Що таке обладнання для подачі повітря? Яке обладнання існує?

Що таке обладнання для подачі повітря? Яке обладнання існує?

Джерелом повітря є пристрій для генерації стисненого повітря – повітряний компресор (повітряний компресор). Існує багато типів повітряних компресорів, найпоширенішими з яких є поршневі, відцентрові, гвинтові, лопатеві, спіральні тощо.
Стиснене повітря, що виходить з повітряного компресора, містить велику кількість забруднюючих речовин, таких як волога, олія та пил. Для належного видалення цих забруднюючих речовин необхідно використовувати очисне обладнання, щоб запобігти їхньому пошкодженню нормальної роботи пневматичної системи.

Обладнання для очищення повітря – це загальний термін для позначення кількох пристроїв та пристроїв. Обладнання для очищення повітря також часто називають обладнанням для постобробки в промисловості, зазвичай маючи на увазі резервуари для зберігання газу, сушарки, фільтри тощо.
● повітряний резервуар
Функція газового резервуара полягає в усуненні пульсацій тиску, використанні адіабатичного розширення та природного охолодження для зниження температури, подальшому відділенні вологи та олії у стисненому повітрі та зберіганні певної кількості газу. З одного боку, це може зменшити суперечність, коли споживання повітря перевищує об'єм повітря, що видається повітряним компресором, за короткий проміжок часу. З іншого боку, він може підтримувати короткочасне постачання повітря у разі виходу з ладу повітряного компресора або відключення живлення, забезпечуючи безпеку пневматичного обладнання.

●Осушувач повітря

Осушувач стисненого повітря, як випливає з назви, є різновидом обладнання для видалення води зі стисненого повітря. Існує два поширених типи осушувачів: сублімаційні та адсорбційні, а також сушарки з розмиванням та сушарки з полімерними мембранами. Рефрижераторний осушувач є найпоширенішим обладнанням для зневоднення стисненого повітря, яке зазвичай використовується у випадках, коли пред'являються загальні вимоги до якості повітря. Рефрижераторний осушувач використовує особливість, за якої парціальний тиск водяної пари в стисненому повітрі визначається температурою стисненого повітря для охолодження, зневоднення та сушіння. Рефрижераторні осушувачі стисненого повітря в промисловості зазвичай називають «рефрижераторними сушарками». Його основна функція полягає у зменшенні вмісту води в стисненому повітрі, тобто у зниженні «температури точки роси» стисненого повітря. У загальній промисловій системі стисненого повітря він є одним з необхідних пристроїв для сушіння та очищення стисненого повітря (також відомого як постобробка).

1 основний принцип

Стиснене повітря може досягти мети видалення водяної пари шляхом підвищення тиску, охолодження, адсорбції та інших методів. Сублімаційна сушарка - це метод охолодження. Ми знаємо, що повітря, стиснене повітряним компресором, містить різні гази та водяну пару, тому це вологе повітря. Вміст вологи у вологому повітрі, як правило, обернено пропорційний тиску, тобто чим вищий тиск, тим менший вміст вологи. Після збільшення тиску повітря водяна пара в повітрі понад можливий вміст конденсується у воду (тобто об'єм стисненого повітря зменшується і не може утримувати початкову водяну пару).

Це означає, що відносно повітря, яке було спочатку вдихнуте, вміст вологи стає меншим (тут мається на увазі повернення цієї частини стисненого повітря до нестисненого стану).

Однак, вихлоп повітряного компресора все ще є стисненим повітрям, а вміст водяної пари в ньому знаходиться на максимально можливому значенні, тобто воно знаходиться в критичному стані газу та рідини. Стиснене повітря в цей момент називається насиченим станом, тому, якщо воно знаходиться під невеликим тиском, водяна пара миттєво переходить з газоподібного стану в рідкий, тобто вода конденсується.

Якщо припустити, що повітря — це волога губка, яка поглинула воду, то вміст вологи в ній і є поглиненою водою. Якщо деяку кількість води вичавити з губки силою, то вміст вологи в губці відносно зменшиться. Якщо дати губці відновитися, вона, природно, буде сухішою за початкову губку. Це також досягає мети видалення води та висихання під тиском.
Якщо після досягнення певного значення сили стискання губки більше не буде прикладено жодної сили, вода перестане видавлюватися, що і є насиченим станом. Продовжуйте збільшувати силу стискання, і вода все ще витікає.

