Sustav komprimiranog zraka, u užem smislu, sastoji se od opreme za izvor zraka, opreme za pročišćavanje izvora zraka i pripadajućih cjevovoda. U širem smislu, pneumatske pomoćne komponente, pneumatski aktuatori, pneumatske upravljačke komponente, vakuumske komponente itd. pripadaju kategoriji sustava komprimiranog zraka. Obično je oprema kompresorske stanice sustav komprimiranog zraka u užem smislu. Sljedeća slika prikazuje tipičan dijagram toka sustava komprimiranog zraka:
Oprema za dovod zraka (zračni kompresor) usisava atmosferu, komprimira zrak u prirodnom stanju u komprimirani zrak pod višim tlakom te uklanja vlagu, ulje i druge nečistoće iz komprimiranog zraka pomoću opreme za pročišćavanje.
Zrak u prirodi sastoji se od smjese raznih 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 malen, njezin sadržaj ima veliki utjecaj na fizikalna svojstva vlažnog zraka. U sustavu za pročišćavanje komprimiranog zraka, sušenje komprimiranog zraka jedan je od glavnih sadržaja.
Pod određenim uvjetima temperature i tlaka, sadržaj vodene pare u vlažnom zraku (tj. gustoća vodene pare) je ograničen. Na određenoj temperaturi, kada količina vodene pare dostigne maksimalni mogući sadržaj, vlažan zrak u tom trenutku naziva se zasićenim zrakom. Vlažan zrak bez maksimalno mogućeg sadržaja vodene pare naziva se nezasićenim zrakom.
U trenutku kada nezasićeni zrak postane zasićeni zrak, tekuće kapljice vode kondenzirat će se u vlažnom zraku, što se naziva "kondenzacija". Kondenzacija je uobičajena. Na primjer, vlažnost zraka je visoka ljeti i lako se stvaraju kapljice vode na površini vodovodne cijevi. Zimi ujutro kapljice vode pojavit će se na staklenim prozorima stanara. Sve one nastaju hlađenjem vlažnog zraka pod stalnim tlakom. Lu rezultati.
Kao što je gore spomenuto, temperatura na kojoj nezasićeni zrak doseže zasićenje naziva se točka rosišta kada se parcijalni tlak vodene pare održava konstantnim (to jest, apsolutni sadržaj vode se održava konstantnim). Kada temperatura padne na temperaturu točke rosišta, doći će do „kondenzacije“.
Rosište vlažnog zraka nije povezano samo s temperaturom, već i s količinom vlage u vlažnom zraku. Rosište je visoko s visokim udjelom vode, a rosište je nisko s niskim udjelom vode.
Temperatura rosišta ima važnu primjenu u inženjerstvu kompresora. Na primjer, kada je izlazna temperatura zračnog kompresora 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 zračnog kompresora mora biti projektirana tako da ne bude niža od temperature rosišta pod odgovarajućim parcijalnim tlakom.
Atmosferska točka rosišta je temperatura točke rosišta pod atmosferskim tlakom. Slično tome, tlačna točka rosišta odnosi se na temperaturu točke rosišta tlačnog zraka.
Odgovarajući odnos između točke rosišta tlaka i rosišta normalnog tlaka povezan je s omjerom kompresije. Pri istoj točki rosišta tlaka, što je veći omjer kompresije, to je niža odgovarajuća točka rosišta normalnog tlaka.
Komprimirani zrak koji izlazi iz kompresora zraka je prljav. Glavni zagađivači su: voda (kapljice tekuće vode, vodena magla i plinovita vodena para), zaostala magla mazivog ulja (kapljice ulja i uljna para), krute nečistoće (hrđa, metalni prah, gumene fine čestice, čestice katrana i filterskih materijala, fini prah brtvenih materijala itd.), štetne kemijske nečistoće i druge nečistoće.
