Conhecimento completo do sistema de ar comprimido
O sistema de ar comprimido consiste em equipamento de fonte de ar, equipamento de purificação de fonte de ar e tubulações relacionadas em sentido estrito.Em sentido amplo, componentes auxiliares pneumáticos, componentes de atuação pneumáticos, componentes de controle pneumáticos e componentes de vácuo pertencem todos à categoria de sistema de ar comprimido.Normalmente, o equipamento de uma estação de compressor de ar é um sistema de ar comprimido em sentido estrito.A figura a seguir mostra um fluxograma típico do sistema de ar comprimido:
O equipamento de fonte de ar (compressor de ar) suga a atmosfera, comprime o ar natural em ar comprimido com alta pressão e remove poluentes como umidade, óleo e outras impurezas do ar comprimido por meio de equipamento de purificação.O ar na natureza é uma mistura de muitos gases (O, N, CO, etc.), e o vapor d'água é um deles.O ar com uma certa quantidade de vapor d'água é chamado de ar úmido, e o ar sem vapor d'água é chamado de ar seco.O ar ao nosso redor é ar úmido, então o meio de trabalho do compressor de ar é naturalmente ar úmido.Embora o teor de vapor d'água do ar úmido seja relativamente pequeno, seu conteúdo tem grande influência nas propriedades físicas do ar úmido.No sistema de purificação de ar comprimido, a secagem do ar comprimido é um dos principais conteúdos.Sob certas condições de temperatura e pressão, o conteúdo de vapor d'água no ar úmido (ou seja, a densidade do vapor d'água) é limitado.A uma determinada temperatura, quando a quantidade de vapor d'água atinge o conteúdo máximo possível, o ar úmido neste momento é denominado ar saturado.O ar úmido quando o vapor d’água não atinge o teor máximo possível é denominado ar insaturado.Quando o ar não saturado se transforma em ar saturado, gotas de água líquida condensam-se no ar úmido, o que é chamado de “condensação”.A condensação de orvalho é comum, por exemplo, a umidade do ar é muito alta no verão, e é fácil formar gotículas de água na superfície das tubulações de água da torneira, e gotículas de água aparecerão nas janelas de vidro dos residentes nas manhãs de inverno, que são todos os resultados da condensação de orvalho causada pelo resfriamento do ar úmido sob pressão constante.Conforme mencionado acima, a temperatura do ar não saturado é chamada de ponto de orvalho quando a temperatura é reduzida para atingir o estado de saturação, mantendo inalterada a pressão parcial do vapor d'água (ou seja, mantendo inalterado o teor absoluto de água).Quando a temperatura cai até a temperatura do ponto de orvalho, ocorre “condensação”.O ponto de orvalho do ar úmido não está relacionado apenas à temperatura, mas também ao teor de umidade do ar úmido.O ponto de orvalho é alto com alto teor de água e baixo com pequeno teor de água.
A temperatura do ponto de orvalho desempenha um papel importante na engenharia de compressores.Por exemplo, quando a temperatura de saída do compressor de ar é muito baixa, a mistura óleo-gás condensará no barril óleo-gás devido à baixa temperatura, o que fará com que o óleo lubrificante contenha água e afetará o efeito de lubrificação.Portanto.A temperatura de saída do compressor de ar não deve ser inferior à temperatura do ponto de orvalho sob a pressão parcial correspondente.O ponto de orvalho atmosférico também é a temperatura do ponto de orvalho à pressão atmosférica.Da mesma forma, o ponto de orvalho sob pressão refere-se à temperatura do ponto de orvalho do ar pressurizado.A relação correspondente entre o ponto de orvalho de pressão e o ponto de orvalho atmosférico está relacionada à taxa de compressão.Sob o mesmo ponto de orvalho de pressão, quanto maior a taxa de compressão, menor será o ponto de orvalho atmosférico correspondente.O ar comprimido do compressor de ar está muito sujo.Os principais poluentes são: água (gotículas de água líquida, névoa de água e vapor de água gasoso), névoa de óleo lubrificante residual (gotículas de óleo atomizado e vapor de óleo), impurezas sólidas (lama de ferrugem, pó de metal, pó de borracha, partículas de alcatrão e materiais de filtro, materiais de vedação, etc.), impurezas químicas prejudiciais e outras impurezas.O óleo lubrificante deteriorado deteriorará a borracha, o plástico e os materiais de vedação, causando falha na ação da válvula e poluindo os produtos.A umidade e a poeira causarão ferrugem e corrosão em dispositivos metálicos e tubulações, farão com que as peças móveis fiquem presas ou desgastadas, causarão mau funcionamento ou vazamento dos componentes pneumáticos, e a umidade e a poeira também bloquearão os orifícios do acelerador ou telas de filtro.Em áreas frias, as tubulações congelarão ou racharão após o congelamento da umidade.Devido à má qualidade do ar, a confiabilidade e a vida útil do sistema pneumático são bastante reduzidas, e as perdas causadas por ele muitas vezes excedem em muito o custo e o custo de manutenção do dispositivo de tratamento da fonte de ar, por isso é absolutamente necessário escolher o sistema de tratamento da fonte de ar corretamente.
