Kompletní znalost systému stlačeného vzduchu
Systém stlačeného vzduchu se skládá ze zařízení zdroje vzduchu, zařízení na čištění zdroje vzduchu a souvisejících potrubí v užším smyslu.V širokém smyslu patří pneumatické pomocné komponenty, pneumatické ovládací komponenty, pneumatické ovládací komponenty a vakuové komponenty do kategorie systémů stlačeného vzduchu.Zařízení vzduchové kompresorové stanice je obvykle systémem stlačeného vzduchu v užším smyslu.Následující obrázek ukazuje typický vývojový diagram systému stlačeného vzduchu:
Zařízení zdroje vzduchu (vzduchový kompresor) nasává atmosféru, stlačuje přírodní vzduch na stlačený vzduch pod vysokým tlakem a pomocí čistícího zařízení odstraňuje ze stlačeného vzduchu znečišťující látky, jako je vlhkost, olej a další nečistoty.Vzduch v přírodě je směsí mnoha plynů (O, N, CO atd.) a vodní pára je jedním z nich.Vzduch s určitým množstvím vodní páry se nazývá vlhký vzduch a vzduch bez vodní páry se nazývá suchý vzduch.Vzduch kolem nás je vlhký vzduch, takže pracovním médiem vzduchového kompresoru je přirozeně vlhký vzduch.Přestože je obsah vodní páry ve vlhkém vzduchu relativně malý, její obsah má velký vliv na fyzikální vlastnosti vlhkého vzduchu.V systému čištění stlačeného vzduchu je sušení stlačeného vzduchu jednou z hlavních náplní.Za určitých teplotních a tlakových podmínek je obsah vodní páry ve vlhkém vzduchu (tedy hustota vodní páry) omezený.Při určité teplotě, kdy množství vodní páry dosáhne maximálního možného obsahu, se vlhký vzduch v této době nazývá nasycený vzduch.Vlhký vzduch, kdy vodní pára nedosahuje maximálního možného obsahu, se nazývá nenasycený vzduch.Když se nenasycený vzduch stane nasyceným vzduchem, kapky kapalné vody budou kondenzovat z vlhkého vzduchu, čemuž se říká „kondenzace“.Běžná je kondenzace rosy, například v létě je velmi vysoká vzdušná vlhkost a na povrchu vodovodního potrubí se snadno tvoří kapky vody a v zimním ránu se na skleněných oknech obyvatel objeví kapky vody, které jsou všechny výsledky kondenzace rosy způsobené ochlazením vlhkého vzduchu pod konstantním tlakem.Jak již bylo zmíněno výše, teplota nenasyceného vzduchu se nazývá rosný bod, když je teplota snížena do stavu nasycení při zachování parciálního tlaku vodní páry beze změny (to znamená, že se nezmění absolutní obsah vody).Když teplota klesne na teplotu rosného bodu, dochází ke „kondenzaci“.Rosný bod vlhkého vzduchu nesouvisí pouze s teplotou, ale také s obsahem vlhkosti ve vlhkém vzduchu.Rosný bod je vysoký při velkém obsahu vody a nízký při malém obsahu vody.
