El sistema d'aire comprimit, en sentit estricte, està compost per equips de font d'aire, equips de purificació de font d'aire i canonades relacionades. En sentit ampli, els components auxiliars pneumàtics, els actuadors pneumàtics, els components de control pneumàtic, els components de buit, etc. pertanyen a la categoria de sistema d'aire comprimit. Normalment, l'equip d'una estació compressora d'aire és un sistema d'aire comprimit en sentit estricte. La figura següent mostra un diagrama de flux típic d'un sistema d'aire comprimit:
L'equip de font d'aire (compressor d'aire) aspira l'atmosfera, comprimeix l'aire en estat natural en aire comprimit amb una pressió més alta i elimina la humitat, l'oli i altres impureses de l'aire comprimit mitjançant un equip de purificació.
L'aire a la natura està compost d'una barreja de diversos gasos (O₂, N₂, CO₂... etc.), i el vapor d'aigua n'és un. L'aire que conté una certa quantitat de vapor d'aigua s'anomena aire humit, i l'aire que no conté vapor d'aigua s'anomena aire sec. L'aire que ens envolta és aire humit, de manera que el medi de treball del compressor d'aire és aire naturalment humit.
Tot i que el contingut de vapor d'aigua de l'aire humit és relativament petit, el seu contingut té una gran influència en les propietats físiques de l'aire humit. En el sistema de purificació d'aire comprimit, l'assecat de l'aire comprimit és un dels principals continguts.
Sota certes condicions de temperatura i pressió, el contingut de vapor d'aigua en l'aire humit (és a dir, la densitat del vapor d'aigua) és limitat. A una certa temperatura, quan la quantitat de vapor d'aigua continguda arriba al contingut màxim possible, l'aire humit en aquest moment s'anomena aire saturat. L'aire humit sense el contingut màxim possible de vapor d'aigua s'anomena aire insaturat.
En el moment en què l'aire insaturat es converteix en aire saturat, les gotes d'aigua líquida es condensen a l'aire humit, cosa que s'anomena "condensació". La condensació és habitual. Per exemple, la humitat de l'aire és alta a l'estiu i és fàcil formar gotes d'aigua a la superfície de la canonada d'aigua. Al matí d'hivern, apareixen gotes d'aigua a les finestres de vidre dels residents. Totes aquestes es formen pel refredament de l'aire humit sota pressió constant. Resultats de Lu.
Com s'ha esmentat anteriorment, la temperatura a la qual l'aire insaturat arriba a la saturació s'anomena punt de rosada quan la pressió parcial del vapor d'aigua es manté constant (és a dir, el contingut absolut d'aigua es manté constant). Quan la temperatura baixa fins a la temperatura del punt de rosada, hi haurà "condensació".
El punt de rosada de l'aire humit no només està relacionat amb la temperatura, sinó també amb la quantitat d'humitat de l'aire humit. El punt de rosada és alt amb un contingut d'aigua elevat, i el punt de rosada és baix amb un contingut d'aigua baix.
La temperatura del punt de rosada té una utilitat important en l'enginyeria de compressors. Per exemple, quan la temperatura de sortida del compressor d'aire és massa baixa, la barreja de gas i petroli es condensarà a causa de la baixa temperatura al barril de gas i petroli, cosa que farà que l'oli lubricant contingui aigua i afectarà l'efecte de lubricació. Per tant, la temperatura de sortida del compressor d'aire ha d'estar dissenyada per no ser inferior a la temperatura del punt de rosada sota la pressió parcial corresponent.
El punt de rosada atmosfèric és la temperatura del punt de rosada sota la pressió atmosfèrica. De la mateixa manera, el punt de rosada a pressió es refereix a la temperatura del punt de rosada de l'aire a pressió.
La relació corresponent entre el punt de rosada a pressió i el punt de rosada a pressió normal està relacionada amb la relació de compressió. Sota el mateix punt de rosada a pressió, com més gran sigui la relació de compressió, més baix serà el punt de rosada a pressió normal corresponent.
L'aire comprimit que surt del compressor d'aire és brut. Els principals contaminants són: aigua (gotes d'aigua líquida, boira d'aigua i vapor d'aigua gasós), boira d'oli lubricant residual (gotes d'oli de boira i vapor d'oli), impureses sòlides (fang d'òxid, pols metàl·lica, fines de cautxú, partícules de quitrà i materials de filtre, pols fina de materials de segellat, etc.), impureses químiques nocives i altres impureses.