Таким чином, сам корпус повітряного компресора має функцію видалення води, а використовуваний метод полягає у створенні тиску, але це не є метою повітряного компресора, а «неприємним» тягарем.

Чому «підвищення тиску» не використовується як засіб видалення води зі стисненого повітря? Це головним чином через економію, адже збільшення тиску на 1 кг. Споживання близько 7% енергії є досить неекономічним.

«Охолодження» зневоднення є відносно економічним, і рефрижераторна сушарка використовує той самий принцип, що й осушення кондиціонера для досягнення цієї мети. Оскільки щільність насиченої водяної пари має межу в межах аеродинамічного тиску (діапазон 2 МПа), можна вважати, що щільність водяної пари в насиченому повітрі залежить лише від температури і не має нічого спільного з тиском повітря.

Чим вища температура, тим більша щільність водяної пари в насиченому повітрі, і тим більше води буде. Навпаки, чим нижча температура, тим менше води (це можна зрозуміти зі здорового глузду в житті, зима суха та холодна, літо спекотне та волого).

Охолодіть стиснене повітря до якомога нижчої температури, щоб зменшити щільність водяної пари, що міститься в ньому, та утворити «конденсат», зіберіть дрібні краплі води, що утворюються внаслідок конденсату, та видаліть їх, щоб досягти мети видалення вологи зі стисненого повітря.

Оскільки відбувається процес конденсації та утворення конденсату у воду, температура не може бути нижчою за «точку замерзання», інакше явище замерзання не призведе до ефективного зливу води. Зазвичай номінальна «температура точки роси під тиском» сублімаційної сушарки становить переважно 2~10°C.

Наприклад, «точка роси за тиску» при 10°C, що становить 0,7 МПа, перетворюється на «точку роси за атмосферного тиску» при -16°C. Можна зрозуміти, що при використанні в середовищі з температурою не нижче -16°C, стиснене повітря не матиме рідкої води, коли воно виходить в атмосферу.

Усі методи видалення води зі стисненого повітря є лише відносно сухими, що відповідає певному ступеню сухості. Повністю видалити вологу неможливо, і дуже неекономічно прагнути сухості понад вимоги використання.
2 принцип роботи

Холодильна осушувач стисненого повітря охолоджує стиснене повітря, конденсуючи водяну пару в стисненому повітрі в краплі рідини, щоб досягти мети зменшення вмісту вологи в стисненому повітрі.
Конденсовані краплі виводяться з машини через автоматичну дренажну систему. Доки температура навколишнього середовища в трубопроводі на виході з сушарки не нижча за температуру точки роси на виході з випарника, вторинної конденсації не відбуватиметься.

3 робочий процес

Процес стисненого повітря:
Стиснене повітря потрапляє в повітряний теплообмінник (попередній підігрівач) [1], який спочатку знижує температуру високотемпературного стисненого повітря, а потім потрапляє в фреоново-повітряний теплообмінник (випарник) [2], де стиснене повітря надзвичайно швидко охолоджується, значно знижуючи температуру до точки роси, і розділена рідка вода та стиснене повітря розділяються у водовіддільнику [3], а відділена вода виводиться з машини за допомогою автоматичного дренажного пристрою.

Стиснене повітря та низькотемпературний холодоагент обмінюються теплом у випарнику [2]. У цей час температура стисненого повітря дуже низька, приблизно дорівнює температурі точки роси 2~10°C. Якщо немає спеціальних вимог (тобто немає вимоги щодо низької температури стисненого повітря), зазвичай стиснене повітря повертається до повітряного теплообмінника (попереднього підігрівача) [1] для обміну теплом зі стисненим повітрям високої температури, яке щойно потрапило до холодної сушарки. Мета цього:

① Ефективно використовувати «відпрацьоване охолодження» сухого стисненого повітря для попереднього охолодження високотемпературного стисненого повітря, яке щойно потрапило до холодосушарки, щоб зменшити холодильне навантаження холодосушарки;

② Запобігання вторинним проблемам, таким як конденсація, протікання та іржа на зовнішній стороні заднього трубопроводу, спричиненим сухим низькотемпературним стисненим повітрям.

