Sistem stisnjenega zraka v ožjem smislu sestavljajo oprema za vir zraka, oprema za čiščenje vira zraka in pripadajoči cevovodi. V širšem smislu spadajo v kategorijo sistema stisnjenega zraka pnevmatske pomožne komponente, pnevmatski aktuatorji, pnevmatske krmilne komponente, vakuumske komponente itd. Oprema kompresorske postaje je običajno sistem stisnjenega zraka v ožjem smislu. Naslednja slika prikazuje tipičen diagram poteka sistema stisnjenega zraka:
Oprema za dovajanje zraka (zračni kompresor) sesa zrak iz atmosfere, stisne zrak v naravnem stanju v stisnjen zrak z višjim tlakom in s pomočjo čistilne opreme odstrani vlago, olje in druge nečistoče iz stisnjenega zraka.
Zrak v naravi je sestavljen iz mešanice različnih plinov (O₂, N₂, CO₂ itd.), med katerimi je tudi vodna para. Zrak, ki vsebuje določeno količino vodne pare, se imenuje vlažen zrak, zrak, ki je ne vsebuje, pa suh zrak. Zrak okoli nas je vlažen zrak, zato je delovni medij zračnega kompresorja naravno vlažen zrak.
Čeprav je vsebnost vodne pare v vlažnem zraku relativno majhna, ima njena vsebnost velik vpliv na fizikalne lastnosti vlažnega zraka. V sistemu za čiščenje stisnjenega zraka je sušenje stisnjenega zraka ena glavnih sestavin.
Pri določenih temperaturnih in tlačnih pogojih je vsebnost vodne pare v vlažnem zraku (torej gostota vodne pare) omejena. Pri določeni temperaturi, ko količina vodne pare doseže največjo možno vsebnost, se vlažen zrak v tem času imenuje nasičen zrak. Vlažen zrak brez največje možne vsebnosti vodne pare se imenuje nenasičen zrak.
V trenutku, ko nenasičen zrak postane nasičen, se v vlažnem zraku kondenzirajo tekoče kapljice vode, kar imenujemo "kondenzacija". Kondenzacija je pogosta. Na primer, poleti je visoka vlažnost zraka in na površini vodovodne cevi se zlahka tvorijo kapljice vode. Pozimi zjutraj se kapljice vode pojavijo na steklenih oknih stanovalcev. Vse te nastanejo zaradi ohlajanja vlažnega zraka pod stalnim pritiskom. Rezultati Lu.
Kot je bilo že omenjeno, se temperatura, pri kateri nenasičen zrak doseže nasičenost, imenuje rosišče, ko se parcialni tlak vodne pare ohranja konstanten (torej se absolutna vsebnost vode ohranja konstantna). Ko temperatura pade na temperaturo rosišča, pride do "kondenzacije".
Rosišče vlažnega zraka ni povezano le s temperaturo, temveč tudi s količino vlage v vlažnem zraku. Rosišče je visoko pri visoki vsebnosti vode, rosišče pa nizko pri nizki vsebnosti vode.
Temperatura rosišča ima pomembno vlogo v kompresorskem inženirstvu. Na primer, ko je izhodna temperatura zračnega kompresorja prenizka, se bo mešanica olja in plina zaradi nizke temperature v sodu z oljem in plinom kondenzirala, zaradi česar bo mazalno olje vsebovalo vodo in vplivalo na učinek mazanja. Zato mora biti izhodna temperatura zračnega kompresorja zasnovana tako, da ne bo nižja od temperature rosišča pri ustreznem delnem tlaku.
Atmosferska rosišča so temperature rosišča pri atmosferskem tlaku. Podobno se tlačna rosišča nanašajo na temperaturo rosišča tlačnega zraka.
Ustrezno razmerje med tlačno rosišče in normalno tlačno rosišče je povezano s kompresijskim razmerjem. Pri enakem tlačnem rosišču velja, da večje kot je kompresijsko razmerje, nižje je ustrezno normalno tlačno rosišče.
Stisnjen zrak, ki prihaja iz zračnega kompresorja, je umazan. Glavna onesnaževala so: voda (kapljice tekoče vode, vodna meglica in plinasta vodna para), meglica ostankov mazalnega olja (kapljice olja in oljna para), trdne nečistoče (rja, kovinski prah, drobni delci gume, delci katrana in filtrirnih materialov, fin prah tesnilnih materialov itd.), škodljive kemične nečistoče in druge nečistoče.
