2020-06-30
505
Общие сведения
Для потребителя является жизненно важным, чтобы сжатый воздух был должного качества. Если сжатый воздух содержит загрязнения, вступающие в контакт с конечным продуктом, стоимость бракованной продукции может быстро стать неприемлемо высокой, а самое дешевое решение – самым дорогим.
Сжатый воздух может содержать нежелательные вещества, например, воду в виде капель или пара, масло в виде капель или аэрозоля, а также пыль. В зависимости от области применения сжатого воздуха эти вещества могут привести к ухудшению качества продукции и даже к росту расходов.
Целью обработки воздуха является получение воздуха такого качества, которое задано потребителем.
После четкого определения значения сжатого воздуха в технологическом процессе можно решить, какая система будет более выгодной и эффективной. Среди прочего необходимо установить, будет ли сжатый воздух вступать в непосредственный контакт с продукцией или, например, допустимо ли наличие масляного тумана в рабочей среде. Чтобы правильно выбрать оборудование, необходимо применять системный метод [4].
Водяной пар в сжатом воздухе
Атмосферный воздух всегда содержит влагу в виде водяного пара. Некоторое количество этого пара поступает со сжатым воздухом и может вызвать проблемы. Перечислим некоторые: высокая стоимость технического обслуживания, сокращение срока службы и ухудшение рабочих характеристик оборудования, высокий процент брака при окрашивании распылением и при изготовлении изделий из пластмасс, увеличение утечки, нарушения работы системы управления и измерительных приборов, сокращение срока службы системы трубопроводов из-за коррозии, удорожание монтажных работ.
Отделение воды возможно при помощи вспомогательного оборудования, например концевых охладителей, отделителей конденсата, холодильных и адсорбционных осушителей.
Компрессор, работающий с избыточным давлением 7 бар, сжимает воздух до 1/8 его первоначального объема. Это также на 7/8 уменьшает способность воздуха удерживать водяной пар. Количество воды, которое конденсируется, значительно.
Например, компрессор мощностью 100 кВт, который всасывает воздух с температурой 20°С при относительной влажности 60%, выдает за 8-часовую смену примерно 85 л воды. Количество воды, которое нужно отделить, зависит от области применения сжатого воздуха. Это, в свою очередь, определяет решение о том, какую комбинацию охладителей и осушителей нужно применить.
Масло в сжатом воздухе
Количество масла, содержащегося в сжатом воздухе, определяется несколькими факторами, например, типом машины, ее конструкцией, степенью износа, состоянием и т.д. С этой точки зрения существует два основных типа компрессоров: работающие со смазкой в камере сжатия и работающие без смазки.
В компрессорах со смазкой масло участвует в процессе сжатия и полностью или частично движется вместе со сжатым воздухом. Однако в сжатом воздухе, вырабатываемом современными поршневыми и винтовыми компрессорами, количество масла исключительно невелико.
Например, в винтовом маслосмазываемом компрессоре в сжатом воздухе содержится менее 3 мг/ 
масла при 20°С. Содержание масла может быть снижено многоступенчатой системой фильтров. При таком техническом решении нужно внимательно рассмотреть связанные с ним ограничения по качеству сжатого воздуха, риски и затраты на энергоснабжение.
Микроорганизмы в сжатом воздухе
Более 80% частиц, загрязняющих сжатый воздух, имеют размер менее 2 мкм и поэтому могут легко проникнуть через входной фильтр компрессора. Затем эти частицы распространяются по системе труб, где смешиваются, среди прочего, с остатками воды, масла и частицами отложений со стенок труб.
Это может привести к росту микроорганизмов. Установка фильтра непосредственно после компрессора может устранить этот риск. Тем не менее, чтобы получить чистый или стерильный сжатый воздух, необходимо иметь полный контроль над ростом бактерий после фильтра.
Картина становится еще более сложной, поскольку газы и аэрозоли могут концентрироваться в капли (из-за концентрации или электрической заряженности) даже после прохождения через несколько фильтров. Микроорганизмы проникают через стенки фильтра и поэтому присутствуют в одинаковой концентрации как на входной, так и на выходной стороне фильтра.
Микроорганизмы бурно разрастаются в системе сжатого воздуха, когда воздух не осушается и его влажность достигает 100%. Частицы размером менее 1 мкм, следовательно и микроорганизмы, могут беспрепятственно проникать через входной фильтр компрессора.
Масло и прочие загрязнения служат питательной средой для роста бактерий. Решающим фактором в борьбе с микроорганизмами является осушение воздуха до влажности менее 40%, что достигается с помощью адсорбционного осушителя, а при комнатной температуре также и с помощью холодильного осушителя.
Адсорбционное осушение
Адсорбционные осушители воздуха удаляют влагу из сжатого воздуха путем ее поглощения. Осушители (рисунок 1.6) бывают двух типов: холодной и горячей регенерации. Осушители холодной регенерации наилучшим образом подходят для компрессоров с небольшой производительностью.
