Качество сжатого Воздуха

30 Января 2016

Загрязнения сжатого воздуха оказывают отрицательное физическое и химическое воздействие на пневмоустройства и снижают их долговечность в 3-7 раз и более. До 80% отказов в пневмосистемах происходит по причине плохого качества сжатого воздуха. Загрязнения попадают в сжатый воздух из 3х источников. Этими источниками являются: атмосфера, сам компрессор и трубопроводы. В 1 м3 городского воздуха содержится около 140 млн. пылевых частиц. Из них 80% составляют частицы размером менее 2 микрон, которые не задерживаются фильтрами на всасывании. Кроме твердых частиц в атмосфере содержатся пары углеводородов (до 0,05-0,5 мг/нм3), несгоревших топлив до 0,5 мг/нм3, масел, микроорганизмы до 3850 шт/нм3, бактерии, грибки, котельная пыль и сажа до 10 мг/нм3, влага до 10-11 мг/нм3 и т.п.

В самом компрессоре добавляются продукты износа и смазочное масло. В зависимости от типа компрессора в сжатый газ добавляется 5-50 мг/нм3 частиц масла в виде аэрозоли и паров. В поршневых компрессорах из-за высоких температур масло частично разлагается, окисляется, образуя нагар.

При транспортировке по трубопроводам сжатый воздух дополнительно загрязняется окалиной и ржавчиной в количествах до 3-4 мг/нм3. Коррозия в трубопроводах, уплотнениях и арматуре, имеющая место из-за присутствия капельной влаги, на 30-40% увеличивает расход сжатого воздуха.

Количество влаги, выделяемой в компрессорной установке достигает значительных величин. Например, при относительной влажности 70% и температуре всасывания 32oС в компрессоре производительностью 14 м3/мин и давлением 0,8 МПа абс. за 8-часовую смену выделяется более 160 л конденсата.

Наличие воды в виде пара в воздухе не вызывает каких-либо проблем в эксплуатации, однако появление сконденсировавшейся капельной влаги в сжатом воздухе вызывает очень серьёзные эксплуатационные проблемы:

  1. смытие защитной масляной пленки на пневмоинструментах и механизмах;
  2. коррозию металлов и образование ржавчины в воздухопроводах;
  3. повышенные износы и увеличение стоимости техобслуживания пневмоинструмента;
  4. нарушения работы пневматических вентилей и пневмоцилиндров (прилипание, заедание и т.п.);
  5. нарушения работы КИП и повышение стоимости их технического обслуживания;
  6. ухудшение качества лакокрасочных составов при пневматической покраске (искажение цвета, ухудшение сцепления с поверхностью, поверхностные дефекты и т.п.);
  7. коррозию изделий, подвергнутых пескоструйной обработке с применением влажного воздуха;
  8. обмерзание и забивание трубопроводов, арматуры и приборов льдом в холодную погоду;
  9. образование дополнительного конденсата или льда на выходе влажного воздуха при внезапном его расширении;
  10. потеря эффективности электронных приборов (электронных датчиков, реле, преобразователей частоты, записывающих приборов и т.п.);
  11. ухудшение качества выпускаемой продукции в ряде отраслей промышленности (фармацевтика, химия и т.п.);
  12. ухудшение качества бумаги в полиграфии в случае попадания влаги (прилипание, промокание и т.п.);
  13. ухудшение качества пищевых продуктов и напитков благодаря искажениям исходных пропорций в составах (производство хлебобулочных изделий, ликеров и т.п.);
  14. ухудшение качества цемента и других материалов при пневмотранспорте с использованием влажного воздуха;
  15. образование высокоагрессивных кислот при пневматической разгрузке цистерн с жидким хлором и другими аналогичными продуктами, если разгрузка осуществляется влажным воздухом;
  16. повреждения оборудования при испытаниях их в аэродинамических трубах, в которых удары капель жидкости при сверхвысоких скоростях равносильны обстрелу автоматными пулями.

Влажность воздуха может быть выражена через показатели относительной (%) и абсолютной (г/нм3) влажности, а также температуры точки росы. Относительная влажность воздуха определяется как отношение массы водяного пара в воздухе к массе водяного пара в воздухе в насыщенном состоянии при данной температуре. Воздух может содержать в себе влагу в виде пара тем больше, чем больше его температура. Однако с ростом давления эта способность воздуха уменьшается.

Точка росы - это температура, при которой влага , содержащаяся в воздухе, начинает выделяться в виде конденсата при его охлаждении при определенном постоянном давлении, а воздух становится насыщенным. Точка росы должна указываться, во избежании путаницы, вместе с давлением воздуха, которому она соответствует. Номограмма для пересчета точки росы влажного воздуха под определенным исходным давлением на условия под различными другими давлениями приведена на рис.1. Пунктирными линиями показан пример пересчета влажности воздуха при давлении 0,9 МПа (9 кгс/см2 абс.) с точкой росы +15oС на условия с давлениями 15,0; 4,0 и 1,0 кгс/см2 абс. Соответствующие новые значения точки росы равны: '23oС; 3oС и -14oС. Пересчет точки росы при атмосферном давлении на повышенные давления производится по той же номограмме, но в обратном направлении.

До создания современных технологий осушки воздуха приходилось мириться с отрицательными последствиями наличия влаги в сжатом воздухе. В ряде случаев в сжатый воздух впрыскивался метиловый спирт для предотвращения образования льда в трубах и арматуре. В других случаях в холодные периоды времени применяли электрические подогреватели. Наиболее общей рекомендацией для предотвращения обмерзания и забивания трубопроводов и импульсных линий сжатого воздуха льдом является необходимость поддержания точки росы воздуха ниже наименьшей ожидаемой окружающей температуры минимум на 10oС.

В современных системах сжатого воздуха применяются следующие виды осушителей:

  1. Гигроскопические;
  2. Адсорбционные;
  3. Холодильные;
  4. Мембранные.

При выборе осушителей сжатого воздуха рассматриваются ряд факторов: необходимая точка росы из условий потребления; температура и расход сжатого воздуха, окружающая температура и т.п.


Вернуться
 
 
 

Выберите город