funkciou je znižovať obsah vody v stlačenom vzduchu, teda znižovať „rosný bod“ stlačeného vzduchu. V všeobecnom priemyselnom systéme stlačeného vzduchu je jedným z nevyhnutných zariadení na sušenie a čistenie stlačeného vzduchu (tiež známe ako dodatočné spracovanie).

1 základný princíp

Stlačený vzduch môže dosiahnuť účel odstránenia vodnej pary tlakovaním, chladením, adsorpciou a inými metódami. Lyofilizácia je metóda chladenia. Vieme, že vzduch stlačený vzduchovým kompresorom obsahuje rôzne plyny a vodnú paru, takže ide o vlhký vzduch. Obsah vlhkosti vo vlhkom vzduchu je vo všeobecnosti nepriamo úmerný tlaku, to znamená, že čím vyšší je tlak, tým nižší je obsah vlhkosti. Po zvýšení tlaku vzduchu sa vodná para vo vzduchu nad povolený obsah kondenzuje na vodu (to znamená, že objem stlačeného vzduchu sa zmenší a nedokáže zadržať pôvodnú vodnú paru).

To znamená, že v porovnaní s pôvodne vdýchnutým vzduchom sa obsah vlhkosti zmenšuje (tu sa to vzťahuje na návrat tejto časti stlačeného vzduchu do nestlačeného stavu).

Výfuk zo vzduchového kompresora je však stále stlačený vzduch a jeho obsah vodnej pary je na maximálnej možnej hodnote, to znamená, že je v kritickom stave plynu a kvapaliny. Stlačený vzduch sa v tomto čase nazýva nasýtený stav, takže pokiaľ je mierne natlakovaný, vodná para sa okamžite zmení z plynného do kvapalného stavu, to znamená, že voda kondenzuje.

Za predpokladu, že vzduch je mokrá špongia, ktorá absorbovala vodu, jej obsah vlhkosti je absorbovaná voda. Ak sa z špongie silou vytlačí časť vody, obsah vlhkosti v špongii sa relatívne zníži. Ak necháte špongiu zotaviť sa, bude prirodzene suchšia ako pôvodná špongia. Tým sa tiež dosiahne účel odstránenia vody a vysušenia tlakom.
Ak po dosiahnutí určitej sily počas procesu stláčania špongie už viac nepôsobí sila, voda sa prestane vytláčať, čo predstavuje nasýtený stav. Pokračujte v zvyšovaní sily stláčania a voda stále vyteká.

Preto samotné teleso vzduchového kompresora má funkciu odstraňovania vody a použitou metódou je natlakovanie, ale to nie je účel vzduchového kompresora, ale „nepríjemná“ záťaž.

Prečo sa „tlakovanie“ nepoužíva ako spôsob odstraňovania vody zo stlačeného vzduchu? Je to hlavne kvôli hospodárnosti, zvýšenie tlaku o 1 kg. Spotreba približne 7 % spotrebovanej energie je dosť neekonomická.

„Chladenie“ odvodňovania je relatívne ekonomické a chladiaca sušička využíva na dosiahnutie cieľa rovnaký princíp ako odvlhčovanie klimatizácie. Keďže hustota nasýtenej vodnej pary má limit v aerodynamickom tlaku (rozsah 2 MPa), možno predpokladať, že hustota vodnej pary v nasýtenom vzduchu závisí iba od teploty a nemá nič spoločné s tlakom vzduchu.

Čím vyššia je teplota, tým väčšia je hustota vodnej pary v nasýtenom vzduchu a tým viac vody tam bude. Naopak, čím nižšia je teplota, tým menej vody (to sa dá pochopiť zo zdravého rozumu v živote, zima je suchá a studená, leto horúce a vlhké).

Stlačený vzduch ochladte na čo najnižšiu teplotu, aby sa znížila hustota vodnej pary v ňom obsiahnutej a vytvorila sa „kondenzácia“. Zhromaždite malé kvapôčky vody vytvorené kondenzáciou a vypustite ich, aby sa dosiahol účel odstránenia vlhkosti zo stlačeného vzduchu.