Teplota rosného bodu hraje důležitou roli v konstrukci kompresorů.Například, když je výstupní teplota vzduchového kompresoru příliš nízká, směs olej-plyn bude kondenzovat v sudu olej-plyn kvůli nízké teplotě, což způsobí, že mazací olej bude obsahovat vodu a ovlivní mazací účinek.Proto.Výstupní teplota vzduchového kompresoru musí být navržena tak, aby nebyla nižší než teplota rosného bodu při odpovídajícím parciálním tlaku.Atmosférický rosný bod je také teplota rosného bodu při atmosférickém tlaku.Podobně tlakový rosný bod se týká teploty rosného bodu stlačeného vzduchu.Odpovídající vztah mezi tlakovým rosným bodem a atmosférickým rosným bodem souvisí s kompresním poměrem.Při stejném tlakovém rosném bodě platí, že čím větší je kompresní poměr, tím nižší je odpovídající atmosférický rosný bod.Stlačený vzduch ze vzduchového kompresoru je velmi znečištěný.Hlavními znečišťujícími látkami jsou: voda (kapalné kapky vody, vodní mlha a plynná vodní pára), zbytková mlha mazacího oleje (rozprášené olejové kapky a olejové páry), pevné nečistoty (rezové bahno, kovový prášek, pryžový prášek, částice dehtu a filtrační materiály, těsnicí materiály atd.), škodlivé chemické nečistoty a jiné nečistoty.Zhoršený mazací olej poškodí pryž, plasty a těsnicí materiály, způsobí selhání činnosti ventilu a znečišťuje produkty.Vlhkost a prach způsobí rez a korozi kovových zařízení a potrubí, způsobí zadření nebo opotřebení pohyblivých částí, poruchu nebo netěsnost pneumatických součástí a vlhkost a prach také zablokují otvory škrticí klapky nebo filtrační síta.V chladných oblastech potrubí po zamrznutí vlhkosti zamrzne nebo praskne.Kvůli špatné kvalitě vzduchu je spolehlivost a životnost pneumatického systému výrazně snížena a ztráty tím způsobené často výrazně převyšují náklady a náklady na údržbu zařízení na úpravu vzduchu, takže je absolutně nutné zvolit systém úpravy vzduchu správně.
Co je hlavním zdrojem vlhkosti ve stlačeném vzduchu?Hlavním zdrojem vlhkosti ve stlačeném vzduchu je vodní pára nasávaná vzduchovým kompresorem spolu se vzduchem.Poté, co vlhký vzduch vstoupí do vzduchového kompresoru, velké množství vodní páry se během procesu stlačování vymačká do kapalné vody, což značně sníží relativní vlhkost stlačeného vzduchu na výstupu vzduchového kompresoru.Pokud je tlak v systému 0,7 MPa a relativní vlhkost vdechovaného vzduchu je 80 %, je výstup stlačeného vzduchu ze vzduchového kompresoru pod tlakem nasycen, ale pokud je před kompresí přepočten na atmosférický tlak, jeho relativní vlhkost je pouze 6 ~10 %.To znamená, že obsah vody ve stlačeném vzduchu byl značně snížen.S postupným snižováním teploty v plynovodech a plynových zařízeních však bude ve stlačeném vzduchu nadále kondenzovat velké množství kapalné vody.Jak je způsobeno znečištění olejem ve stlačeném vzduchu?Mazací olej vzduchového kompresoru, olejové páry a kapičky oleje suspendované v okolním vzduchu a mazací olej pneumatických komponent v systému jsou hlavními zdroji znečištění olejem ve stlačeném vzduchu.V současné době, kromě odstředivých a membránových vzduchových kompresorů, téměř všechny vzduchové kompresory (včetně všech druhů bezolejových mazaných vzduchových kompresorů) přivádějí špinavý olej (kapky oleje, olejovou mlhu, olejové páry a karbonizované štěpné produkty) do plynovodu k některým rozsah.Vysoká teplota kompresní komory vzduchového kompresoru způsobí, že se asi 5 % ~ 6 % oleje odpaří, popraská a zoxiduje, což se bude hromadit ve vnitřní stěně potrubí vzduchového kompresoru ve formě uhlíkového a lakového filmu, a lehká frakce bude přiváděna do systému stlačeným vzduchem ve formě páry a drobných suspendovaných látek.Stručně řečeno, všechny oleje a mazací materiály smíchané ve stlačeném vzduchu lze považovat za materiály kontaminované olejem pro systémy, které při práci nepotřebují přidávat mazací materiály.U systému, který potřebuje při práci přidat mazací materiály, jsou všechny antikorozní barvy a kompresorový olej obsažené ve stlačeném vzduchu považovány za nečistoty znečišťující olej.