Qual é a principal fonte de umidade no ar comprimido?A principal fonte de umidade no ar comprimido é o vapor de água sugado pelo compressor de ar junto com o ar.Depois que o ar úmido entra no compressor de ar, uma grande quantidade de vapor d'água é espremida em água líquida durante o processo de compressão, o que reduzirá bastante a umidade relativa do ar comprimido na saída do compressor de ar.Se a pressão do sistema for 0,7 MPa e a umidade relativa do ar inalado for 80%, a saída de ar comprimido do compressor de ar estará saturada sob pressão, mas se for convertida para a pressão atmosférica antes da compressão, sua umidade relativa será de apenas 6 ~10%.Ou seja, o teor de água do ar comprimido foi bastante reduzido.No entanto, com a diminuição gradual da temperatura nos gasodutos e equipamentos de gás, uma grande quantidade de água líquida continuará a condensar no ar comprimido.Como é causada a poluição por óleo no ar comprimido?O óleo lubrificante do compressor de ar, o vapor de óleo e as gotículas de óleo suspensas no ar ambiente e o óleo lubrificante dos componentes pneumáticos do sistema são as principais fontes de poluição por óleo no ar comprimido.Atualmente, exceto os compressores de ar centrífugos e de diafragma, quase todos os compressores de ar (incluindo todos os tipos de compressores de ar lubrificados sem óleo) trarão óleo sujo (gotas de óleo, névoa de óleo, vapor de óleo e produtos de fissão carbonizados) para o gasoduto para alguns extensão.A alta temperatura da câmara de compressão do compressor de ar fará com que cerca de 5% ~ 6% do óleo vaporize, rache e oxide, o que se acumulará na parede interna da tubulação do compressor de ar na forma de filme de carbono e laca, e a fração leve será trazida para o sistema por ar comprimido na forma de vapor e minúscula matéria suspensa.Em uma palavra, todos os óleos e materiais lubrificantes misturados no ar comprimido podem ser considerados materiais contaminados com óleo para sistemas que não precisam adicionar materiais lubrificantes durante o trabalho.Para o sistema que necessita adicionar materiais lubrificantes na obra, toda tinta antiferrugem e óleo de compressor contidos no ar comprimido são considerados impurezas poluentes por óleo.
Como as impurezas sólidas entram no ar comprimido?As fontes de impurezas sólidas no ar comprimido incluem principalmente: (1) Existem várias impurezas com diferentes tamanhos de partículas na atmosfera circundante.Mesmo que um filtro de ar seja instalado na entrada de ar do compressor de ar, geralmente impurezas de “aerossol” abaixo de 5 μm podem entrar no compressor de ar com o ar inalado e se misturar com óleo e água para entrar na tubulação de exaustão durante a compressão.(2) Quando o compressor de ar está funcionando, as peças esfregam e colidem umas com as outras, as vedações envelhecem e caem e o óleo lubrificante é carbonizado e fissionado em alta temperatura, o que pode ser dito que partículas sólidas, como partículas metálicas , pó de borracha e fissão carbonácea são trazidos para o gasoduto.Qual é o equipamento de fonte de ar?O que tem ali?O equipamento fonte é o gerador de ar comprimido-compressor de ar (compressor de ar).Existem muitos tipos de compressores de ar, como tipo pistão, tipo centrífugo, tipo parafuso, tipo deslizante e tipo scroll.