Keďže ide o proces kondenzácie a kondenzácie na vodu, teplota nemôže byť nižšia ako „bod mrazu“, inak jav mrazu nebude účinne odvádzať vodu. Nominálna „teplota rosného bodu“ lyofilizátora je zvyčajne 2 až 10 °C.

Napríklad „tlakový rosný bod“ pri 10 °C s hodnotou 0,7 MPa sa prepočíta na „atmosférický rosný bod“ s teplotou -16 °C. Je zrejmé, že pri použití v prostredí s teplotou nie nižšou ako -16 °C nebude pri vypúšťaní stlačeného vzduchu do atmosféry prítomná žiadna kvapalná voda.

Všetky metódy odstraňovania vody zo stlačeného vzduchu sú len relatívne suché a spĺňajú určitý stupeň suchosti. Nie je možné úplne odstrániť vlhkosť a je veľmi neekonomické usilovať sa o suchosť nad rámec požiadaviek na použitie.
2 princípy fungovania

Chladiaca sušička stlačeného vzduchu ochladzuje stlačený vzduch, aby kondenzovala vodnú paru v stlačenom vzduchu na kvapôčky kvapaliny, čím sa dosiahne cieľ zníženia obsahu vlhkosti v stlačenom vzduchu.
Kondenzované kvapky sa zo stroja odvádzajú cez automatický drenážny systém. Pokiaľ teplota okolia potrubia za sušičkou nie je nižšia ako teplota rosného bodu na výstupe z výparníka, k sekundárnej kondenzácii nedôjde.

3 pracovný postup

Proces so stlačeným vzduchom:
Stlačený vzduch vstupuje do vzduchového výmenníka tepla (predhrievača) [1], ktorý najprv znižuje teplotu vysokoteplotného stlačeného vzduchu, a potom vstupuje do freónového výmenníka tepla (výparníka) [2], kde sa stlačený vzduch extrémne rýchlo ochladí, čím sa teplota výrazne zníži na teplotu rosného bodu a oddelená kvapalná voda a stlačený vzduch sa oddelia v odlučovači vody [3] a oddelená voda sa zo stroja vypustí automatickým odvodňovacím zariadením.

Stlačený vzduch a nízkoteplotné chladivo si vymieňajú teplo vo výparníku [2]. V tomto čase je teplota stlačeného vzduchu veľmi nízka, približne rovná teplote rosného bodu 2 až 10 °C. Ak nie je žiadna špeciálna požiadavka (t. j. nie je požiadavka na nízku teplotu stlačeného vzduchu), stlačený vzduch sa zvyčajne vracia do vzduchového výmenníka tepla (predhrievača) [1], aby si vymenil teplo so stlačeným vzduchom s vysokou teplotou, ktorý práve vstúpil do sušičky. Účelom je:

① Efektívne využite „odpadové chladenie“ sušeného stlačeného vzduchu na predchladenie vysokoteplotného stlačeného vzduchu, ktorý práve vstúpil do sušičky kondenzácie, aby sa znížilo chladiace zaťaženie sušičky kondenzácie;

② Zabráňte sekundárnym problémom, ako je kondenzácia, kvapkanie a hrdza na vonkajšej strane potrubia spôsobeného vysušeným stlačeným vzduchom s nízkou teplotou.

Proces chladenia:

Chladivo freón vstupuje do kompresora [4] a po kompresii sa tlak zvyšuje (a zvyšuje sa aj teplota) a keď je mierne vyšší ako tlak v kondenzátore, vysokotlaková para chladiva sa vypúšťa do kondenzátora [6]. V kondenzátore para chladiva s vyššou teplotou a tlakom vymieňa teplo so vzduchom s nižšou teplotou (chladenie vzduchom) alebo chladiacou vodou (chladenie vodou), čím kondenzuje chladivo freón do kvapalného stavu.