Jak se pevné nečistoty dostávají do stlačeného vzduchu?Mezi zdroje pevných nečistot ve stlačeném vzduchu patří zejména: (1) V okolní atmosféře jsou různé nečistoty s různou velikostí částic.I když je na vstupu vzduchu vzduchového kompresoru instalován vzduchový filtr, mohou se do vzduchového kompresoru s vdechovaným vzduchem dostat obvykle „aerosolové“ nečistoty pod 5 μm a smísit se s olejem a vodou, aby se během komprese dostaly do výfukového potrubí.(2) Když vzduchový kompresor pracuje, části se třou a narážejí do sebe, těsnění stárnou a odpadávají a mazací olej karbonizuje a štěpí se při vysoké teplotě, což lze říci, že pevné částice, jako jsou kovové částice , pryžový prach a uhlíkaté štěpení jsou přiváděny do plynovodu.Jaké je zařízení zdroje vzduchu?Co jsou tam?Zdrojovým zařízením je generátor stlačeného vzduchu vzduchový kompresor (vzduchový kompresor).Existuje mnoho typů vzduchových kompresorů, jako je pístový typ, odstředivý typ, šroubový typ, posuvný typ a spirálový typ.
Výstup stlačeného vzduchu ze vzduchového kompresoru obsahuje mnoho znečišťujících látek, jako je vlhkost, olej a prach, proto je nutné použít čistící zařízení k řádnému odstranění těchto znečišťujících látek, aby nedošlo k jejich poškození při normální práci pneumatického systému.Zařízení na čištění zdroje vzduchu je obecný termín pro mnoho zařízení a zařízení.Zařízení na čištění zdroje plynu se v průmyslu také často nazývá zařízení pro následnou úpravu, což se obvykle týká zásobníků plynu, sušiček, filtrů a tak dále.● Zásobník plynu Funkcí zásobníku plynu je eliminovat pulzaci tlaku, dále oddělit vodu a olej od stlačeného vzduchu adiabatickou expanzí a přirozeným chlazením a uložit určité množství plynu.Na jednu stranu může zmírnit rozpor, že spotřeba plynu je v krátké době větší než výstupní plyn vzduchového kompresoru, na druhou stranu může krátkodobě udržet dodávku plynu při poruše vzduchového kompresoru resp. ztrácí výkon, aby byla zajištěna bezpečnost pneumatického zařízení.
Výstup stlačeného vzduchu ze vzduchového kompresoru obsahuje mnoho znečišťujících látek, jako je vlhkost, olej a prach, proto je nutné použít čistící zařízení k řádnému odstranění těchto znečišťujících látek, aby nedošlo k jejich poškození při normální práci pneumatického systému.Zařízení na čištění zdroje vzduchu je obecný termín pro mnoho zařízení a zařízení.Zařízení na čištění zdroje plynu se v průmyslu také často nazývá zařízení pro následnou úpravu, což se obvykle týká zásobníků plynu, sušiček, filtrů a tak dále.● Zásobník plynu Funkcí zásobníku plynu je eliminovat pulzaci tlaku, dále oddělit vodu a olej od stlačeného vzduchu adiabatickou expanzí a přirozeným chlazením a uložit určité množství plynu.Na jednu stranu může zmírnit rozpor, že spotřeba plynu je v krátké době větší než výstupní plyn vzduchového kompresoru, na druhou stranu může krátkodobě udržet dodávku plynu při poruše vzduchového kompresoru resp. ztrácí výkon, aby byla zajištěna bezpečnost pneumatického zařízení.