A saída de ar comprimido do compressor de ar contém muitos poluentes como umidade, óleo e poeira, por isso é necessário utilizar equipamentos de purificação para remover esses poluentes de maneira adequada e evitar que prejudiquem o funcionamento normal do sistema pneumático.Equipamento de purificação de fontes de ar é um termo geral para muitos equipamentos e dispositivos.O equipamento de purificação de fontes de gás também é frequentemente chamado de equipamento de pós-tratamento na indústria, que geralmente se refere a tanques de armazenamento de gás, secadores, filtros e assim por diante.● Tanque de armazenamento de gás A função do tanque de armazenamento de gás é eliminar a pulsação de pressão, separar ainda mais a água e o óleo do ar comprimido por expansão adiabática e resfriamento natural e armazenar uma certa quantidade de gás.Por um lado, pode aliviar a contradição de que o consumo de gás é maior que o gás de saída do compressor de ar em um curto espaço de tempo, por outro lado, pode manter o fornecimento de gás por um curto período de tempo quando o compressor de ar falha ou perde energia, de modo a garantir a segurança dos equipamentos pneumáticos.
A saída de ar comprimido do compressor de ar contém muitos poluentes como umidade, óleo e poeira, por isso é necessário utilizar equipamentos de purificação para remover esses poluentes de maneira adequada e evitar que prejudiquem o funcionamento normal do sistema pneumático.Equipamento de purificação de fontes de ar é um termo geral para muitos equipamentos e dispositivos.O equipamento de purificação de fontes de gás também é frequentemente chamado de equipamento de pós-tratamento na indústria, que geralmente se refere a tanques de armazenamento de gás, secadores, filtros e assim por diante.● Tanque de armazenamento de gás A função do tanque de armazenamento de gás é eliminar a pulsação de pressão, separar ainda mais a água e o óleo do ar comprimido por expansão adiabática e resfriamento natural e armazenar uma certa quantidade de gás.Por um lado, pode aliviar a contradição de que o consumo de gás é maior que o gás de saída do compressor de ar em um curto espaço de tempo, por outro lado, pode manter o fornecimento de gás por um curto período de tempo quando o compressor de ar falha ou perde energia, de modo a garantir a segurança dos equipamentos pneumáticos.
● Secador O secador de ar comprimido, como o próprio nome indica, é um tipo de equipamento de remoção de água para ar comprimido.Existem dois tipos comumente usados: liofilizador e secador por adsorção, bem como secador de deliquescência e secador de diafragma de polímero.O liofilizador é o equipamento de desidratação de ar comprimido mais comumente utilizado, normalmente utilizado em situações onde a qualidade das fontes gerais de gás é necessária.O liofilizador utiliza a característica de que a pressão parcial do vapor de água no ar comprimido é determinada pela temperatura do ar comprimido para resfriar e desidratar.O liofilizador de ar comprimido é geralmente referido como “secador a frio” na indústria.Sua principal função é reduzir o teor de água no ar comprimido, ou seja, reduzir a temperatura do ponto de orvalho do ar comprimido.No sistema de ar comprimido industrial em geral, é um dos equipamentos necessários para a secagem e purificação do ar comprimido (também conhecido como pós-tratamento).
1 princípios básicos O ar comprimido pode ser pressurizado, resfriado, absorvido e outros métodos para atingir o objetivo de remover o vapor de água.Liofilizador é o método de aplicação de resfriamento.Como sabemos, o ar comprimido pelo compressor de ar contém todos os tipos de gases e vapor de água, portanto é todo ar úmido.O teor de umidade do ar úmido é inversamente proporcional à pressão como um todo, ou seja, quanto maior a pressão, menor o teor de umidade.Depois que a pressão do ar aumenta, o vapor d'água no ar que excede o conteúdo possível se condensará em água (ou seja, o volume de ar comprimido torna-se menor e não consegue acomodar o vapor d'água original).Isto é relativo ao ar original quando inalado, o teor de umidade é menor (aqui se refere ao fato de que esta parte do ar comprimido é restaurada para um estado não comprimido).Porém, o escapamento do compressor de ar ainda é ar comprimido, e seu teor de vapor d'água está no valor máximo possível, ou seja, está em estado crítico de gás e líquido.Neste momento, o ar comprimido é denominado estado saturado, portanto, enquanto estiver levemente pressurizado, o vapor d'água passará de gás para líquido imediatamente, ou seja, a água se condensará.Suponha que o ar seja uma esponja úmida que absorve água e que seu teor de umidade seja a umidade inalada.Se um pouco de água for espremida à força para fora da esponja, o teor de umidade dessa esponja será relativamente reduzido.Se você deixar a esponja se recuperar, ela ficará naturalmente mais seca que a esponja original.Isto também atinge o objetivo de desidratação e secagem por pressurização.Se nenhuma força for aplicada após atingir uma determinada força no processo de apertar a esponja, a água deixará de ser espremida, que é o estado de saturação.Continue a aumentar a intensidade da extrusão, ainda há água fluindo.Portanto, o próprio compressor de ar tem a função de retirar água, e o método utilizado é a pressurização.Porém, essa não é a finalidade do compressor de ar, mas sim um “incômodo”.Por que não usar a “pressurização” como meio de remover água do ar comprimido?Isto se deve principalmente à economia, aumentando a pressão em 1 kg.