Popolno poznavanje sistema stisnjenega zraka
Sistem stisnjenega zraka je sestavljen iz opreme za vir zraka, opreme za čiščenje vira zraka in povezanih cevovodov v ožjem smislu.V širšem smislu pnevmatske pomožne komponente, pnevmatske aktivacijske komponente, pnevmatske krmilne komponente in vakuumske komponente spadajo v kategorijo sistema stisnjenega zraka.Običajno je oprema zračne kompresorske postaje sistem stisnjenega zraka v ožjem smislu.Naslednja slika prikazuje tipičen diagram poteka sistema stisnjenega zraka:
Oprema za vir zraka (zračni kompresor) sesa atmosfero, stisne naravni zrak v stisnjen zrak z visokim pritiskom in odstrani onesnaževala, kot so vlaga, olje in druge nečistoče iz stisnjenega zraka s pomočjo opreme za čiščenje.Zrak v naravi je mešanica številnih plinov (O, N, CO itd.), med njimi je tudi vodna para.Zrak z določeno količino vodne pare imenujemo moker zrak, zrak brez vodne pare pa suh zrak.Zrak okoli nas je moker zrak, zato je delovni medij zračnega kompresorja naravno moker 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 vsebin.Pod določenimi temperaturnimi in tlačnimi pogoji je vsebnost vodne pare v mokrem zraku (to je gostota vodne pare) omejena.Pri določeni temperaturi, ko količina vodne pare doseže največjo možno vsebnost, se moker zrak v tem času imenuje nasičen zrak.Moker zrak, ko vodna para ne doseže največje možne vsebnosti, imenujemo nenasičen zrak.Ko nenasičen zrak postane nasičen zrak, bodo kapljice tekoče vode kondenzirale iz mokrega zraka, kar imenujemo "kondenzacija".Kondenzacija rose je pogosta, na primer, zračna vlaga je poleti zelo visoka, na površini vodovodnih cevi pa se zlahka oblikujejo vodne kapljice, vodne kapljice pa se pozimi zjutraj pojavijo na steklenih oknih stanovalcev, ki so vse posledice kondenzacije rose, ki jo povzroča ohlajanje mokrega zraka pod stalnim pritiskom.Kot je bilo omenjeno zgoraj, se temperatura nenasičenega zraka imenuje točka rosišča, ko se temperatura zniža, da doseže stanje nasičenosti, medtem ko ohranja parcialni tlak vodne pare nespremenjen (to je ohranjanje absolutne vsebnosti vode nespremenjene).Ko temperatura pade na temperaturo rosišča, pride do "kondenzacije".Točka rosišča mokrega zraka ni povezana le s temperaturo, ampak tudi z vsebnostjo vlage v mokrem zraku.Točka rosišča je visoka pri veliki vsebnosti vode in nizka pri majhni vsebnosti vode.
Temperatura rosišča igra pomembno vlogo pri izdelavi kompresorjev.Na primer, ko je izhodna temperatura zračnega kompresorja prenizka, bo mešanica olja in plina kondenzirala v sodu za olje in plin zaradi nizke temperature, zaradi česar bo mazalno olje vsebovalo vodo in vplivalo na učinek mazanja.Zato.Izhodna temperatura zračnega kompresorja mora biti zasnovana tako, da ni nižja od temperature rosišča pri ustreznem delnem tlaku.Atmosfersko rosišče je tudi temperatura rosišča pri atmosferskem tlaku.Podobno se tlačno rosišče nanaša na temperaturo rosišča zraka pod pritiskom.Ustrezno razmerje med tlačnim rosiščem in atmosferskim rosiščem je povezano s kompresijskim razmerjem.Pri istem tlačnem rosišču, večje kot je kompresijsko razmerje, nižje je ustrezno atmosfersko rosišče.Stisnjen zrak iz zračnega kompresorja je zelo umazan.Glavna onesnaževala so: voda (kapljice tekoče vode, vodna meglica in plinasta vodna para), meglica ostankov mazalnega olja (kapljice razpršenega olja in oljne pare), trdne nečistoče (rjavo blato, kovinski prah, gumijasti prah, delci katrana in filtrirni materiali, tesnilni materiali itd.), škodljive kemične primesi in druge nečistoče.Okvarjeno mazalno olje bo pokvarilo gumo, plastiko in tesnilne materiale, povzročilo okvaro delovanja ventila in onesnažilo izdelke.Vlaga in prah bosta povzročila rjo in korozijo kovinskih naprav in cevovodov, povzročila zagozditev ali obrabo gibljivih delov, povzročila okvaro ali puščanje pnevmatskih komponent, vlaga in prah pa bosta tudi zamašila odprtine za plin ali zaslone filtrov.V hladnih območjih bodo cevovodi po zmrzovanju vlage zamrznili ali počili.Zaradi slabe kakovosti zraka se zanesljivost in življenjska doba pnevmatskega sistema močno zmanjšata, izgube, ki jih povzroči, pa pogosto močno presegajo stroške in stroške vzdrževanja naprave za obdelavo vira zraka, zato je nujno treba izbrati sistem za obdelavo vira zraka. pravilno.
