Ett tryckluftssystem består i snäv bemärkelse av luftkällutrustning, luftreningsutrustning och tillhörande rörledningar. I vid bemärkelse tillhör pneumatiska hjälpkomponenter, pneumatiska ställdon, pneumatiska styrkomponenter, vakuumkomponenter etc. kategorin tryckluftssystem. Vanligtvis är utrustningen i en luftkompressorstation ett tryckluftssystem i snäv bemärkelse. Följande figur visar ett typiskt flödesschema för ett tryckluftssystem:
Luftkällutrustningen (luftkompressorn) suger in atmosfären, komprimerar luften i sitt naturliga tillstånd till tryckluft med högre tryck och avlägsnar fukt, olja och andra föroreningar i tryckluften genom reningsutrustning.
Naturluften består av en blandning av olika gaser (O₂, N₂, CO₂…etc.), och vattenånga är en av dem. Luft som innehåller en viss mängd vattenånga kallas fuktig luft, och luft som inte innehåller vattenånga kallas torr luft. Luften omkring oss är fuktig luft, så arbetsmediet för luftkompressorn är naturligt fuktig luft.
Även om vattenånghalten i fuktig luft är relativt liten, har dess innehåll stor inverkan på den fuktiga luftens fysikaliska egenskaper. I tryckluftsreningssystemet är torkning av tryckluften en av huvudingredienserna.
Under vissa temperatur- och tryckförhållanden är halten vattenånga i fuktig luft (det vill säga vattenångans densitet) begränsad. Vid en viss temperatur, när mängden vattenånga når maximalt möjliga innehåll, kallas den fuktiga luften vid denna tidpunkt mättad luft. Fuktig luft utan maximalt möjliga innehåll av vattenånga kallas omättad luft.
I det ögonblick då omättad luft blir mättad luft, kondenserar flytande vattendroppar i den fuktiga luften, vilket kallas "kondensation". Kondensation är vanligt. Till exempel är luftfuktigheten hög på sommaren, och det är lätt att bilda vattendroppar på ytan av vattenröret. På vintermorgnar kommer vattendroppar att synas på de boendes glasfönster. Dessa bildas alla genom att fuktig luft kyls ner under konstant tryck. Resultatet är Lu.
Som nämnts ovan kallas temperaturen vid vilken den omättade luften når mättnad för daggpunkten när vattenångans partialtryck hålls konstant (det vill säga den absoluta vattenhalten hålls konstant). När temperaturen sjunker till daggpunktstemperaturen kommer det att uppstå "kondens".
Daggpunkten för fuktig luft är inte bara relaterad till temperaturen, utan också till mängden fukt i den fuktiga luften. Daggpunkten är hög vid hög vattenhalt, och daggpunkten är låg vid låg vattenhalt.
Daggpunktstemperaturen har en viktig användning inom kompressorteknik. Till exempel, när utloppstemperaturen från luftkompressorn är för låg, kommer olje-gasblandningen att kondensera på grund av den låga temperaturen i olje-gas-cylindern, vilket gör att smörjoljan innehåller vatten och därför påverkar smörjeffekten. Luftkompressorns utloppstemperatur måste konstrueras så att den inte är lägre än daggpunktstemperaturen under motsvarande partialtryck.
Atmosfärisk daggpunkt är daggpunktstemperaturen under atmosfärstryck. På liknande sätt avser tryckdaggpunkt daggpunktstemperaturen för tryckluft.
Motsvarande förhållande mellan tryckdaggpunkten och den normala tryckdaggpunkten är relaterat till kompressionsförhållandet. Vid samma tryckdaggpunkt gäller att ju större kompressionsförhållandet är, desto lägre är motsvarande normala tryckdaggpunkt.
Tryckluften som kommer ut ur luftkompressorn är smutsig. De viktigaste föroreningarna är: vatten (flytande vattendroppar, vattendimma och gasformig vattenånga), kvarvarande smörjoljedimma (oljedroppar och oljeånga), fasta föroreningar (rost, metallpulver, gummipartiklar, tjärpartiklar och filtermaterial, fint pulver från tätningsmaterial etc.), skadliga kemiska föroreningar och andra föroreningar.
