Качество сжатого воздуха в компрессорных установках

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 32°С 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 воздухене вызывает каких-либо проблем в эксплуатации, однако появление сконденсировавшейся капельной влаги в сжатом воздухе вызывает очень серьёзные эксплуатационные проблемы:

• смытие защитной масляной пленки на пневмоинструментах и механизмах;
• коррозию металлов и образование ржавчины в воздухопроводах;
• повышенные износы и увеличение стоимости техобслуживания пневмоинструмента;
• нарушения работы пневматических вентилей и пневмоцилиндров (прилипание, заедание и т.п.);
• нарушения работы КИП и повышение стоимости их технического обслуживания;
• ухудшение качества лакокрасочных составов при пневматической покраске (искажение цвета, ухудшение сцепления с поверхностью, поверхностные дефекты и т.п.);
• коррозию изделий, подвергнутых пескоструйной обработке с применением влажного воздуха;
• обмерзание и забивание трубопроводов, арматуры и приборов льдом в холодную погоду;
• образование дополнительного конденсата или льда на выходе влажного воздуха при внезапном его расширении;
• потеря эффективности электронных приборов (электронных датчиков, реле, преобразователей частоты, записывающих приборов и т.п.);
• ухудшение качества выпускаемой продукции в ряде отраслей промышленности (фармацевтика, химия и т.п.);
• ухудшение качества бумаги в полиграфии в случае попадания влаги (прилипание, промокание и т.п.);
• ухудшение качества пищевых продуктов и напитков благодаря искажениям исходных пропорций в составах (производство хлебобулочных изделий, ликеров и т.п.);
• ухудшение качества цемента и других материалов при пневмотранспорте с использованием влажного воздуха;
• образование высокоагрессивных кислот при пневматической разгрузке цистерн с жидким хлором и другими аналогичными продуктами, если разгрузка осуществляется влажным воздухом;
• 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.

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 10°С.

В современных системах сжатого воздуха применяются следующие виды осушителей:

• Гигроскопические;
• Адсорбционные;
• Холодильные;
• 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.

источник: www.7391335.ru