● Sušička Sušička stlačeného vzduchu, jak již název napovídá, je druh zařízení na odstraňování vody ze stlačeného vzduchu.Existují dva běžně používané typy: lyofilizační a adsorpční sušička, dále navlhčovací sušička a sušička s polymerovou membránou.Lyofilizační zařízení je nejběžněji používané zařízení na dehydrataci stlačeného vzduchu, které se obvykle používá v situacích, kdy je vyžadována kvalita běžných zdrojů plynu.Lyofilizace má využívat charakteristiku, že parciální tlak vodní páry ve stlačeném vzduchu je určen teplotou stlačeného vzduchu k ochlazení a dehydrataci.Vymrazovací sušička se stlačeným vzduchem je v průmyslu obecně označována jako „studená sušička“.Jeho hlavní funkcí je snížení obsahu vody ve stlačeném vzduchu, tedy snížení teploty rosného bodu stlačeného vzduchu.V obecném průmyslovém systému stlačeného vzduchu je to jedno z nezbytných zařízení pro sušení a čištění stlačeného vzduchu (také známé jako dodatečná úprava).
1 základní principy Stlačený vzduch lze stlačovat, ochlazovat, absorbovat a dalšími způsoby dosáhnout účelu odstranění vodní páry.Lyofilizace je způsob aplikace chlazení.Jak víme, vzduch stlačený vzduchovým kompresorem obsahuje všechny druhy plynů a vodní páry, takže je to všechno vlhký vzduch.Obsah vlhkosti vlhkého vzduchu je nepřímo úměrný tlaku jako celku, to znamená, že čím vyšší je tlak, tím menší je obsah vlhkosti.Po zvýšení tlaku vzduchu vodní pára ve vzduchu, která překračuje možný obsah, zkondenzuje na vodu (tj. objem stlačeného vzduchu se zmenší a nemůže pojmout původní vodní páru).Ta je při inhalaci vztažena k původnímu vzduchu, obsah vlhkosti je menší (zde jde o to, že tato část stlačeného vzduchu je uvedena do nestlačeného stavu).Výfukem vzduchového kompresoru je však stále stlačený vzduch a jeho obsah vodní páry je na maximální možné hodnotě, to znamená, že je v kritickém stavu plynu a kapaliny.V této době se stlačený vzduch nazývá nasycený stav, takže pokud je mírně natlakován, vodní pára se okamžitě změní z plynu na kapalinu, to znamená, že voda bude kondenzovat.Předpokládejme, že vzduch je mokrá houba, která absorbuje vodu, a její obsah vlhkosti je vdechovaná vlhkost.Pokud je z houby vytlačena nějaká voda silou, obsah vlhkosti v této houbě se relativně sníží.Pokud necháte houbu zotavit, bude přirozeně sušší než původní houba.Tím se také dosáhne účelu dehydratace a sušení tlakováním.Pokud po dosažení určité síly v procesu mačkání houby nepůsobí žádná síla, voda se přestane vytlačovat, což je stav nasycení.Pokračujte ve zvyšování intenzity vytlačování, stále vytéká voda.Proto samotný vzduchový kompresor má funkci odstraňování vody a použitá metoda je tlakování.To však není účelem vzduchového kompresoru, ale „nepříjemností“.Proč nepoužít „tlakování“ jako prostředek k odstranění vody ze stlačeného vzduchu?Je to především z důvodu hospodárnosti, zvýšení tlaku o 1 kg.Spotřeba cca 7 % energie je značně neekonomická.Ale „chlazení“ pro odstranění vody je relativně ekonomické a mrazicí sušička využívá k dosažení svého cíle podobný princip jako odvlhčování klimatizace.Protože hustota nasycené vodní páry je omezená, v rozsahu aerodynamického tlaku (2MPa), lze uvažovat, že hustota vodní páry v nasyceném vzduchu závisí pouze na teplotě, ale nemá nic společného s tlakem vzduchu.