Okvarjeno mazalno olje bo poškodovalo gumo, plastiko in tesnilne materiale, kar bo povzročilo nepravilno delovanje ventilov in onesnaževanje. Vlaga in prah bosta povzročila rjavenje in korozijo kovinskih delov in cevi, kar bo povzročilo zatikanje ali obrabo gibljivih delov, kar bo povzročilo nepravilno delovanje pnevmatskih komponent ali uhajanje zraka. Vlaga in prah bosta blokirala tudi dušilne odprtine ali filtre. Led po nastanku povzroči zmrzovanje ali razpoke v cevovodu.
Zaradi slabe kakovosti zraka se zanesljivost in življenjska doba pnevmatskega sistema močno zmanjšata, nastale izgube pa pogosto močno presegajo stroške in stroške vzdrževanja naprave za čiščenje zraka, zato je nujno pravilno izbrati sistem za čiščenje zraka.
Kateri so glavni viri vlage v stisnjenem zraku?
Glavni vir vlage v stisnjenem zraku je vodna para, ki jo skupaj z zrakom vsesa zračni kompresor. Ko vlažen zrak vstopi v zračni kompresor, se med procesom stiskanja velika količina vodne pare stisne v tekočo vodo, kar močno zmanjša relativno vlažnost stisnjenega zraka na izhodu iz zračnega kompresorja.
Na primer, ko je sistemski tlak 0,7 MPa in relativna vlažnost vdihanega zraka 80 %, je stisnjen zrak, ki ga izstopa iz zračnega kompresorja, sicer nasičen pod tlakom, vendar je pri pretvorbi v atmosferski tlak pred stiskanjem njegova relativna vlažnost le 6–10 %. To pomeni, da se vsebnost vlage v stisnjenem zraku močno zmanjša. Ko pa temperatura v plinovodu in plinski opremi postopoma pada, se v stisnjenem zraku še naprej kondenzira velika količina tekoče vode.
Kako pride do onesnaženja stisnjenega zraka z oljem?
Mazalno olje zračnega kompresorja, oljna para in suspendirane kapljice olja v zunanjem zraku ter mazalno olje pnevmatskih komponent v sistemu so glavni viri onesnaženja stisnjenega zraka z oljem.
Razen centrifugalnih in membranskih zračnih kompresorjev imajo skoraj vsi zračni kompresorji, ki so trenutno v uporabi (vključno z različnimi zračnimi kompresorji z mazanjem brez olja), v plinovodu bolj ali manj umazano olje (oljne kapljice, oljna meglica, oljni hlapi in cepitev ogljika).
Visoka temperatura kompresijske komore zračnega kompresorja povzroči, da približno 5 % do 6 % olja upari, razpoka in oksidira ter se odloži v notranji steni cevi zračnega kompresorja v obliki ogljikovega in lakiranega filma, lahka frakcija pa se suspendira v obliki pare in mikrodelcev. Oblika snovi se v sistem vnese s stisnjenim zrakom.
Skratka, pri sistemih, ki med delovanjem ne potrebujejo maziv, se vsa olja in maziva, pomešana v uporabljenem stisnjenem zraku, lahko štejejo za snovi, onesnažene z oljem. Pri sistemih, ki morajo med delovanjem dodajati maziva, se vsa barva proti rjavenju in kompresorsko olje, ki ga vsebuje stisnjen zrak, štejejo za nečistoče zaradi onesnaženja z oljem.
Kako trdne nečistoče vstopijo v stisnjen zrak?
Glavni viri trdnih nečistoč v stisnjenem zraku so:
①Okolišna atmosfera je pomešana z različnimi nečistočami različnih velikosti delcev. Tudi če je sesalna odprtina zračnega kompresorja opremljena z zračnim filtrom, lahko "aerosolne" nečistoče pod 5 μm še vedno vstopijo v zračni kompresor z vdihanim zrakom, pomešane z oljem in vodo v izpušno cev med procesom stiskanja.
②Ko zračni kompresor deluje, trenje in trčenje med različnimi deli, staranje in odpadanje tesnil ter ogljičenje in cepitev mazalnega olja pri visoki temperaturi povzročijo, da trdni delci, kot so kovinski delci, gumijasti prah in ogljikova cepitev, pridejo v plinovod.
Čas objave: 18. april 2023