É bastante antieconômico consumir cerca de 7% de energia.Mas o “resfriamento” para remover a água é relativamente econômico, e o liofilizador usa o princípio semelhante ao da desumidificação do ar condicionado para atingir seu objetivo.Como a densidade do vapor d'água saturado é limitada, na faixa de pressão aerodinâmica (2MPa), pode-se considerar que a densidade do vapor d'água no ar saturado depende apenas da temperatura, mas nada tem a ver com a pressão do ar.Quanto maior a temperatura, maior a densidade do vapor d'água no ar saturado e mais água.Pelo contrário, quanto mais baixa a temperatura, menos água (isso pode ser entendido pelo senso comum de vida, seco e frio no inverno e úmido e quente no verão).O ar comprimido é resfriado à temperatura mais baixa possível, de modo que a densidade do vapor d'água nele contido se torna menor, e se forma “condensação”, e as pequenas gotas de água formadas por essa condensação são recolhidas e descarregadas, atingindo assim o propósito de remoção de água do ar comprimido.Por envolver o processo de condensação e condensação em água, a temperatura não deve ser inferior ao “ponto de congelamento”, caso contrário o fenômeno de congelamento não drenará efetivamente a água.Normalmente, a “temperatura do ponto de orvalho de pressão” nominal do liofilizador é principalmente de 2 ~ 10 ℃.Por exemplo, o “ponto de orvalho de pressão” de 0,7 MPa a 10 ℃ é convertido em “ponto de orvalho atmosférico” de -16 ℃.Pode-se entender que quando o ar comprimido é utilizado em um ambiente não inferior a -16 ℃, não haverá água líquida quando for exaurido para a atmosfera.Todos os métodos de remoção de água do ar comprimido são relativamente secos, atendendo a uma certa secura necessária.A remoção absoluta da umidade é impossível e é muito antieconômico buscar a secura além da demanda de uso.2 princípio de funcionamento O secador por congelamento de ar comprimido pode reduzir o teor de umidade do ar comprimido, resfriando o ar comprimido e condensando o vapor de água no ar comprimido em gotículas.As gotas líquidas condensadas são descarregadas da máquina através do sistema de drenagem automático.Contanto que a temperatura ambiente da tubulação a jusante da saída do secador não seja inferior à temperatura do ponto de orvalho da saída do evaporador, o fenômeno de condensação secundária não ocorrerá.
Processo de ar comprimido: O ar comprimido entra no trocador de calor de ar (pré-aquecedor) [1] para reduzir inicialmente a temperatura do ar comprimido de alta temperatura e depois entra no trocador de calor Freon/ar (evaporador) [2], onde o comprimido o ar é extremamente resfriado e a temperatura é bastante reduzida até a temperatura do ponto de orvalho.A água líquida separada e o ar comprimido são separados no separador de água [3], e a água separada é descarregada da máquina por um dispositivo de drenagem automático.O ar comprimido troca calor com o refrigerante de baixa temperatura no evaporador [2], e a temperatura do ar comprimido neste momento é muito baixa, aproximadamente igual à temperatura do ponto de orvalho de 2 ~ 10 ℃.Se não houver nenhum requisito especial (ou seja, não houver nenhum requisito de baixa temperatura para o ar comprimido), normalmente o ar comprimido retornará ao trocador de calor de ar (pré-aquecedor) [1] para trocar calor com o ar comprimido de alta temperatura que acabou de entrou na secadora fria.O objetivo disso é: (1) usar efetivamente o “frio residual” do ar comprimido seco para pré-resfriar o ar comprimido de alta temperatura que acaba de entrar no secador a frio, de modo a reduzir a carga de refrigeração do secador a frio;(2) para evitar problemas secundários, como condensação, gotejamento, ferrugem, etc. fora da tubulação traseira, causados por ar comprimido de baixa temperatura após a secagem.Processo de refrigeração: O refrigerante Freon entra no compressor [4] e, após a compressão, a pressão aumenta (a temperatura também aumenta).Quando é ligeiramente superior à pressão no condensador, o vapor refrigerante de alta pressão é descarregado no condensador [6].No condensador, o vapor refrigerante com temperatura e pressão mais altas troca calor com o ar (resfriamento de ar) ou água de resfriamento (resfriamento de água) com temperatura mais baixa, condensando assim o refrigerante Freon no estado líquido.Neste momento, o refrigerante líquido é despressurizado (resfriado) pela válvula capilar/expansão [8] e depois entra no trocador de calor Freon/ar (evaporador) [2], onde absorve o calor do ar comprimido e gaseifica.O ar comprimido do objeto resfriado é resfriado e o vapor refrigerante vaporizado é sugado pelo compressor para iniciar o próximo ciclo.