Čím vyšší je teplota, tím větší je hustota vodní páry v nasyceném vzduchu a tím více vody.Naopak, čím nižší teplota, tím méně vody (to lze pochopit ze zdravého rozumu, v zimě sucho a zima a v létě vlhko a horko).Stlačený vzduch je ochlazen na nejnižší možnou teplotu, takže hustota vodní páry v něm obsažené se zmenšuje a dochází ke „kondenzaci“ a malé kapičky vody vzniklé touto kondenzací se shromažďují a vypouštějí, čímž je dosaženo účelu odstranění vody ze stlačeného vzduchu.Vzhledem k tomu, že se jedná o proces kondenzace a kondenzace na vodu, teplota by neměla být nižší než „bod tuhnutí“, jinak jev mrazu nebude účinně odvádět vodu.Obvykle je nominální „teplota tlakového rosného bodu“ lyofilizačního zařízení většinou 2~10℃.Například „tlakový rosný bod“ 0,7 MPa při 10℃ se převede na „atmosférický rosný bod“ -16℃.Je zřejmé, že když je stlačený vzduch používán v prostředí ne nižším než -16 °C, nebude při jeho vypouštění do atmosféry žádná kapalná voda.Všechny způsoby odstraňování vody stlačeného vzduchu jsou pouze relativně suché a splňují určitou požadovanou suchost.Absolutní odstranění vlhkosti je nemožné a je velmi neekonomické provádět sušení nad rámec požadavků na použití.2 pracovní princip Mrazicí sušička stlačeného vzduchu může snížit obsah vlhkosti stlačeného vzduchu ochlazením stlačeného vzduchu a kondenzací vodní páry ve stlačeném vzduchu do kapiček.Kapky zkondenzované kapaliny jsou odváděny ze stroje automatickým odvodňovacím systémem.Pokud okolní teplota potrubí za výstupem ze sušičky není nižší než teplota rosného bodu na výstupu z výparníku, nedojde k jevu sekundární kondenzace.
Proces stlačeného vzduchu: Stlačený vzduch vstupuje do vzduchového tepelného výměníku (předehřívače) [1], aby zpočátku snížil teplotu vysokoteplotního stlačeného vzduchu, a poté vstupuje do tepelného výměníku Freon/vzduch (výparník) [2], kde vzduch je extrémně ochlazen a teplota je výrazně snížena na teplotu rosného bodu.Odloučená kapalná voda a stlačený vzduch jsou odděleny v odlučovači vody [3] a oddělená voda je odváděna ze stroje automatickým odvodňovacím zařízením.Stlačený vzduch si vyměňuje teplo s nízkoteplotním chladivem ve výparníku [2] a teplota stlačeného vzduchu je v tomto okamžiku velmi nízká, přibližně rovna teplotě rosného bodu 2~10℃.Pokud neexistuje žádný zvláštní požadavek (to znamená, že neexistuje požadavek na nízkou teplotu stlačeného vzduchu), obvykle se stlačený vzduch vrátí do vzduchového tepelného výměníku (předehřívače) [1], aby si vyměnil teplo s vysokoteplotním stlačeným vzduchem, který právě vstoupil do sušičky.Účelem toho je: (1) efektivně využít „odpadní chlad“ sušeného stlačeného vzduchu k předchlazení vysokoteplotního stlačeného vzduchu, který právě vstupuje do sušičky, aby se snížilo zatížení chladicí sušičky;(2) aby se zabránilo sekundárním problémům, jako je kondenzace, kapání, rez atd. mimo koncové potrubí způsobené nízkoteplotním stlačeným vzduchem po vysušení.Chladicí proces: Chladivo Freon vstupuje do kompresoru [4] a po stlačení se zvyšuje tlak (zvyšuje se i teplota).Když je o něco vyšší než tlak v kondenzátoru, páry vysokotlakého chladiva jsou vypouštěny do kondenzátoru [6].V kondenzátoru si pára chladiva s vyšší teplotou a tlakem vyměňuje teplo se vzduchem (chlazení vzduchem) nebo chladicí vodou (chlazení vodou) s nižší teplotou, čímž kondenzuje chladivo Freon do kapalného stavu.V této době je kapalné chladivo odtlakováno (ochlazováno) kapilárou/expanzním ventilem [8] a následně vstupuje do výměníku tepla (výparníku) Freon/vzduch [2], kde absorbuje teplo stlačeného vzduchu a zplyňuje.Ochlazený předmět-stlačený vzduch je ochlazen a odpařené páry chladiva jsou odsávány kompresorem pro spuštění dalšího cyklu.