Kaj je glavni vir vlage v stisnjenem zraku?Glavni vir vlage v stisnjenem zraku je vodna para, ki jo skupaj z zrakom vsesa zračni kompresor.Ko moker zrak vstopi v zračni kompresor, se med postopkom stiskanja v tekočo vodo stisne velika količina vodne pare, kar bo močno zmanjšalo relativno vlažnost stisnjenega zraka na izhodu iz zračnega kompresorja.Če je sistemski tlak 0,7 MPa in relativna vlažnost vdihanega zraka 80 %, je stisnjen zrak, ki izhaja iz zračnega kompresorja, nasičen pod tlakom, če pa se pred kompresijo pretvori v atmosferski tlak, je njegova relativna vlažnost samo 6 ~10 %.To pomeni, da se je vsebnost vode v stisnjenem zraku močno zmanjšala.Vendar pa bo s postopnim zniževanjem temperature v plinovodih in plinski opremi velika količina tekoče vode še naprej kondenzirala v stisnjenem zraku.Kako nastane onesnaženje stisnjenega zraka z oljem?Mazivno olje zračnega kompresorja, oljne pare in suspendirane oljne kapljice v zunanjem zraku ter mazalno olje pnevmatskih komponent v sistemu so glavni viri onesnaženja z oljem v stisnjenem zraku.Trenutno, razen centrifugalnih in membranskih zračnih kompresorjev, skoraj vsi zračni kompresorji (vključno z vsemi vrstami mazanih zračnih kompresorjev brez olja) prinašajo umazano olje (oljne kapljice, oljno meglico, oljne pare in karbonizirane cepitvene produkte) v plinovod do nekaterih obseg.Visoka temperatura kompresijske komore zračnega kompresorja bo povzročila izhlapevanje, razpokanje in oksidacijo približno 5% ~ 6% olja, ki se bo nabralo v notranji steni cevovoda zračnega kompresorja v obliki ogljika in lakiranega filma, lahka frakcija pa bo v sistem vnesena s stisnjenim zrakom v obliki pare in drobne suspendirane snovi.Z eno besedo, vsa olja in maziva, pomešana v stisnjen zrak, se lahko obravnavajo kot z oljem onesnaženi materiali za sisteme, ki jim pri delu ni treba dodajati maziv.Za sistem, ki mora pri delu dodati mazalne materiale, se vsa barva proti rjavenju in kompresorsko olje, vsebovana v stisnjenem zraku, štejejo za nečistoče, ki onesnažujejo olje.