L'oli lubricant deteriorat deteriorarà el cautxú, el plàstic i els materials de segellat, provocant un mal funcionament de les vàlvules i productes contaminants. La humitat i la pols faran que les peces metàl·liques i les canonades s'oxidin i corroeixin, cosa que provocarà que les peces mòbils quedin enganxades o desgastades, i que els components pneumàtics no funcionin correctament o perdin aire. La humitat i la pols també bloquejaran els forats d'estrangulació o les pantalles del filtre. Després, el gel farà que la canonada es congeli o s'esquerdi.
A causa de la mala qualitat de l'aire, la fiabilitat i la vida útil del sistema pneumàtic es redueixen considerablement, i les pèrdues resultants sovint superen amb escreix el cost i els costos de manteniment del dispositiu de tractament de la font d'aire, per la qual cosa és absolutament necessari seleccionar correctament el sistema de tractament de la font d'aire.
Quines són les principals fonts d'humitat en l'aire comprimit?
La principal font d'humitat de l'aire comprimit és el vapor d'aigua que aspira el compressor d'aire juntament amb l'aire. Després que l'aire humit entri al compressor d'aire, una gran quantitat de vapor d'aigua s'expressa en aigua líquida durant el procés de compressió, cosa que reduirà considerablement la humitat relativa de l'aire comprimit a la sortida del compressor d'aire.
Per exemple, quan la pressió del sistema és de 0,7 MPa i la humitat relativa de l'aire inhalat és del 80%, tot i que la sortida d'aire comprimit del compressor d'aire està saturada sota pressió, si es converteix a l'estat de pressió atmosfèrica abans de la compressió, la seva humitat relativa és només del 6~10%. És a dir, el contingut d'humitat de l'aire comprimit s'ha reduït considerablement. Tanmateix, a mesura que la temperatura baixa gradualment a la canonada de gas i als equips de gas, una gran quantitat d'aigua líquida continuarà condensant-se a l'aire comprimit.
Com es produeix la contaminació per oli en l'aire comprimit?
L'oli lubricant del compressor d'aire, el vapor d'oli i les gotes d'oli en suspensió a l'aire ambient i l'oli lubricant dels components pneumàtics del sistema són les principals fonts de contaminació per oli a l'aire comprimit.
Excepte els compressors d'aire centrífugs i de diafragma, gairebé tots els compressors d'aire que s'utilitzen actualment (inclosos diversos compressors d'aire lubricats sense oli) tindran més o menys oli brut (gotes d'oli, boira d'oli, vapor d'oli i fissió de carboni) al gasoducte.
L'alta temperatura de la cambra de compressió del compressor d'aire farà que aproximadament un 5% ~ 6% de l'oli s'evapori, s'esquerdi i s'oxidi, i es dipositi a la paret interior del tub del compressor d'aire en forma de pel·lícula de carboni i vernís, i la fracció lleugera quedarà suspesa en forma de vapor i micro. La forma de matèria s'introdueix al sistema mitjançant aire comprimit.
En resum, per a sistemes que no requereixen materials lubricants durant el funcionament, tots els olis i materials lubricants barrejats a l'aire comprimit utilitzat es poden considerar materials contaminats amb oli. Per a sistemes que necessiten afegir materials lubricants durant el treball, tota la pintura antioxidant i l'oli de compressor contingut a l'aire comprimit es consideren impureses contaminants d'oli.
Com entren les impureses sòlides a l'aire comprimit?
Les principals fonts d'impureses sòlides en l'aire comprimit són:
①L'atmosfera circumdant es barreja amb diverses impureses de diferents mides de partícules. Fins i tot si l'orifici d'aspiració del compressor d'aire està equipat amb un filtre d'aire, normalment les impureses "d'aerosol" inferiors a 5 μm encara poden entrar al compressor d'aire amb l'aire inhalat, barrejades amb oli i aigua al tub d'escapament durant el procés de compressió.
②Quan el compressor d'aire funciona, la fricció i la col·lisió entre les diverses peces, l'envelliment i la caiguda dels segells, i la carbonització i la fissió de l'oli lubricant a alta temperatura faran que partícules sòlides com ara partícules metàl·liques, pols de goma i fissió carbonosa siguin introduïdes al gasoducte.
Data de publicació: 18 d'abril de 2023
