В атмосферном воздухе всегда есть некоторое количество водяного пара, большее — при высоких температурах и меньшее — при низких температурах. При сжатии воздуха концентрация воды растет. Например, компрессор с рабочим давлением 7 бар и производительностью 200 л/с, который всасывает воздух с температурой 20°С и относительной влажностью 80%, выдаст за восьмичасовой рабочий день в линию сжатого воздуха 80 л воды. Для того чтобы охарактеризовать содержание воды в сжатом воздухе, используется термин «точка росы под давлением» (ТРД). Это температура, при которой водяной пар преобразуется в воду при текущем рабочем давлении. Низкое значение ТРД указывает на малое количество водяного пара в сжатом воздухе. 48 Важно помнить, что точку росы атмосферного воздуха нельзя путать с ТРД при сравнении различных осушителей. Например, ТРД, равная +2°С при 7 бар, эквивалентна –23°С при атмосферном давле- нии. Использование фильтра для удаления влаги (ниже точки росы) ничего не даст, так как дальнейшее охлаждение означает продолжение осаждения конденсационной воды. Основной тип осушительного оборудования можно выбирать, ориентируясь на температуру точки росы под давлением. С точки зрения затрат более низкая точка росы потребует более высоких капитальных и эксплуатационных расходов на осушение воздуха. В принципе существует четыре способа удаления влаги из сжатого воздуха: охлаждение, чрезмерное сжатие, абсорбция и адсорбция. На ос- нове этих способов и выпускается оборудование для различных типов систем сжатого воздуха.
Концевой охладитель представляет собой теплообменник, который охлаждает горячий сжатый воздух, чтобы выделить из него воду, в противном случае она конденсировалась бы в трубопроводной системе. Концевые охладители бывают водяного или воздушного охлаждения, обычно оснащаются влагосепаратором с автоматическим сливом конденсата и размещаются непосредственно за компрессором. Около 80—90% конденсирующейся влаги собирается во влагоотделителе концевого охладителя. Температура сжатого воздуха после концевого охладителя обычно на 10°С выше температуры теплоносителя, но в зависимости от типа теплоносителя может изменяться. Концевые охладители используются практически во всех стационарных уста- новках. В большинстве случаев концевые охладители встраиваются в современные компрессоры.
Применение холодильного осушения означает, что сжатый воздух охлаждается; это позволяет сконденсировать и отделить большое количество воды. После охлаждения и конденсации сжатый воздух вновь подогревается до температуры, близкой к комнатной; поэтому на внешних поверхностях системы трубопроводов не образуется конденсата. Охлаждение сжатого воздуха происходит с помощью замкнутой системы с хладагентом. За счет охлаждения в теплообменнике поступающего сжатого воздуха охлажденным воздухом, энергопотребление холодильного осушителя уменьшается. Осушители холодильного типа используются с точкой росы от +2°С до +10°С и ограничены снизу точкой замерзания сконденсировавшейся воды.
Чрезмерное сжатие, вероятно, является самым легким способом осушения сжатого воздуха. Сначала воздух сжимается до давления более высокого, чем предполагаемое рабочее, а это означает, что концентрация водяного пара увеличивается. Затем воздух охлаждается, в процессе чего отделяется вода. На завершающем этапе воздух расширяется до рабочего давления, и тем самым достигается более низкая точка росы под давлением. Однако из-за больших энергозатрат этот метод применим только при малых расходах воздуха.
Абсорбционное осушение представляет собой химический процесс, в котором водяной пар связывается поглощающим материалом. Поглощающий материал может быть либо твердым, либо жидким. Часто используются поваренная соль и серная кислота, а это значит, что нужно учитывать возможность коррозии. Этот способ редко используется и связан с большим расходом абсорбционного материала. Точка росы понижается только в ограниченной степени.