Kako trdne nečistoče pridejo v stisnjen zrak?Viri trdnih nečistoč v stisnjenem zraku so predvsem: (1) V okoliški atmosferi so različne nečistoče z različnimi velikostmi delcev.Tudi če je zračni filter nameščen na vstopni odprtini zračnega kompresorja, lahko navadno "aerosolne" nečistoče pod 5 μm vstopijo v zračni kompresor z vdihanim zrakom in se pomešajo z oljem in vodo ter vstopijo v izpušni cev med stiskanjem.(2) Ko zračni kompresor deluje, se deli drgnejo in trčijo drug ob drugega, tesnila se starajo in odpadajo, mazalno olje pa se karbonizira in cepi pri visoki temperaturi, kar lahko rečemo, da trdni delci, kot so kovinski delci , gumijasti prah in ogljikova cepitev se vnesejo v plinovod.Kaj je oprema za vir zraka?Kaj so tam?Izvorna oprema je generator stisnjenega zraka-zračni kompresor (zračni kompresor).Obstaja veliko vrst zračnih kompresorjev, kot so batni, centrifugalni, vijačni, drsni in drsni.
Stisnjen zrak, ki izhaja iz zračnega kompresorja, vsebuje veliko onesnaževal, kot so vlaga, olje in prah, zato je treba uporabiti čistilno opremo za pravilno odstranitev teh onesnaževal, da se izognete njihovi škodi normalnemu delovanju pnevmatskega sistema.Oprema za čiščenje vira zraka je splošni izraz za številne opreme in naprav.Oprema za čiščenje vira plina se v industriji pogosto imenuje tudi oprema za naknadno obdelavo, kar se običajno nanaša na rezervoarje za shranjevanje plina, sušilnike, filtre itd.● Rezervoar za plin Naloga rezervoarja za plin je odpraviti nihanje tlaka, dodatno ločiti vodo in olje od stisnjenega zraka z adiabatno ekspanzijo in naravnim hlajenjem ter shraniti določeno količino plina.Po eni strani lahko omili protislovje, da je poraba plina večja od izhodnega plina zračnega kompresorja v kratkem času, po drugi strani pa lahko za kratek čas vzdržuje oskrbo s plinom, ko zračni kompresor odpove oz. izgubi moč, da se zagotovi varnost pnevmatske opreme.
Stisnjen zrak, ki izhaja iz zračnega kompresorja, vsebuje veliko onesnaževal, kot so vlaga, olje in prah, zato je treba uporabiti čistilno opremo za pravilno odstranitev teh onesnaževal, da se izognete njihovi škodi normalnemu delovanju pnevmatskega sistema.Oprema za čiščenje vira zraka je splošni izraz za številne opreme in naprav.Oprema za čiščenje vira plina se v industriji pogosto imenuje tudi oprema za naknadno obdelavo, kar se običajno nanaša na rezervoarje za shranjevanje plina, sušilnike, filtre itd.● Rezervoar za plin Naloga rezervoarja za plin je odpraviti nihanje tlaka, dodatno ločiti vodo in olje od stisnjenega zraka z adiabatno ekspanzijo in naravnim hlajenjem ter shraniti določeno količino plina.Po eni strani lahko omili protislovje, da je poraba plina večja od izhodnega plina zračnega kompresorja v kratkem času, po drugi strani pa lahko za kratek čas vzdržuje oskrbo s plinom, ko zračni kompresor odpove oz. izgubi moč, da se zagotovi varnost pnevmatske opreme.
● Sušilnik Sušilnik stisnjenega zraka, kot pove že njegovo ime, je neke vrste oprema za odstranjevanje vode iz stisnjenega zraka.Obstajata dve pogosto uporabljeni vrsti: zamrzovalni sušilnik in adsorpcijski sušilnik ter sušilnik za raztapljanje in sušilnik s polimerno membrano.Zamrzovalni sušilnik je najpogosteje uporabljena oprema za dehidracijo stisnjenega zraka, ki se običajno uporablja v situacijah, kjer se zahteva kakovost splošnih virov plina.Zamrzovalni sušilnik uporablja značilnost, da je delni tlak vodne pare v stisnjenem zraku določen s temperaturo stisnjenega zraka, ki se ohladi in dehidrira.Zamrzovalni sušilnik na stisnjen zrak se v industriji na splošno imenuje "hladni sušilnik".Njegova glavna funkcija je zmanjšanje vsebnosti vode v stisnjenem zraku, to je zmanjšanje temperature rosišča stisnjenega zraka.V splošnem industrijskem sistemu stisnjenega zraka je ena od potrebnih naprav za sušenje in čiščenje stisnjenega zraka (znano tudi kot naknadna obdelava).