Pokvareno ulje za podmazivanje oštetit će gumu, plastiku i brtvene materijale, uzrokujući kvar ventila i zagađujuće proizvode. Vlaga i prašina uzrokovat će hrđanje i koroziju metalnih dijelova i cijevi, uzrokujući zaglavljivanje ili trošenje pokretnih dijelova, uzrokujući kvar pneumatskih komponenti ili propuštanje zraka. Vlaga i prašina također će blokirati otvore za prigušivanje ili filtere. Nakon leda, cjevovod se smrzava ili puca.
Zbog loše kvalitete zraka, pouzdanost i vijek trajanja pneumatskog sustava znatno su smanjeni, a nastali gubici često uvelike premašuju trošak i troškove održavanja uređaja za obradu izvora zraka, stoga je apsolutno neophodno pravilno odabrati sustav za obradu izvora zraka.
Koji su glavni izvori vlage u komprimiranom zraku?
Glavni izvor vlage u komprimiranom zraku je vodena para koju zračni kompresor usisava zajedno sa zrakom. Nakon što vlažan zrak uđe u zračni kompresor, velika količina vodene pare se tijekom procesa kompresije istiskuje u tekuću vodu, što će uvelike smanjiti relativnu vlažnost komprimiranog zraka na izlazu iz zračnog kompresora.
Na primjer, kada je tlak u sustavu 0,7 MPa, a relativna vlažnost udahnutog zraka 80%, iako je komprimirani zrak koji izlazi iz kompresora zraka zasićen pod tlakom, ako se prije kompresije pretvori u stanje atmosferskog tlaka, njegova relativna vlažnost iznosi samo 6~10%. To znači da je sadržaj vlage u komprimiranom zraku znatno smanjen. Međutim, kako temperatura u plinovodu i plinskoj opremi postupno pada, velika količina tekuće vode nastavit će se kondenzirati u komprimiranom zraku.
Kako nastaje onečišćenje komprimiranog zraka uljem?
Ulje za podmazivanje zračnog kompresora, uljna para i suspendirane kapljice ulja u okolnom zraku te ulje za podmazivanje pneumatskih komponenti u sustavu glavni su izvori onečišćenja komprimiranim zrakom uljem.
Osim centrifugalnih i dijafragmalnih zračnih kompresora, gotovo svi zračni kompresori koji se trenutno koriste (uključujući razne zračne kompresore podmazane bez ulja) imat će više ili manje prljavo ulje (kapljice ulja, uljna magla, uljna para i fisija ugljika) u plinovodu.
Visoka temperatura kompresijske komore zračnog kompresora uzrokovat će isparavanje, pucanje i oksidaciju oko 5%~6% ulja, te taloženje u unutarnjoj stijenci cijevi zračnog kompresora u obliku ugljičnog i lakiranog filma, dok će se lagani dio suspendirati u obliku pare i mikročestica. Oblik tvari unosi se u sustav komprimiranim zrakom.
Ukratko, za sustave kojima nisu potrebna maziva tijekom rada, sva ulja i maziva pomiješana u korištenom komprimiranom zraku mogu se smatrati materijalima kontaminiranim uljem. Za sustave kojima je potrebno dodavati maziva tijekom rada, sva boja protiv hrđe i kompresorsko ulje sadržano u komprimiranom zraku smatraju se nečistoćama onečišćenim uljem.
Kako čvrste nečistoće ulaze u komprimirani zrak?
Glavni izvori krutih nečistoća u komprimiranom zraku su:
①Okolna atmosfera pomiješana je s raznim nečistoćama različitih veličina čestica. Čak i ako je usisni otvor zračnog kompresora opremljen zračnim filterom, obično "aerosolne" nečistoće ispod 5 μm i dalje mogu ući u zračni kompresor s udahnutim zrakom, pomiješane s uljem i vodom u ispušnu cijev tijekom procesa kompresije.
②Kada zračni kompresor 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. travnja 2023.