Försämrad smörjolja försämrar gummi, plast och tätningsmaterial, vilket orsakar funktionsfel i ventiler och förorenande produkter. Fukt och damm orsakar att metalldelar och rör rostar och korroderar, vilket gör att rörliga delar fastnar eller slits ut, vilket orsakar funktionsfel i pneumatiska komponenter eller läcker luft. Fukt och damm blockerar också stryphål eller filtergaller. Isen gör att rörledningen fryser eller spricker.
På grund av dålig luftkvalitet minskar det pneumatiska systemets tillförlitlighet och livslängd kraftigt, och de resulterande förlusterna överstiger ofta kostnaden och underhållskostnaderna för luftbehandlingsanordningen, så det är absolut nödvändigt att välja rätt luftbehandlingssystem.
Vilka är de viktigaste källorna till fukt i tryckluft?
Den huvudsakliga fuktkällan i tryckluft är vattenångan som sugs in av luftkompressorn tillsammans med luften. Efter att den fuktiga luften har kommit in i luftkompressorn pressas en stor mängd vattenånga in i flytande vatten under kompressionsprocessen, vilket avsevärt minskar den relativa fuktigheten hos tryckluften vid luftkompressorns utlopp.
Till exempel, när systemtrycket är 0,7 MPa och den relativa fuktigheten i den inandade luften är 80 %, även om tryckluftsutgången från luftkompressorn är mättad under tryck, är dess relativa fuktighet endast 6–10 % om den omvandlas till atmosfärstryck före kompression. Det vill säga att fukthalten i tryckluften har minskat kraftigt. Men när temperaturen gradvis sjunker i gasledningen och gasutrustningen kommer en stor mängd flytande vatten att fortsätta att kondensera i tryckluften.
Hur orsakas oljeförorening i tryckluft?
Smörjoljan i luftkompressorn, oljeångan och svävande oljedroppar i omgivningsluften samt smörjoljan i de pneumatiska komponenterna i systemet är de främsta källorna till oljeföroreningar i tryckluften.
Förutom centrifugal- och membranluftkompressorer kommer nästan alla luftkompressorer som används för närvarande (inklusive olika oljefria smorda luftkompressorer) att ha mer eller mindre smutsig olja (oljedroppar, oljedimma, oljeånga och kolklyvning) i gasledningen.
Den höga temperaturen i luftkompressorns kompressionskammare kommer att orsaka att cirka 5–6 % av oljan förångas, spricker och oxiderar, och avsätts i luftkompressorns innervägg i form av kol och lackfilm, och den lätta fraktionen kommer att suspenderas i form av ånga och mikroorganismer. Materia förs in i systemet med hjälp av tryckluft.
Kort sagt, för system som inte kräver smörjmedel under drift kan alla oljor och smörjmedel som blandas i den använda tryckluften betraktas som oljeförorenade material. För system som behöver tillsätta smörjmedel under arbetet betraktas all rostskyddsfärg och kompressorolja som finns i tryckluften som oljeföroreningar.
Hur kommer fasta föroreningar in i tryckluft?
De huvudsakliga källorna till fasta föroreningar i tryckluft är:
①Den omgivande atmosfären är blandad med olika föroreningar av olika partikelstorlekar. Även om luftkompressorns sugport är utrustad med ett luftfilter, kan vanligtvis "aerosolföroreningar" under 5 μm fortfarande komma in i luftkompressorn med inandningsluften, blandat med olja och vatten in i avgasröret under kompressionsprocessen.
②När luftkompressorn är i drift kommer friktion och kollision mellan de olika delarna, åldring och lossnande av tätningarna samt förkolning och fission av smörjoljan vid hög temperatur att orsaka att fasta partiklar som metallpartiklar, gummidamm och kolhaltig fission förs in i gasledningen.
Publiceringstid: 18 april 2023