1 osnovna načela Stisnjen zrak je mogoče stisniti, ohladiti, absorbirati in na druge načine doseči namen odstranjevanja vodne pare.Sušenje z zamrzovanjem je metoda uporabe hlajenja.Kot vemo, zrak, stisnjen z zračnim kompresorjem, vsebuje vse vrste plinov in vodne pare, zato je ves moker zrak.Vsebnost vlage v vlažnem zraku je obratno sorazmerna s tlakom kot celoto, kar pomeni, da višji kot je tlak, manjša je vsebnost vlage.Ko se zračni tlak poveča, bo vodna para v zraku, ki presega možno vsebnost, kondenzirala v vodo (to pomeni, da se prostornina stisnjenega zraka zmanjša in ne more sprejeti prvotne vodne pare).To je glede na prvotni zrak pri vdihavanju, vsebnost vlage je manjša (tu se nanaša na dejstvo, da se ta del stisnjenega zraka povrne v nestisnjeno stanje).Vendar pa je izpuh zračnega kompresorja še vedno stisnjen zrak in njegova vsebnost vodne pare je na največji možni vrednosti, to je v kritičnem stanju plina in tekočine.V tem času se stisnjen zrak imenuje nasičeno stanje, tako da dokler je pod rahlim pritiskom, se bo vodna para takoj spremenila iz plina v tekočino, kar pomeni, da bo voda kondenzirala.Recimo, da je zrak mokra goba, ki absorbira vodo, njegova vsebnost vlage pa je vdihana vlaga.Če iz gobe na silo iztisnemo nekaj vode, se vsebnost vlage v tej gobi relativno zmanjša.Če gobo pustite, da si opomore, bo seveda bolj suha od originalne gobice.S tem dosežemo tudi namen dehidracije in sušenja s pritiskom.Če po doseganju določene jakosti v procesu stiskanja gobice ne uporabimo nobene sile, se bo voda prenehala iztiskati, kar je stanje nasičenosti.Še naprej povečujte intenzivnost iztiskanja, še vedno teče voda.Zato ima zračni kompresor sam funkcijo odstranjevanja vode, uporabljena metoda pa je tlak.Vendar to ni namen zračnega kompresorja, ampak "nadlega".Zakaj ne bi uporabili "tlaka" kot sredstva za odstranjevanje vode iz stisnjenega zraka?To je predvsem zaradi ekonomičnosti, povečanja tlaka za 1 kg.Precej negospodarno je porabiti približno 7 % energije.Toda "hlajenje" za odstranjevanje vode je razmeroma ekonomično, zamrzovalni sušilnik pa za dosego svojega cilja uporablja podoben princip kot razvlaževanje zraka.Ker je gostota nasičene vodne pare omejena, v območju aerodinamičnega tlaka (2MPa), lahko štejemo, da je gostota vodne pare v nasičenem zraku odvisna le od temperature, nima pa nobene zveze z zračnim tlakom.Višja kot je temperatura, večja je gostota vodne pare v nasičenem zraku in več je vode.Nasprotno, nižja ko je temperatura, manj je vode (to lahko razumemo iz zdrave pameti življenja, suho in hladno pozimi ter vlažno in vroče poleti).Stisnjen zrak se ohladi na najnižjo možno temperaturo, tako da se gostota vodne pare v njem zmanjša in nastane "kondenzacija", majhne vodne kapljice, ki nastanejo zaradi te kondenzacije, pa se zbirajo in odvajajo, s čimer se doseže namen odstranjevanje vode iz stisnjenega zraka.Ker gre za proces kondenzacije in kondenzacije v vodo, temperatura ne sme biti nižja od "zmrziščne točke", sicer pojav zmrzovanja ne bo učinkovito odvajal vode.Običajno je nominalna "temperatura rosišča pod pritiskom" zamrzovalnega