Sistem komprimovanog vazduha, u užem smislu, sastoji se od opreme za izvor vazduha, opreme za prečišćavanje izvora vazduha i pripadajućih cjevovoda. U širem smislu, pneumatske pomoćne komponente, pneumatski aktuatori, pneumatske kontrolne komponente, vakuumske komponente itd., svi spadaju u kategoriju sistema komprimovanog vazduha. Obično je oprema kompresorske stanice sistem komprimovanog vazduha u užem smislu. Sljedeća slika prikazuje tipičan dijagram toka sistema komprimovanog vazduha:
Oprema za dovod zraka (kompresor zraka) usisava atmosferu, komprimira zrak u prirodnom stanju u komprimirani zrak pod višim pritiskom i uklanja vlagu, ulje i druge nečistoće iz komprimiranog zraka pomoću opreme za prečišćavanje.
Zrak u prirodi sastoji se od mješavine različitih plinova (O₂, N₂, CO₂... itd.), a vodena para je jedan od njih. Zrak koji sadrži određenu količinu vodene pare naziva se vlažan zrak, a zrak koji ne sadrži vodenu paru naziva se suhi zrak. Zrak oko nas je vlažan zrak, pa je radni medij zračnog kompresora prirodno vlažan zrak.
Iako je sadržaj vodene pare u vlažnom zraku relativno mali, njen sadržaj ima veliki utjecaj na fizička svojstva vlažnog zraka. U sistemu za prečišćavanje komprimiranog zraka, sušenje komprimiranog zraka je jedan od glavnih sadržaja.
Pod određenim uslovima temperature i pritiska, sadržaj vodene pare u vlažnom vazduhu (tj. gustina vodene pare) je ograničen. Na određenoj temperaturi, kada količina vodene pare dostigne maksimalni mogući sadržaj, vlažan vazduh u tom trenutku se naziva zasićen vazduh. Vlažan vazduh bez maksimalno mogućeg sadržaja vodene pare naziva se nezasićeni vazduh.
U trenutku kada nezasićeni zrak postane zasićeni zrak, tečne kapljice vode će se kondenzovati u vlažnom zraku, što se naziva "kondenzacija". Kondenzacija je uobičajena. Na primjer, vlažnost zraka je visoka ljeti i lako je formirati kapljice vode na površini vodovodne cijevi. Zimi ujutro, kapljice vode će se pojaviti na staklenim prozorima stanara. Sve one nastaju hlađenjem vlažnog zraka pod stalnim pritiskom. Lu rezultati.
Kao što je gore spomenuto, temperatura na kojoj nezasićeni zrak dostiže zasićenje naziva se tačka rose kada se parcijalni pritisak vodene pare održava konstantnim (to jest, apsolutni sadržaj vode se održava konstantnim). Kada temperatura padne na temperaturu tačke rose, doći će do "kondenzacije".
Tačka rose vlažnog vazduha nije povezana samo sa temperaturom, već i sa količinom vlage u vlažnom vazduhu. Tačka rose je visoka pri visokom sadržaju vode, a tačka rose je niska pri niskom sadržaju vode.
Temperatura rosišta ima važnu upotrebu u inženjerstvu kompresora. Na primjer, kada je izlazna temperatura kompresora zraka preniska, smjesa ulja i plina će se kondenzirati zbog niske temperature u bačvi s uljem i plinom, što će uzrokovati da ulje za podmazivanje sadrži vodu i utjecati na učinak podmazivanja. Stoga, izlazna temperatura kompresora zraka mora biti dizajnirana tako da ne bude niža od temperature rosišta pod odgovarajućim parcijalnim pritiskom.
Atmosferska tačka rose je temperatura tačke rose pod atmosferskim pritiskom. Slično tome, tačka rose pod pritiskom odnosi se na temperaturu tačke rose vazduha pod pritiskom.
Odgovarajući odnos između tačke rose pod pritiskom i tačke rose pod normalnim pritiskom povezan je sa stepenom kompresije. Pod istom tačkom rose pod pritiskom, što je veći stepen kompresije, to je niža odgovarajuća tačka rose pod normalnim pritiskom.
Komprimovani vazduh koji izlazi iz vazdušnog kompresora je prljav. Glavni zagađivači su: voda (kapljice tečnosti, vodena magla i gasovita vodena para), zaostala magla ulja za podmazivanje (kapljice ulja i uljna para), čvrste nečistoće (mrlja od hrđe, metalni prah, fine čestice gume, čestice katrana i filter materijala, fini prah zaptivnih materijala itd.), štetne hemijske nečistoće i druge nečistoće.