Адсорбционные осушители бывают двух типов: холодной и горячей регенерации. Осушители холодной регенерации наилучшим образом подходят для компрессоров с небольшой производительностью. Процесс регенерации происходит с помощью сжатого воздуха и требует примерно 15–20% номинальной производительности осушителя при рабочем давлении 7 бар (изб.) и ТРД —20°С. Более низкая ТРД потребует большей утечки воздушного потока. При горячем регенеративном адсорбционном осушении влагопоглотитель регенерируется посредством электрического нагрева или нагрева от компрессора, что делает процесс более экономичным, чем холодная регенерация. Могут быть получены очень низкие точки росы (—30°С и ниже). Перед адсорбционным осушением нужно обязательно обеспечить отделение и отвод конденсационной воды. Если сжатый воздух производится маслосмазываемым компрессором, перед осушителем нужно также устанавливать маслоотделительный фильтр. В большинстве случаев после адсорбционного осушителя требуется установка пылеулавливающего фильтра. Существуют адсорбционные осушители для безмасляных винтовых компрессоров, в которых тепло, выделяемое компрессором, используется для регенерации влагопоглотителя. Осушители этого типа обычно оснащаются вращающимся барабаном с влагопоглотителем, в котором один сектор (одна четверть) регенерируется частью потока горячего сжатого воздуха (130–200°С), поступающего из компрессорной ступени. Затем регенерирующий воздух охлаждается, отводится конденсат, и воздух возвращается через эжектор в основной поток воздуха. Оставшаяся поверхность сушильного барабана (три четверти) используется для осушения сжатого воздуха, поступающего из окончательного охладителя компрессора. Эта система работает без потерь сжатого воздуха. Потребление энергии таким осушителем ограничивается энергией, расходуемой на вращение барабана. Например, осушителю производительностью 1000 л/с требуется только 120 Вт. Кроме того, не теряется сжатый воздух, и не требуется ни масляного фильтра, ни пылеулавливающего фильтра.
Частицы, содержащиеся в проходящем через фильтр воздушном потоке, могут быть удалены несколькими способами. Если эти частицы больше отверстий в фильтрующем материале, то они отделяются механическим путем. Обычно это относится к частицам с размерами, превышающими 1 мкм. С этой точки зрения эффективность фильтра тем выше, чем плотнее фильтрующий материал, состоящий из более тонких волокон. Частицы размером 0,1 – 1 мкм могут быть отделены, так как воздух огибает волокна фильтра, в то время как частицы по инерции движутся прямо к волокну. Ударившиеся о волокна фильтра частицы прилипают. С этой точки зрения эффективность фильтра тем выше, чем выше скорость потока и чем плотнее фильтрующий ма- териал, состоящий из более тонких волокон. Очень мелкие частицы (<0,1 мкм) под воздействием столкновений с молекулами воздуха движутся в воздушном потоке случайным образом. Они «болтаются» в воздушном потоке, постоянно изменяя направление, и поэтому легко могут столкнуться с волокнами фильтра и прилипнуть. С этой точки зрения эффективность фильтра тем выше, чем ниже скорость потока и чем плотнее фильтрующий материал, состоящий из более тонких волокон. Разделительная способность фильтра — результат улавливания частиц в каждом из перечисленных механизмов. В действительности каждый фильтр представляет собой своеобразный компромисс, так как ни один из фильтров не может эффективно работать во всем диапазоне размеров частиц. Даже скорость потока не является решающим фактором для способности фильтра отделять частицы различных размеров. Поэтому труднее всего отделять ча- стицы размерами от 0,2 мкм до 0,4 мкм. Эффективность разделения фильтра — величина специфическая для определенного размера частиц. Часто указываемая эффективность разделения в 90—95% означает, что 5—10% всех частиц, содержащихся в воздухе, проходит через фильтр. Более того, фильтр с заявленной эффективностью в 95% для частиц размером 10 мкм может пропускать частицы размером 30—100 мкм. Масло и вода в виде аэрозоля ведут себя как и другие частицы и тоже могут отделяться фильтром. Капли, образующиеся на волокнах фильтрующего материала, стекают на дно фильтра под действием силы тяжести. Фильтр может отделять масло только в виде аэрозоля. Если нужно отделять масло в виде паров, фильтр должен содержать подходящий адсорбент, обычно активированный уголь. Любая фильтрация приводит к падению давления, иными словами, к потере энергии в системе сжатого воздуха. Бо- лее тонкие фильтры с более плотной структурой вызывают большее падение давления и быстрее засоряются; поэтому требуют более частой замены, что приводит к увеличению расходов. Соответственно, фильтры должны быть подобраны так, чтобы они не только справлялись с номинальным потоком, но и имели большой запас производительности; тогда падение давления из-за определенной степени засорения будет находиться в допустимых пределах.
Если вы не нашли свой город в списке, то для вас действует номер 8 (800) 500-25-94 (звонок по России бесплатный).
Компания «КрафтМаркет24» осуществляет доставку товаров по всей России.
Ниже Вы можете ознакомиться с условиями нашей работы.