sušilnika večinoma 2~10 ℃.Na primer, "tlačno rosišče" 0,7 MPa pri 10 ℃ se pretvori v "atmosfersko rosišče" -16 ℃.Razumemo lahko, da ko se stisnjen zrak uporablja v okolju, ki ni nižje od -16 ℃, ne bo tekoče vode, ko bo izpuščen v ozračje.Vse metode odstranjevanja vode iz stisnjenega zraka so le relativno suhe in izpolnjujejo določeno zahtevano suhost.Popolna odstranitev vlage je nemogoča in zelo neekonomično je slediti suhosti, ki presega povpraševanje po uporabi.2 princip delovanja Zamrzovalni sušilnik na stisnjen zrak lahko zmanjša vsebnost vlage v stisnjenem zraku s hlajenjem stisnjenega zraka in kondenzacijo vodne pare v stisnjenem zraku v kapljice.Kondenzirane kapljice tekočine se iz stroja odvajajo skozi avtomatski drenažni sistem.Dokler temperatura okolja v cevovodu za izhodom iz sušilnika ni nižja od temperature rosišča na izhodu iz uparjalnika, ne bo prišlo do pojava sekundarne kondenzacije.
Postopek stisnjenega zraka: stisnjen zrak vstopi v zračni toplotni izmenjevalnik (predgrelnik) [1], da najprej zniža temperaturo visokotemperaturnega stisnjenega zraka, nato pa vstopi v freon/zrak toplotni izmenjevalnik (uparjalnik) [2], kjer stisnjen zrak je izjemno ohlajen, temperatura pa se močno zniža na temperaturo rosišča.Izločena tekoča voda in stisnjen zrak se ločita v vodnem separatorju [3], izločena voda pa se z avtomatsko drenažno napravo odvaja iz stroja.Stisnjen zrak izmenjuje toploto z nizkotemperaturnim hladilnim sredstvom v uparjalniku [2], temperatura stisnjenega zraka pa je v tem trenutku zelo nizka, približno enaka temperaturi rosišča 2~10 ℃.Če ni posebnih zahtev (tj. ni zahteve po nizki temperaturi za stisnjen zrak), se bo stisnjen zrak običajno vrnil v zračni toplotni izmenjevalnik (predgrelnik) [1] za izmenjavo toplote s komprimiranim zrakom visoke temperature, ki je pravkar vstopil v hladni sušilnik.Namen tega je: (1) učinkovito uporabiti "odpadni hlad" posušenega stisnjenega zraka za predhodno hlajenje visokotemperaturnega stisnjenega zraka, ki pravkar vstopa v hladilni sušilnik, tako da se zmanjša hladilna obremenitev hladilnega sušilnika;(2) za preprečevanje sekundarnih težav, kot so kondenzacija, kapljanje, rja itd. zunaj zadnjega dela cevovoda, ki jih povzroča nizkotemperaturni stisnjen zrak po sušenju.Postopek hlajenja: Hladilno sredstvo Freon vstopi v kompresor [4] in po kompresiji se tlak poveča (poveča se tudi temperatura).Ko je nekoliko višji od tlaka v kondenzatorju, se hlapi visokotlačnega hladilnega sredstva izpraznijo v kondenzator [6].V kondenzatorju hlapi hladilnega sredstva z višjo temperaturo in tlakom izmenjujejo toploto z zrakom (zračno hlajenje) ali hladilno vodo (vodno hlajenje) z nižjo temperaturo, s čimer kondenzirajo hladilno sredstvo Freon v tekoče stanje.V tem času se tekoče hladilno sredstvo zniža (ohlaji) s kapilarnim/ekspanzijskim ventilom [8] in nato vstopi v izmenjevalnik toplote freon/zrak (uparjalnik) [2], kjer absorbira toploto stisnjenega zraka in uplinja.Ohlajen zrak, stisnjen s predmetom, se ohladi, uparjene hlape hladilnega sredstva pa posrka kompresor, da se začne naslednji cikel.
