O sistema de aire comprimido, nun sentido estrito, está composto por equipos de fonte de aire, equipos de purificación de fonte de aire e tubaxes relacionadas. Nun sentido amplo, os compoñentes auxiliares pneumáticos, os actuadores pneumáticos, os compoñentes de control pneumático, os compoñentes de baleiro, etc. pertencen á categoría de sistema de aire comprimido. Normalmente, o equipo dunha estación compresora de aire é un sistema de aire comprimido nun sentido estrito. A seguinte figura mostra un diagrama de fluxo típico dun sistema de aire comprimido:
O equipo de fonte de aire (compresor de aire) aspira a atmosfera, comprime o aire no estado natural en aire comprimido con maior presión e elimina a humidade, o aceite e outras impurezas do aire comprimido mediante un equipo de purificación.
O aire natural está composto dunha mestura de varios gases (O₂, N₂, CO₂...etc.), e o vapor de auga é un deles. O aire que contén unha certa cantidade de vapor de auga chámase aire húmido e o aire que non contén vapor de auga chámase aire seco. O aire que nos rodea é aire húmido, polo que o medio de traballo do compresor de aire é aire húmido de forma natural.
Aínda que o contido de vapor de auga do aire húmido é relativamente pequeno, o seu contido ten unha grande influencia nas propiedades físicas do aire húmido. No sistema de purificación de aire comprimido, o secado do aire comprimido é un dos principais contidos.
En determinadas condicións de temperatura e presión, o contido de vapor de auga no aire húmido (é dicir, a densidade do vapor de auga) é limitado. A unha determinada temperatura, cando a cantidade de vapor de auga contida alcanza o contido máximo posible, o aire húmido nese momento chámase aire saturado. O aire húmido sen o contido máximo posible de vapor de auga chámase aire insaturado.
No momento en que o aire insaturado se converte en aire saturado, as pingas de auga líquida condénsanse no aire húmido, o que se denomina "condensación". A condensación é común. Por exemplo, a humidade do aire é alta no verán e é doado formar pingas de auga na superficie da tubaxe de auga. Na mañá do inverno, aparecen pingas de auga nas fiestras de vidro dos residentes. Todas elas fórmanse polo arrefriamento do aire húmido a presión constante. Resultado de Lu.
Como se mencionou anteriormente, a temperatura á que o aire insaturado alcanza a saturación chámase punto de orballo cando a presión parcial do vapor de auga se mantén constante (é dicir, o contido absoluto de auga mantense constante). Cando a temperatura baixa ata a temperatura do punto de orballo, haberá "condensación".
O punto de orballo do aire húmido non só está relacionado coa temperatura, senón tamén coa cantidade de humidade do aire húmido. O punto de orballo é alto cun alto contido de auga e o punto de orballo é baixo cun baixo contido de auga.
A temperatura do punto de orballo ten un uso importante na enxeñaría de compresores. Por exemplo, cando a temperatura de saída do compresor de aire é demasiado baixa, a mestura de petróleo e gas condensarase debido á baixa temperatura no barril de petróleo e gas, o que fará que o aceite lubricante conteña auga e afecte o efecto de lubricación. Polo tanto, a temperatura de saída do compresor de aire debe estar deseñada para que non sexa inferior á temperatura do punto de orballo á presión parcial correspondente.
O punto de orballo atmosférico é a temperatura do punto de orballo baixo a presión atmosférica. Do mesmo xeito, o punto de orballo a presión refírese á temperatura do punto de orballo do aire a presión.
A relación correspondente entre o punto de orballo a presión e o punto de orballo a presión normal está relacionada coa taxa de compresión. Co mesmo punto de orballo a presión, canto maior sexa a taxa de compresión, menor será o punto de orballo a presión normal correspondente.
O aire comprimido que sae do compresor de aire está sucio. Os principais contaminantes son: auga (gotas de auga líquida, néboa de auga e vapor de auga gasoso), néboa de aceite lubricante residual (néboa, gotas de aceite e vapor de aceite), impurezas sólidas (lama de ferruxe, po metálico, finos de goma, partículas de alcatrán e materiais de filtro, po fino de materiais de selado, etc.), impurezas químicas nocivas e outras impurezas.