Pokvareno ulje za podmazivanje će oštetiti gumu, plastiku i zaptivne materijale, uzrokujući kvar ventila i zagađujuće proizvode. Vlaga i prašina će uzrokovati hrđanje i koroziju metalnih dijelova i cijevi, što će uzrokovati zaglavljivanje ili habanje pokretnih dijelova, što će uzrokovati kvar pneumatskih komponenti ili curenje zraka. Vlaga i prašina će također blokirati otvore za prigušivanje ili filtere. Nakon toga, led uzrokuje smrzavanje ili pucanje cjevovoda.
Zbog lošeg kvaliteta zraka, pouzdanost i vijek trajanja pneumatskog sistema su znatno smanjeni, a rezultirajući gubici često znatno premašuju cijenu i troškove održavanja uređaja za tretman izvora zraka, stoga je apsolutno neophodno pravilno odabrati sistem za tretman izvora zraka.
Koji su glavni izvori vlage u komprimovanom vazduhu?
Glavni izvor vlage u komprimovanom zraku je vodena para koju kompresor zraka usisava zajedno sa zrakom. Nakon što vlažan zrak uđe u kompresor zraka, velika količina vodene pare se tokom procesa kompresije pretvara u tekuću vodu, što će znatno smanjiti relativnu vlažnost komprimiranog zraka na izlazu iz kompresora zraka.
Na primjer, kada je pritisak u sistemu 0,7 MPa, a relativna vlažnost udahnutog zraka 80%, iako je komprimirani zrak koji izlazi iz kompresora zraka zasićen pod pritiskom, ako se prije kompresije pretvori u stanje atmosferskog pritiska, njegova relativna vlažnost je samo 6~10%. To znači da je sadržaj vlage u komprimiranom zraku znatno smanjen. Međutim, kako temperatura postepeno pada u plinovodu i plinskoj opremi, velika količina tekuće vode će se nastaviti kondenzirati u komprimiranom zraku.
Kako nastaje kontaminacija komprimovanog vazduha uljem?
Ulje za podmazivanje kompresora zraka, uljna para i suspendovane kapljice ulja u okolnom zraku, te ulje za podmazivanje pneumatskih komponenti u sistemu, glavni su izvori zagađenja komprimiranog zraka uljem.
Osim centrifugalnih i dijafragmalnih zračnih kompresora, gotovo svi zračni kompresori koji se trenutno koriste (uključujući razne zračne kompresore podmazane bez ulja) imat će manje ili više prljavo ulje (kapljice ulja, uljna magla, uljna para i fisija ugljika) u plinovodu.
Visoka temperatura kompresione komore kompresora zraka uzrokovat će isparavanje, pucanje i oksidaciju oko 5%~6% ulja, te taloženje u unutrašnjem zidu cijevi kompresora zraka u obliku ugljičnog i lakiranog filma, dok će laka frakcija biti suspendirana u obliku pare i mikročestica. Oblik materije se unosi u sistem komprimiranim zrakom.
Ukratko, za sisteme kojima nisu potrebna maziva tokom rada, sva ulja i maziva pomiješana u korištenom komprimiranom zraku mogu se smatrati materijalima kontaminiranim uljem. Za sisteme kojima je potrebno dodavati maziva tokom rada, sva boja protiv hrđe i kompresorsko ulje sadržano u komprimiranom zraku smatraju se nečistoćama zagađenim uljem.
Kako čvrste nečistoće ulaze u komprimirani zrak?
Glavni izvori čvrstih nečistoća u komprimovanom vazduhu su:
①Okolna atmosfera je pomiješana s raznim nečistoćama različitih veličina čestica. Čak i ako je usisni otvor kompresora zraka opremljen filterom za zrak, obično "aerosolne" nečistoće ispod 5 μm i dalje mogu ući u kompresor zraka s udahnutim zrakom, pomiješane s uljem i vodom u ispušnu cijev tokom procesa kompresije.
②Kada kompresor zraka radi, trenje i sudaranje između različitih dijelova, starenje i otpadanje brtvi, te karbonizacija i fisija ulja za podmazivanje na visokoj temperaturi uzrokovat će ulazak čvrstih čestica poput metalnih čestica, gumene prašine i ugljične fisije u plinovod.
Vrijeme objave: 18. april 2023.