O refrigerante no sistema completa um ciclo através de quatro processos: compressão, condensação, expansão (estrangulamento) e evaporação.Através do ciclo de refrigeração contínuo, o objetivo de congelar o ar comprimido é realizado.4 Função de cada componente Trocador de calor de ar Para evitar a formação de água condensada na parede externa da tubulação externa, o ar após a liofilização sai do evaporador e troca calor com o ar comprimido com alta temperatura e calor úmido no ar trocador de calor novamente.Ao mesmo tempo, a temperatura do ar que entra no evaporador é bastante reduzida.troca de calor O refrigerante absorve calor e se expande no evaporador, passando de líquido para gás, e o ar comprimido troca calor para esfriar, de modo que o vapor d'água no ar comprimido muda de gás para líquido.separador de água A água líquida separada é separada do ar comprimido no separador de água.Quanto maior a eficiência de separação do separador de água, menor será a proporção de água líquida volatilizada no ar comprimido e menor será o ponto de orvalho de pressão do ar comprimido.compressor O refrigerante gasoso entra no compressor de refrigeração e é comprimido para se tornar refrigerante gasoso de alta temperatura e alta pressão.válvula de desvio Se a temperatura da água líquida separada cair abaixo do ponto de congelamento, o gelo condensado causará bloqueio de gelo.A válvula de desvio pode controlar a temperatura de refrigeração e o ponto de orvalho sob pressão a uma temperatura estável (1 ~ 6 ℃).condensador O condensador reduz a temperatura do refrigerante e o refrigerante muda de um estado gasoso de alta temperatura para um estado líquido de baixa temperatura.filtro O filtro filtra eficazmente as impurezas do refrigerante.Válvula capilar/de expansão Depois de passar pela válvula capilar/de expansão, o refrigerante se expande em volume e diminui em temperatura, tornando-se um líquido de baixa temperatura e baixa pressão.separador gás-líquido À medida que o refrigerante líquido entra no compressor, pode produzir o fenômeno de golpe de aríete, que pode causar danos ao compressor de refrigeração.Somente refrigerante gasoso pode entrar no compressor de refrigeração através do separador gás-líquido refrigerante.Escorredor automático O escorredor automático descarrega regularmente a água líquida acumulada no fundo do separador para fora da máquina.O liofilizador tem as vantagens de estrutura compacta, uso e manutenção convenientes, baixo custo de manutenção, etc., e é adequado para ocasiões onde a temperatura do ponto de orvalho da pressão do ar comprimido não é muito baixa (acima de 0 ℃).O secador por adsorção usa dessecante para desumidificar e secar o ar comprimido forçado.O secador de adsorção regenerativa é frequentemente usado na vida diária.
● Filtro Os filtros são divididos em filtro da tubulação principal, separador gás-água, filtro desodorizante de carvão ativado, filtro de esterilização a vapor, etc. Suas funções são remover óleo, poeira, umidade e outras impurezas do ar para obter ar comprimido limpo.Fonte: tecnologia de compressor Isenção de responsabilidade: Este artigo foi reproduzido da rede e o conteúdo do artigo é apenas para aprendizado e comunicação.A rede de compressores de ar é neutra em relação às opiniões do artigo.Os direitos autorais do artigo pertencem ao autor original e à plataforma.Se houver alguma infração, entre em contato para excluí-la.