Hladilno sredstvo v sistemu zaključi cikel skozi štiri procese: stiskanje, kondenzacija, ekspanzija (dušenje) in izhlapevanje.Z neprekinjenim hladilnim ciklom se uresničuje namen zamrzovanja stisnjenega zraka.4 Funkcija vsake komponente Zračni izmenjevalnik toplote Da bi preprečili nastajanje kondenzirane vode na zunanji steni zunanjega cevovoda, zrak po sušenju z zamrzovanjem zapusti uparjalnik in izmenjuje toploto s stisnjenim zrakom z visoko temperaturo in vlažno toploto v zraku. ponovno izmenjevalnik toplote.Hkrati se temperatura zraka, ki vstopa v uparjalnik, močno zniža.izmenjava toplote Hladilno sredstvo absorbira toploto in se razširi v uparjalniku ter se spremeni iz tekočine v plin, stisnjen zrak pa izmenjuje toploto, da se ohladi, tako da se vodna para v stisnjenem zraku spremeni iz plina v tekočino.vodni separator Izločena tekoča voda se loči od stisnjenega zraka v vodnem separatorju.Večja kot je učinkovitost ločevanja vodnega separatorja, manjši je delež tekoče vode, ki ponovno izhlapi v stisnjen zrak, in nižje je tlačno rosišče stisnjenega zraka.kompresor Plinasto hladilno sredstvo vstopi v hladilni kompresor in se stisne v visokotemperaturno in visokotlačno plinasto hladilno sredstvo.obvodni ventil Če temperatura izločene tekoče vode pade pod ledišče, bo kondenziran led povzročil zamašitev ledu.Obvodni ventil lahko nadzoruje temperaturo hlajenja in tlačno rosišče pri stabilni temperaturi (1~6 ℃).kondenzator Kondenzator znižuje temperaturo hladiva in hladilno sredstvo preide iz visokotemperaturnega plinastega stanja v nizkotemperaturno tekoče stanje.filter Filter učinkovito filtrira nečistoče hladilnega sredstva.Kapilarni/ekspanzijski ventil Po prehodu skozi kapilarni/ekspanzijski ventil se hladilno sredstvo razširi v prostornini in zniža temperaturo ter postane tekočina z nizko temperaturo in nizkim tlakom.separator plin-tekočina Ko tekoče hladilno sredstvo vstopi v kompresor, lahko povzroči pojav tekočega kladiva, ki lahko povzroči poškodbe hladilnega kompresorja.Samo plinasto hladilno sredstvo lahko vstopi v hladilni kompresor skozi separator hladilnega plina in tekočine.Avtomatski odcejevalnik Samodejni odcejevalnik redno odvaja tekočo vodo, ki se nabere na dnu separatorja zunaj stroja.Liofilizacijski sušilnik ima prednosti kompaktne strukture, priročne uporabe in vzdrževanja, nizkih stroškov vzdrževanja itd., in je primeren za priložnosti, kjer temperatura rosišča tlaka stisnjenega zraka ni prenizka (nad 0 ℃).Adsorpcijski sušilnik uporablja sušilno sredstvo za razvlaževanje in sušenje prisilno stisnjenega zraka.Regenerativni adsorpcijski sušilnik se pogosto uporablja v vsakdanjem življenju.
● Filter Filtri so razdeljeni na filter glavnega cevovoda, separator plina in vode, filter za dezodoriranje z aktivnim ogljem, filter za parno sterilizacijo itd. Njihove funkcije so odstranjevanje olja, prahu, vlage in drugih nečistoč v zraku za pridobitev čistega stisnjenega zraka.Vir: tehnologija kompresorjev Izjava o omejitvi odgovornosti: Ta članek je reproduciran iz omrežja, vsebina članka pa je samo za učenje in komunikacijo.Omrežje zračnega kompresorja je nevtralno glede na stališča v članku.Avtorske pravice za članek pripadajo izvirnemu avtorju in platformi.Če pride do kakršne koli kršitve, se obrnite, da jo izbrišete.