Процес охолодження:

Холодоагент фреон потрапляє в компресор [4], і після стиснення тиск зростає (і температура також зростає), і коли він трохи вищий за тиск у конденсаторі, пара холодоагенту високого тиску скидається в конденсатор [6]. У конденсаторі пара холодоагенту з вищою температурою та тиском обмінюється теплом з повітрям з нижчою температурою (повітряне охолодження) або охолоджувальною водою (водяне охолодження), тим самим конденсуючи холодоагент фреон у рідкий стан.

У цей час рідкий холодоагент потрапляє у фреоново-повітряний теплообмінник (випарник) [2] через капілярну трубку/розширювальний клапан [8] для зниження тиску (охолодження) та поглинання тепла стисненого повітря у випарнику, яке випаровується. Об'єкт, що охолоджується – стиснене повітря охолоджується, а випарована пара холодоагенту відсмоктується компресором для початку наступного циклу.

Холодоагент завершує цикл, що включає чотири процеси: стиснення, конденсацію, розширення (дроселювання) та випаровування в системі. Завдяки безперервним циклам охолодження досягається мета заморожування стисненого повітря.
4 Функції кожного компонента
повітряний теплообмінник
Щоб запобігти утворенню конденсату на зовнішній стінці зовнішнього трубопроводу, сублімоване повітря виходить з випарника та знову обмінюється теплом з високотемпературним, гарячим і вологим стисненим повітрям у повітряному теплообміннику. При цьому температура повітря, що надходить у випарник, значно знижується.

теплообмін
Холодоагент поглинає тепло та розширюється у випарнику, переходячи з рідкого стану в газоподібний, а стиснене повітря охолоджується шляхом теплообміну, завдяки чому водяна пара у стисненому повітрі переходить з газоподібного стану в рідкий.

водовіддільник
Осаджена рідка вода відділяється від стисненого повітря у водовіддільнику. Чим вища ефективність відділення водовіддільника, тим менша частка рідкої води повторно випаровується у стиснене повітря, і тим нижча точка роси стисненого повітря.

компресор
Газоподібний холодоагент потрапляє в холодильний компресор і стискається, перетворюючись на газоподібний холодоагент високої температури та високого тиску.

байпасний клапан
Якщо температура осадженої рідкої води падає нижче точки замерзання, конденсований лід спричиняє закупорку льодом. Байпасний клапан може контролювати температуру охолодження та контролювати точку роси під тиском на стабільній температурі (від 1 до 6°C).

конденсатор

Конденсатор знижує температуру холодоагенту, і холодоагент переходить з високотемпературного газоподібного стану в низькотемпературний рідкий стан.

фільтр
Фільтр ефективно фільтрує домішки холодоагенту.

Капілярний/розширювальний клапан
Після проходження холодоагенту через капілярну трубку/розширювальний клапан, його об'єм розширюється, температура знижується, і він перетворюється на рідину з низькою температурою та низьким тиском.

Газорідинний сепаратор
Оскільки рідкий холодоагент, що потрапляє в компресор, спричиняє рідинний удар, який може призвести до пошкодження холодильного компресора, газо-рідинний сепаратор холодоагенту гарантує, що в холодильний компресор може потрапляти лише газоподібний холодоагент.

автоматичний злив
Автоматичний злив регулярно зливає з машини рідку воду, що накопичилася на дні сепаратора.

сушарка

Рефрижераторна сушарка має такі переваги, як компактна конструкція, зручність використання та обслуговування, а також низькі витрати на обслуговування. Вона підходить для випадків, коли температура точки роси стисненого повітря не надто низька (вище 0°C).
Адсорбційний осушувач використовує осушувач для осушення та сушіння стисненого повітря, яке примусово проходить через нього. Регенеративні адсорбційні осушувачі часто використовуються щодня.
● фільтр
Фільтри поділяються на фільтри магістральних трубопроводів, газо-водяні сепаратори, фільтри дезодорації з активованим вугіллям, фільтри стерилізації парою тощо, а їх функції полягають у видаленні олії, пилу, вологи та інших домішок з повітря для отримання чистого стисненого повітря. Повітря.