V tomto okamihu kvapalné chladivo vstupuje do výmenníka tepla freón/vzduch (výparník) [2] cez kapilárnu trubicu/expanzný ventil [8], aby sa odtlakovalo (ochladilo) a absorbovalo teplo stlačeného vzduchu vo výparníku, ktorý sa má odpariť. Chladený objekt – stlačený vzduch sa ochladí a odparená para chladiva je odsávaná kompresorom, aby sa spustil ďalší cyklus.

Chladivo v systéme absolvuje cyklus štyrmi procesmi: kompresiou, kondenzáciou, expanziou (škrtením) a odparovaním. Prostredníctvom nepretržitých chladiacich cyklov sa dosahuje účel zmrazenia stlačeného vzduchu.
4 Funkcie každej súčasti
vzduchový výmenník tepla
Aby sa zabránilo tvorbe kondenzovanej vody na vonkajšej stene vonkajšieho potrubia, lyofilizovaný vzduch opúšťa výparník a vo vzduchovom výmenníku tepla si opäť vymieňa teplo s vysokoteplotným, horúcim a vlhkým stlačeným vzduchom. Zároveň sa výrazne zníži teplota vzduchu vstupujúceho do výparníka.

výmena tepla
Chladivo absorbuje teplo a vo výparníku expanduje, čím sa mení z kvapalného stavu do plynného a stlačený vzduch sa ochladzuje výmenou tepla, takže vodná para v stlačenom vzduchu sa mení z plynného stavu do kvapalného.

odlučovač vody
Zrážaná kvapalná voda sa oddeľuje od stlačeného vzduchu v odlučovači vody. Čím vyššia je účinnosť oddeľovania odlučovača vody, tým menší podiel kvapalnej vody sa opäť odparí do stlačeného vzduchu a tým nižší je tlakový rosný bod stlačeného vzduchu.

kompresor
Plynné chladivo vstupuje do chladiaceho kompresora a je stlačené, čím sa zmení na plynné chladivo s vysokou teplotou a vysokým tlakom.

obtokový ventil
Ak teplota vyzrážanej kvapalnej vody klesne pod bod mrazu, skondenzovaný ľad spôsobí upchatie ľadom. Obtokový ventil dokáže regulovať teplotu chladenia a regulovať tlakový rosný bod na stabilnej teplote (medzi 1 a 6 °C).

kondenzátor

Kondenzátor znižuje teplotu chladiva a chladivo sa mení z plynného stavu s vysokou teplotou na kvapalný stav s nízkou teplotou.

filter
Filter účinne filtruje nečistoty z chladiva.

Kapilárny/expanzný ventil
Po prechode chladiva kapilárnou trubicou/expanzným ventilom sa jeho objem zväčší, jeho teplota sa zníži a stane sa kvapalinou s nízkou teplotou a nízkym tlakom.

Separátor plyn-kvapalina
Keďže kvapalné chladivo vstupujúce do kompresora spôsobí kvapalinový šok, ktorý môže poškodiť chladiaci kompresor, odlučovač chladiva plyn-kvapalina zabezpečuje, že do chladiaceho kompresora môže vstúpiť iba plynné chladivo.

automatické odtokové potrubie
Automatický odtok v pravidelných intervaloch odvádza kvapalnú vodu nahromadenú na dne separátora zo stroja.

sušička

Chladiaca sušička má výhody kompaktnej konštrukcie, pohodlného používania a údržby a nízkych nákladov na údržbu. Je vhodná pre prípady, keď teplota rosného bodu stlačeného vzduchu nie je príliš nízka (nad 0 °C).
Adsorpčný sušič používa sušidlo na odvlhčovanie a sušenie stlačeného vzduchu, ktorý je nútený prúdiť. Regeneračné adsorpčné sušiče sa často používajú denne.
● filter
Filtre sa delia na hlavné potrubné filtre, odlučovače plynu a vody, dezodoračné filtre s aktívnym uhlím, filtre na parnú sterilizáciu atď. a ich funkciou je odstraňovať olej, prach, vlhkosť a iné nečistoty zo vzduchu, aby sa získal čistý stlačený vzduch. Vzduch.