Zināšanas par saspiestā gaisa sistēmu

Saspiestā gaisa sistēma šaurā nozīmē sastāv no gaisa avota iekārtām, gaisa avota attīrīšanas iekārtām un saistītajiem cauruļvadiem. Plašākā nozīmē pneimatiskās palīgierīces, pneimatiskie izpildmehānismi, pneimatiskās vadības komponenti, vakuuma komponenti utt. visi pieder pie saspiestā gaisa sistēmas kategorijas. Parasti gaisa kompresoru stacijas aprīkojums ir saspiestā gaisa sistēma šaurā nozīmē. Šajā attēlā parādīta tipiska saspiestā gaisa sistēmas plūsmas shēma:

Gaisa avota iekārta (gaisa kompresors) iesūc atmosfēru, saspiež dabisko gaisu saspiestā gaisā ar augstāku spiedienu un ar attīrīšanas iekārtu palīdzību noņem mitrumu, eļļu un citus piemaisījumus no saspiestā gaisa.

Dabā gaiss sastāv no dažādu gāzu maisījuma (O₂, N₂, CO₂ utt.), un viena no tām ir ūdens tvaiks. Gaisu, kas satur noteiktu daudzumu ūdens tvaiku, sauc par mitru gaisu, un gaisu, kas nesatur ūdens tvaikus, sauc par sausu gaisu. Gaiss ap mums ir mitrs gaiss, tāpēc gaisa kompresora darba vide ir dabiski mitrs gaiss.
Lai gan mitrā gaisa ūdens tvaiku saturs ir relatīvi mazs, tā saturam ir liela ietekme uz mitra gaisa fizikālajām īpašībām. Saspiestā gaisa attīrīšanas sistēmā saspiestā gaisa žāvēšana ir viens no galvenajiem komponentiem.

Noteiktos temperatūras un spiediena apstākļos mitrā gaisā esošā ūdens tvaiku saturs (t. i., ūdens tvaiku blīvums) ir ierobežots. Noteiktā temperatūrā, kad tajā esošā ūdens tvaiku daudzums sasniedz maksimāli iespējamo saturu, šajā brīdī esošo mitro gaisu sauc par piesātinātu gaisu. Mitru gaisu bez maksimāli iespējamā ūdens tvaiku satura sauc par nepiesātinātu gaisu.

Brīdī, kad nepiesātināts gaiss kļūst piesātināts, mitrajā gaisā kondensējas šķidri ūdens pilieni, ko sauc par “kondensāciju”. Kondensācija ir izplatīta parādība. Piemēram, vasarā gaisa mitrums ir augsts, un uz ūdensvada virsmas ir viegli veidoties ūdens pilieniem. Ziemas rītā ūdens pilieni parādīsies uz iedzīvotāju logu stikliem. Tie visi veidojas, mitram gaisam atdziestot pastāvīgā spiedienā. Lu rezultāti.

Kā minēts iepriekš, temperatūru, kurā nepiesātinātais gaiss sasniedz piesātinājuma stāvokli, sauc par rasas punktu, kad ūdens tvaiku parciālais spiediens tiek uzturēts nemainīgs (t. i., absolūtais ūdens saturs tiek uzturēts nemainīgs). Kad temperatūra nokrītas līdz rasas punkta temperatūrai, notiek "kondensācija".

Mitra gaisa rasas punkts ir saistīts ne tikai ar temperatūru, bet arī ar mitruma daudzumu mitrajā gaisā. Rasas punkts ir augsts, ja ir augsts ūdens saturs, un rasas punkts ir zems, ja ir zems ūdens saturs.

Rasas punkta temperatūrai ir svarīga nozīme kompresoru inženierijā. Piemēram, ja gaisa kompresora izejas temperatūra ir pārāk zema, eļļas un gāzes maisījums kondensējas zemās temperatūras dēļ eļļas un gāzes mucā, kā rezultātā smēreļļa saturēs ūdeni un ietekmēs eļļošanas efektu. Tāpēc gaisa kompresora izejas temperatūrai jābūt projektētai tā, lai tā nebūtu zemāka par rasas punkta temperatūru atbilstošajā parciālajā spiedienā.

Atmosfēras rasas punkts ir rasas punkta temperatūra atmosfēras spiedienā. Līdzīgi spiediena rasas punkts attiecas uz spiediena gaisa rasas punkta temperatūru.

Atbilstošā spiediena rasas punkta un normālā spiediena rasas punkta attiecība ir saistīta ar saspiešanas pakāpi. Pie viena un tā paša spiediena rasas punkta, jo lielāka ir saspiešanas pakāpe, jo zemāks ir atbilstošais normālais spiediena rasas punkts.

No gaisa kompresora izplūstošais saspiestais gaiss ir netīrs. Galvenie piesārņotāji ir: ūdens (šķidra ūdens pilieni, ūdens migla un gāzveida ūdens tvaiki), atlikušā smēreļļas migla (miglas eļļas pilieni un eļļas tvaiki), cietie piemaisījumi (rūsas dubļi, metāla pulveris, gumijas smalkas daļiņas, darvas daļiņas un filtra materiāli, blīvēšanas materiālu smalks pulveris utt.), kaitīgi ķīmiskie piemaisījumi un citi piemaisījumi.