O aceite lubricante deteriorado deteriorará a goma, o plástico e os materiais de selado, o que provocará o mal funcionamento das válvulas e os produtos contaminantes. A humidade e o po farán que as pezas metálicas e as tubaxes se oxiden e corroan, o que provocará que as pezas móbiles queden atascadas ou desgastadas, o que provocará o mal funcionamento dos compoñentes neumáticos ou fugas de aire. A humidade e o po tamén bloquearán os orificios de estrangulación ou as mallas dos filtros. Despois, o xeo provocará que a tubaxe se conxele ou se rache.
Debido á mala calidade do aire, a fiabilidade e a vida útil do sistema pneumático redúcense considerablemente e as perdas resultantes adoitan superar con creces o custo e os custos de mantemento do dispositivo de tratamento da fonte de aire, polo que é absolutamente necesario seleccionar correctamente o sistema de tratamento da fonte de aire.
Cales son as principais fontes de humidade no aire comprimido?
A principal fonte de humidade no aire comprimido é o vapor de auga que aspira o compresor de aire xunto co aire. Despois de que o aire húmido entre no compresor de aire, unha gran cantidade de vapor de auga é espremida en auga líquida durante o proceso de compresión, o que reducirá considerablemente a humidade relativa do aire comprimido na saída do compresor de aire.
Por exemplo, cando a presión do sistema é de 0,7 MPa e a humidade relativa do aire inhalado é do 80 %, aínda que a saída de aire comprimido do compresor de aire estea saturada baixo presión, se se converte ao estado de presión atmosférica antes da compresión, a súa humidade relativa é só do 6 ao 10 %. É dicir, o contido de humidade do aire comprimido reduciuse considerablemente. Non obstante, a medida que a temperatura baixa gradualmente no gasoduto e nos equipos de gas, unha gran cantidade de auga líquida seguirá condensándose no aire comprimido.
Como se produce a contaminación por aceite no aire comprimido?
O aceite lubricante do compresor de aire, o vapor de aceite e as pingas de aceite en suspensión no aire ambiente e o aceite lubricante dos compoñentes neumáticos do sistema son as principais fontes de contaminación por aceite no aire comprimido.
Agás os compresores de aire centrífugos e de diafragma, case todos os compresores de aire que se usan actualmente (incluídos varios compresores de aire lubricados sen aceite) terán máis ou menos aceite sucio (gotas de aceite, néboa de aceite, vapor de aceite e fisión de carbono) no gasoduto.
A alta temperatura da cámara de compresión do compresor de aire fará que aproximadamente o 5%~6% do aceite se vaporice, se rache e se oxide, e se deposite na parede interior do tubo do compresor de aire en forma de película de carbono e verniz, e a fracción lixeira quedará suspendida en forma de vapor e micromateria. A forma de materia é introducida no sistema mediante aire comprimido.
En resumo, para os sistemas que non requiren materiais lubricantes durante o funcionamento, todos os aceites e materiais lubricantes mesturados no aire comprimido empregado poden considerarse materiais contaminados con aceite. Para os sistemas que precisan engadir materiais lubricantes durante o traballo, toda a pintura antioxidante e o aceite do compresor contidos no aire comprimido considéranse impurezas contaminantes por aceite.
Como entran as impurezas sólidas no aire comprimido?
As principais fontes de impurezas sólidas no aire comprimido son:
①A atmosfera circundante está mesturada con diversas impurezas de diferentes tamaños de partículas. Mesmo se a porta de succión do compresor de aire está equipada cun filtro de aire, normalmente as impurezas de "aerosol" por debaixo de 5 μm aínda poden entrar no compresor de aire co aire inhalado, mesturadas con aceite e auga no tubo de escape durante o proceso de compresión.
②Cando o compresor de aire está en funcionamento, a fricción e a colisión entre as distintas pezas, o envellecemento e a caída das xuntas, e a carbonización e fisión do aceite lubricante a altas temperaturas farán que partículas sólidas como partículas metálicas, po de goma e fisión carbonosa sexan introducidas no gasoduto.
Data de publicación: 18 de abril de 2023