Chladivo v systému dokončí cyklus čtyřmi procesy: komprese, kondenzace, expanze (škrcení) a odpařování.Prostřednictvím nepřetržitého chladicího cyklu je realizován účel zmrazování stlačeného vzduchu.4 Funkce každé součásti Vzduchový výměník tepla Aby se zabránilo tvorbě kondenzované vody na vnější stěně vnějšího potrubí, vzduch po lyofilizaci opouští výparník a vyměňuje si teplo se stlačeným vzduchem s vysokou teplotou a vlhkým teplem ve vzduchu opět výměník tepla.Současně se výrazně sníží teplota vzduchu vstupujícího do výparníku.výměna tepla Chladivo absorbuje teplo a expanduje ve výparníku, přičemž se mění z kapaliny na plyn, a stlačený vzduch vyměňuje teplo za účelem ochlazení, takže vodní pára ve stlačeném vzduchu se mění z plynu na kapalinu.odlučovač vody V odlučovači vody je oddělená kapalná voda od stlačeného vzduchu oddělena.Čím vyšší je separační účinnost odlučovače vody, tím menší je podíl kapalné vody, která se znovu odpařuje do stlačeného vzduchu, a tím nižší je tlakový rosný bod stlačeného vzduchu.kompresor Plynné chladivo vstupuje do chladicího kompresoru a je stlačeno, aby se stalo vysokoteplotním a vysokotlakým plynným chladivem.by-pass ventil Pokud teplota separované kapalné vody klesne pod bod mrazu, kondenzovaný led způsobí ucpání ledem.Obtokový ventil může řídit teplotu chlazení a tlakový rosný bod při stabilní teplotě (1~6℃).kondenzátor Kondenzátor snižuje teplotu chladiva a chladivo přechází z vysokoteplotního plynného skupenství do nízkoteplotního kapalného skupenství.filtr Filtr účinně filtruje nečistoty z chladiva.Kapilární/expanzní ventil Chladivo po průchodu kapilárou/expanzním ventilem expanduje na objem a snižuje teplotu a stává se z něj nízkoteplotní a nízkotlaká kapalina.odlučovač plyn-kapalina Když kapalné chladivo vstupuje do kompresoru, může způsobit kapalný jev, který může vést k poškození chladicího kompresoru.Přes odlučovač chladiva plyn-kapalina může do kompresoru chladiva vstupovat pouze plynné chladivo.Automatický odkalovač Automatický odkalovač pravidelně vypouští kapalnou vodu nahromaděnou na dně odlučovače mimo stroj.Vymrazovací sušička má výhody kompaktní konstrukce, pohodlného použití a údržby, nízkých nákladů na údržbu atd. a je vhodná pro případy, kdy teplota rosného bodu tlaku stlačeného vzduchu není příliš nízká (nad 0 ℃).Adsorpční sušička využívá vysoušedlo k odvlhčování a sušení nuceného stlačeného vzduchu.Regenerační adsorpční sušička se často používá v každodenním životě.
● Filtr Filtry se dělí na hlavní potrubní filtr, odlučovač plyn-voda, deodorizační filtr s aktivním uhlím, parní sterilizační filtr atd. Jejich funkcí je odstranit olej, prach, vlhkost a další nečistoty ze vzduchu a získat tak čistý stlačený vzduch.Zdroj: kompresorová technologie Prohlášení: Tento článek je reprodukován ze sítě a obsah článku je pouze pro poučení a komunikaci.Síť vzduchových kompresorů je vůči názorům v článku neutrální.Autorská práva k článku patří původnímu autorovi a platformě.Pokud došlo k nějakému porušení, kontaktujte nás a smažte jej.