Nolietota smēreļļa bojā gumijas, plastmasas un blīvēšanas materiālus, izraisot vārstu darbības traucējumus un produktu piesārņojumu. Mitrums un putekļi izraisa metāla detaļu un cauruļu rūsēšanu un koroziju, kā rezultātā kustīgās detaļas var iesprūst vai nodilt, kā rezultātā pneimatisko komponentu darbības traucējumi vai gaisa noplūde var rasties. Mitrums un putekļi var arī aizsprostot droseļvārsta atveres vai filtra sietus. Ledus var izraisīt cauruļvada sasalšanu vai plaisāšanu.

Sliktas gaisa kvalitātes dēļ pneimatiskās sistēmas uzticamība un kalpošanas laiks ievērojami samazinās, un radušies zudumi bieži vien ievērojami pārsniedz gaisa avota attīrīšanas ierīces izmaksas un uzturēšanas izmaksas, tāpēc ir absolūti nepieciešams pareizi izvēlēties gaisa avota attīrīšanas sistēmu.
Kādi ir galvenie mitruma avoti saspiestā gaisā?

Galvenais mitruma avots saspiestā gaisā ir ūdens tvaiki, ko gaisa kompresors iesūc kopā ar gaisu. Pēc tam, kad mitrais gaiss nonāk gaisa kompresorā, saspiešanas procesā liels daudzums ūdens tvaiku tiek izspiests šķidrā ūdenī, kas ievērojami samazinās saspiestā gaisa relatīvo mitrumu pie gaisa kompresora izejas.

Piemēram, ja sistēmas spiediens ir 0,7 MPa un ieelpotā gaisa relatīvais mitrums ir 80%, lai gan gaisa kompresora izvadītais saspiestais gaiss zem spiediena ir piesātināts, ja tas tiek pārveidots atmosfēras spiediena stāvoklī pirms saspiešanas, tā relatīvais mitrums ir tikai 6–10%. Tas nozīmē, ka saspiestā gaisa mitruma saturs ir ievērojami samazināts. Tomēr, pakāpeniski pazeminoties temperatūrai gāzes cauruļvadā un gāzes iekārtās, saspiestajā gaisā turpinās kondensēties liels daudzums šķidra ūdens.
Kā rodas eļļas piesārņojums saspiestā gaisā?

Gaisa kompresora smēreļļa, eļļas tvaiki un suspendētie eļļas pilieni apkārtējā gaisā, kā arī sistēmas pneimatisko komponentu smēreļļa ir galvenie eļļas piesārņojuma avoti saspiestā gaisā.

Izņemot centrbēdzes un diafragmas gaisa kompresorus, gandrīz visiem pašlaik izmantotajiem gaisa kompresoriem (tostarp dažādiem bez eļļas eļļotiem gaisa kompresoriem) gāzes cauruļvadā nonāks vairāk vai mazāk netīra eļļa (eļļas pilieni, eļļas migla, eļļas tvaiki un oglekļa dalīšanās).

Gaisa kompresora kompresijas kameras augstā temperatūra izraisīs aptuveni 5–6% eļļas iztvaikošanu, plaisāšanu un oksidēšanos, kā arī nogulsnēšanos gaisa kompresora caurules iekšējā sienā oglekļa un lakas plēves veidā, un vieglā frakcija tiks suspendēta tvaika un mikrodaļiņu veidā. Viela sistēmā nonāk ar saspiestu gaisu.

Īsāk sakot, sistēmām, kurām darbības laikā nav nepieciešami smērmateriāli, visas eļļas un smērvielas, kas sajauktas ar izmantoto saspiesto gaisu, var uzskatīt par ar eļļu piesārņotiem materiāliem. Sistēmām, kurām darba laikā jāpievieno smērvielas, visa saspiestā gaisā esošā pretkorozijas krāsa un kompresora eļļa tiek uzskatīta par eļļas piesārņojuma piemaisījumiem.

Kā cietie piemaisījumi nonāk saspiestā gaisā?

Galvenie cieto piemaisījumu avoti saspiestā gaisā ir:

①Apkārtējā atmosfēra ir sajaukta ar dažādiem piemaisījumiem ar dažāda izmēra daļiņām. Pat ja gaisa kompresora iesūkšanas ports ir aprīkots ar gaisa filtru, parasti "aerosola" piemaisījumi, kuru izmērs ir mazāks par 5 μm, joprojām var iekļūt gaisa kompresorā kopā ar ieelpoto gaisu, saspiešanas procesa laikā sajaucoties ar eļļu un ūdeni, nonākt izplūdes caurulē.

2. Kad gaisa kompresors darbojas, berze un sadursmes starp dažādām detaļām, blīvējumu novecošanās un nokrišana, kā arī smēreļļas karbonizācija un dalīšanās augstā temperatūrā izraisīs cietu daļiņu, piemēram, metāla daļiņu, gumijas putekļu un oglekļa dalīšanās, nonākšanu gāzes cauruļvadā.