Подготовка качества воздуха и основные элементы Пневмолинии 


Зачем осушать и очищать воздух?

  • Качество получаемого воздуха также является немаловажным фактором при определении затрат на  создание или реконструкцию пневмосистем потребителя, сумма затрат на подготовку сжатого воздуха может доходить до 20% от затрат на его производство. Очевидно что чем выше класс требуемого воздуха тем больше эти затраты.
  • При  сжатии воздуха компрессор  всасывает все примеси:
           -пыль

           -влагу

          -пары масла

         -пары химикатов

и т. д. несмотря на фильтры, встраиваемые на входе компрессора, и при сжатии воздуха «концентрирует» их, поэтому в пневмосистеме для очистки воздуха, как правило, присутствуют:

  • сепараторы
  • конденсатоотводчики,
  • осушители
  • различные фильтры

Самую серьезную проблему представляет влажность, не только сама по себе, а еще и потому, что в воде растворяются практически все примеси, содержащиеся в воздухе. 

Получившаяся в результате этого растворения агрессивная смесь вызывает коррозию в компрессоре и трубопроводах, окисляющиеся частицы и продукты коррозии переносятся к оборудованию, потребляющему сжатый воздух, вызывая его преждевременный износ.

Вода присутствует в воздухе в жидкой и газообразной фазах, т. е. в виде капель сконденсированной воды и водяного пара. Отделение капельной влаги происходит в циклонном сепараторе, установленном на выходе компрессора. Сжатый воздух с капельками воды попадает в циклон, где он вовлекается во вращательное движение высокой скорости. Под воздействием мощных центробежных сил (принцип стиральной машины, капли влаги выдавливаются на стенки и стекают вниз) капельки жидкости оседают на стенках сепаратора и стекают в коллектор. Коллектор оборудуется конденсатоотводчиком.

Осушители и их виды

Значительная часть воды в сжатом воздухе присутствует в газообразном виде (водяной пар), в самом компрессоре эта вода как правило не конденсируется из-за высокой температуры, получаемого сжатого воздуха, но по мере распространения по пневмосетям  воздух охлаждается, водяной пар, содержашийся в нём переходит в жидкую фазу и выпадает в виде конденсата, со всеми вытекающими из этого отрицательными последствиями. Для выпадания конденсата, горячему воздуху достаточно остыть на 3-5 градусов от пред едущей температуры, чтобы выпасть в водно капельную фракцию (конденсат).

Водяной пар  удаляется из воздуха с помощью специальных устройств – осушителей.

Существует 5 технологий осушения воздуха.

  1. осушка охлаждением.

  2. осушка путём дополнительного сжатия.

  3. осушка с использованием абсорбционных осушителей.

  4. осушка с использованием адсорбционных осушителей.

  5. осушка с использованием мембранных осушителей


Осушка охлаждением

Осушка охлаждением - наиболее широко применяемый в промышленности и наиболее экономичный тип осушителя.

Стоимость такого осушителя в диапазоне производительностей от 3 до 20 м3/мин составляет примерно 15-20% от стоимости компрессорного оборудования.

Сжатый воздух охлаждается хладагентом, а выпавший конденсат отводится конденцатоотводчиком, при этом достигается точка росы + 3°С. Наиболие часто используемые из них это Рефрижераторные осушители (о них будет описано ниже). Есть и другие виды таких осушителей которые достигают и более низких точек росы, но потребность в таких обычно происходит редко.


Дополнительное Сжатие

Другой метод осушки заключается в дополнительном сжатии воздуха. В этом случае воздух сжимается до гораздо большего давления, чем необходимо для работы образуется конденсат, который отводится через специальный клапан. Затем воздух расширяется до рабочего давления. С помощью данной методики возможно достичь точки росы -60°С. Однако этот процесс очень дорогой и используется рендко. Если окружающая температура или область применения требует низких значений точки росы от 0° до -70°С, следует применять сорбционные или мембранные осушители. В этом случае стоимость осушки в общем процессе подготовки воздуха достигает 50%.


Абсорбционные осушители

В абсорбционном осушителе пары воды химически поглощаются агентом, который в процессе осушки растворяется. Агентом является соль на основе NaCl.  В ходе процесса происходит расход агента: 1 кг соли поглощает примерно 13 кг водяного конденсата. Это означает, что соль нужно регулярно пополнять. Самой низкой точкой росы, которую можно достичь таким способом, является -15°С. Используются и другие осушительные агенты, в том числе: глицерин, серную кислоту, обезвоженный мел, и т. п.. Оперативные расходы довольно высокие, из-за чего этот метод на практике применяется очень редко.


Адсорбционные осушители

В адсорбционном осушителе молекулы газа или пара притягиваются молекулярными силами адсорбента. Осушительным агентом является специальный гель (например, селикогель), который адсорбирует влагу. После каждого рабочего цикла требуется восстановление свойств агента, для этого используются два контейнера - один для осушки, другой для регенерации. Восстановление может быть холодным или горячим. Осушители с холодным восстановлением стоят дешевле, но более дороги в эксплуатации.


Мембранный осушитель

Мембранный осушитель состоит из пучка полых волокон, которые открыты для водяных паров. Осушаемый воздух обтекает эти волокна. Осушка происходит за счет разницы давления между влажным воздухом внутри волокон и сухого воздуха, протекающего в обратном направлении Для управления обратной продувкой не потребляется электрическая энергия, что позволяет использовать такие осушители во взрывоопасных средах. Одно из главных отличий от других осушителей заключается в следующем: мембранный осушитель в определенной пропорции уменьшает влажность воздуха, тогда как рефрижераторный и адсорбционные осушители понижают точку росы.

Недостатком мембранных осушителей является их низкая пропускная способность, и, как следствие, высокая стоимость.


Наиболее распространёнными являются рефрижераторный и аДсорбционные осушители.


Это нравится:0Да/0Нет