Зміст

Технологія очищення стисненого повітря

Звідки береться вода в стисненому повітрі?

Звідки ж береться ця вода?

З навколишнього середовища до компресора:

за охолоджувачем:

Правильно працюючий кінцевий охолоджувач компресора здатний видалити приблизно 65 % води в рідкому стані.

Видалення решти ~35 % води за допомогою холодильного осушувача:

Осушувачі холодильні, що пропонуються компанією ПНЕВМАТ., такі як серії Buran CQ або Drypoint RA, відрізняються:

 

Технологія очищення стисненого повітря

Звідки береться вода в стисненому повітрі?

У атмосферному повітрі, поряд з газовими компонентами, такими як азот, кисень, аргон, вуглекислий газ, міститься також значна кількість води. Відносна вологість (RH), яка вказується, наприклад, у прогнозі погоди, означає виражену у відсотках кількість водяної пари, що міститься в повітрі навколишньої атмосфери до початку опадів, у порівнянні з максимальною кількістю водяної пари, яку повітря може утримувати при даній температурі. Наприклад, відносна вологість 60% при температурі 20°C означає, що в повітрі утримується 60% водяної пари, яка потенційно могла б утримуватися при цій температурі. Натомість при відносній вологості 100% повітря більше не може утримувати вологу в газоподібному стані, що проявляється у вигляді роси, туману або густого туману. Температура, при якій відбувається конденсація водяної пари, називається атмосферною точкою роси.

Графік: Вміст води залежно від температури при RH = 100%

Розглядаючи наведений вище графік, варто звернути увагу, що якщо повітря насичене вологою на 100 %, то при охолодженні лише на 5 °C (з 35 °C до 30 °C) відбудеться конденсація і в кожному кубічному метрі повітря з'явиться близько 10 г води в рідкому стані.

Згадані вище географічні фактори вологості не є єдиними важливими параметрами. Велику роль відіграють також умови навколишнього середовища в промислових умовах, наприклад, вологість в недостатньо провітрюваному приміщенні компресорної. Однак ключовими факторами залишаються температура і тиск. Чим вища температура, тим більше водяної пари може утримувати повітря і навпаки. Розширене повітря може утримувати більшу кількість водяної пари, тоді як ця кількість зменшиться у випадку стисненого повітря.

Звідки ж береться ця вода?

З навколишнього середовища до компресора:

8 м3 при 1 бар абсолютного тиску, 20 °C, відносна вологість = 60 %

8 x 10,38 г/м3 H2O = 83,04 г/м3 H2O

за охолоджувачем:

1 м3 при 7 бар, 35 °C, відносна вологість = 100 %

1 x 83,04 г/м3 H2O

Повітряний компресор забирає 8 м3 атмосферного повітря при температурі 20°C і відносній вологості 60%. Під час процесу стиснення цей об'єм зменшується до 1 м3 при p=7 бар g. Загальна кількість води в 1 м3 (83,04 г/м3) залишається такою ж, як і спочатку засмоктана в компресор. Стиснення повітря в модулі типового гвинтового компресора супроводжується підвищенням температури до приблизно 80 °C, при якій максимальний вміст води, коли ще не відбувається конденсація, становить 290 г/м3. Однак повітря з температурою 80 °C не може подаватися в установку. З цієї причини компресор має вбудований охолоджувач (зазвичай охолоджуваний повітрям з навколишнього середовища), який забезпечує зниження температури стисненого повітря до приблизно 30 °C-35 °C. Максимальний вміст води при цій температурі, що відповідає 100% насиченню (початок конденсації при охолодженні), становить приблизно 35 г/м3. У нашому прикладі при виробництві 1 м3 стисненого повітря в компресорі ми маємо 83,04 г H2O. У процесі зниження температури в охолоджувачі до приблизно 30 °C з'явиться вода в рідкому вигляді в кількості: 83 г – 35 г = 48 г. Ця кількість повинна бути видалена в навколишнє середовище. Для цього необхідний ефективний злив конденсату, наприклад Bekomat. Слід зазначити, що в кожному 1 м3 повітря, що виходить в установку (з температурою 30-35°C), залишається приблизно 35 г води в газоподібному стані.

Правильно працюючий кінцевий охолоджувач компресора здатний видалити приблизно 65 % води в рідкому стані.

Незважаючи на те, що кінцевий охолоджувач видаляє велику кількість води, кожне подальше зниження температури стисненого повітря буде спричиняти утворення конденсату в подальшій частині установки. Протікаючи через подальшу частину трубопроводу до місця застосування, повітря поступово охолоджується і, зрештою, переходить у рідкий стан у пневматичному пристрої або в самому промисловому процесі. Тому доцільно якомога швидше відводити тепло з повітря контрольованим способом на виході з установки стисненого повітря. Після конденсації до рідкого стану водяну пару можна видаляти з установки стисненого повітря простим і ефективним способом до необхідного рівня. Для цього використовуються спеціальні осушувачі. Загальна кількість води, звичайно, залежить від продуктивності компресора, але також і від рівня вологості навколишнього повітря. Типовий компресор потужністю 30 кВт, що всмоктує повітря описаним вище способом і стискає його до 7 бар, виробляє протягом 8 годин зміни приблизно 20 л води в рідкому стані. Протягом року ця кількість може становити в цілому навіть 1800 літрів! Порівнюючи ці кількості з тим, яку частину басейну можна потенційно заповнити такою кількістю конденсату, слід пам'ятати, що компресор потужністю 30 кВт (як вище) є відносно невеликим пристроєм серед компресорів, що використовуються в промисловості.

На виробничому підприємстві, де працюють два компресори потужністю 150 кВт кожен, можна очікувати близько 650 літрів конденсату щодня. Це означає 156 000 літрів на рік.

Видалення решти ~35 % води за допомогою холодильного осушувача:

Водяна пара конденсується до рідкого стану і відокремлюється в осушувачі в процесі різкого зниження температури стисненого повітря до заданого рівня шляхом відведення тепла в навколишнє середовище. Стиснене повітря всередині осушувача, охолоджене до температури близько 3 °C, перед виходом з осушувача знову нагрівається. В іншому випадку конденсат утворився б також у трубопроводах холодного стисненого повітря, що проходять через виробничий цех. Повітря знову нагрівається за допомогою теплого повітря, що подається в холодильний осушувач, що дозволяє підвищити температуру до безпечного рівня, трохи вищого за температуру навколишнього середовища в місці застосування. За ступенем осушення стиснене повітря, що виходить з виходу осушувача, підходить для більшості промислових застосувань.

Осушувачі холодильні, що пропонуються компанією ПНЕВМАТ., такі як серії Buran CQ або Drypoint RA, відрізняються:

• високою надійністю,
• довговічністю,
• інноваційними та легко помітними для користувачів конструктивними рішеннями, що дозволяють досягти значної (у річному вимірі) економії енергії.