آشنایی با سیستم هوای فشرده

سیستم هوای فشرده، به معنای محدود، از تجهیزات منبع هوا، تجهیزات تصفیه منبع هوا و خطوط لوله مرتبط تشکیل شده است.در یک مفهوم گسترده، اجزای کمکی پنوماتیک، محرک های پنوماتیک، اجزای کنترل پنوماتیک، اجزای خلاء و غیره همگی به دسته سیستم هوای فشرده تعلق دارند.معمولاً تجهیزات یک ایستگاه کمپرسور هوا یک سیستم هوای فشرده به معنای محدود است.شکل زیر نمودار جریان معمولی سیستم هوای فشرده را نشان می دهد:

تجهیزات منبع هوا (کمپرسور هوا) در اتمسفر مکش می کند، هوا را در حالت طبیعی به هوای فشرده با فشار بالاتر فشرده می کند و رطوبت، روغن و سایر ناخالصی های موجود در هوای فشرده را از طریق تجهیزات تصفیه حذف می کند.

هوا در طبیعت از مخلوطی از گازهای مختلف (O2، N2، CO2... و غیره) تشکیل شده است که بخار آب یکی از آنهاست.هوای حاوی مقدار معینی بخار آب را هوای مرطوب و هوایی که بخار آب نداشته باشد هوای خشک نامیده می شود.هوای اطراف ما هوای مرطوب است، بنابراین محیط کار کمپرسور هوا به طور طبیعی هوای مرطوب است.
اگرچه میزان بخار آب هوای مرطوب نسبتاً کم است، محتوای آن تأثیر زیادی بر خواص فیزیکی هوای مرطوب دارد.در سیستم تصفیه هوای فشرده، خشک کردن هوای فشرده یکی از محتویات اصلی است.

در شرایط دما و فشار معین، محتوای بخار آب در هوای مرطوب (یعنی چگالی بخار آب) محدود است.در دمای معین، زمانی که مقدار بخار آب موجود به حداکثر مقدار ممکن برسد، هوای مرطوب در این زمان را هوای اشباع می نامند.هوای مرطوب بدون حداکثر مقدار ممکن بخار آب، هوای غیراشباع نامیده می شود.

در لحظه ای که هوای غیر اشباع به هوای اشباع تبدیل می شود، قطرات آب مایع در هوای مرطوب متراکم می شوند که به آن تراکم می گویند.تراکم معمول است.به عنوان مثال، رطوبت هوا در تابستان زیاد است و به راحتی می توان قطرات آب را روی سطح لوله آب تشکیل داد.در صبح زمستان، قطرات آب روی شیشه های ساکنان ظاهر می شود.همه اینها از خنک شدن هوای مرطوب تحت فشار ثابت تشکیل می شوند.نتایج لو

همانطور که در بالا ذکر شد، دمایی که در آن هوای غیراشباع به حد اشباع می رسد، زمانی که فشار جزئی بخار آب ثابت بماند (یعنی مقدار مطلق آب ثابت نگه داشته شود)، نقطه شبنم نامیده می شود.هنگامی که دما به دمای نقطه شبنم کاهش می یابد، "تراکم" وجود خواهد داشت.

نقطه شبنم هوای مرطوب نه تنها به دما، بلکه به میزان رطوبت هوای مرطوب نیز مربوط می شود.نقطه شبنم با محتوای آب زیاد زیاد است و نقطه شبنم با محتوای آب کم کم است.

دمای نقطه شبنم کاربرد مهمی در مهندسی کمپرسور دارد.به عنوان مثال، هنگامی که دمای خروجی کمپرسور هوا خیلی پایین است، مخلوط نفت و گاز به دلیل دمای پایین در بشکه نفت و گاز متراکم می شود که باعث می شود روغن روان کننده حاوی آب باشد و بر اثر روانکاری تأثیر بگذارد.از این رو.دمای خروجی کمپرسور هوا باید طوری طراحی شود که کمتر از دمای نقطه شبنم تحت فشار جزئی مربوطه نباشد.

نقطه شبنم اتمسفر دمای نقطه شبنم تحت فشار اتمسفر است.به طور مشابه، نقطه شبنم فشار به دمای نقطه شبنم هوای تحت فشار اشاره دارد.

رابطه متناظر بین نقطه شبنم فشار و نقطه شبنم فشار معمولی به نسبت تراکم مربوط می شود.در همان نقطه شبنم فشار، هرچه نسبت تراکم بزرگتر باشد، نقطه شبنم فشار معمولی مربوطه کمتر می شود.

هوای فشرده خارج شده از کمپرسور هوا کثیف است.آلاینده های اصلی عبارتند از: آب (قطرات آب مایع، مه آب و بخار آب گازی)، غبار باقیمانده روغن روان کننده (قطرات روغن غبار و بخار روغن)، ناخالصی های جامد (گل زنگ، پودر فلز، ریز لاستیک، ذرات قیر و مواد فیلتر، پودر ریز مواد آب بندی و غیره)، ناخالصی های شیمیایی مضر و سایر ناخالصی ها.

فاسد شدن روغن روان کننده باعث خراب شدن لاستیک، پلاستیک و مواد آب بندی می شود و باعث اختلال در عملکرد سوپاپ ها و محصولات آلاینده می شود.رطوبت و گرد و غبار باعث زنگ زدگی و خوردگی قطعات و لوله های فلزی می شود که باعث گیرکردن یا فرسودگی قطعات متحرک می شود و باعث خرابی قطعات پنوماتیکی یا نشت هوا می شود.رطوبت و گرد و غبار همچنین سوراخ های گاز یا صفحه فیلتر را مسدود می کند.بعد از اینکه یخ باعث یخ زدن یا ترک خوردن خط لوله می شود.

به دلیل کیفیت پایین هوا، قابلیت اطمینان و عمر مفید سیستم پنوماتیک به شدت کاهش می یابد و تلفات ناشی از آن اغلب بسیار بیشتر از هزینه و هزینه های نگهداری دستگاه تصفیه منبع هوا است، بنابراین انتخاب صحیح تصفیه منبع هوا کاملاً ضروری است. سیستم.
منابع اصلی رطوبت هوای فشرده کدامند؟

منبع اصلی رطوبت هوای فشرده بخار آب مکیده شده توسط کمپرسور هوا همراه با هوا است.پس از ورود هوای مرطوب به کمپرسور هوا، مقدار زیادی بخار آب در طی فرآیند فشرده سازی به آب مایع فشرده می شود که رطوبت نسبی هوای فشرده در خروجی کمپرسور هوا را به شدت کاهش می دهد.

به عنوان مثال، هنگامی که فشار سیستم 0.7 مگاپاسکال و رطوبت نسبی هوای استنشاقی 80٪ است، اگرچه هوای فشرده خروجی از کمپرسور هوا تحت فشار اشباع می شود، اگر قبل از فشرده سازی به حالت فشار اتمسفر تبدیل شود، رطوبت نسبی آن است. فقط 6 تا 10 درصدیعنی میزان رطوبت هوای فشرده بسیار کاهش یافته است.با این حال، با کاهش تدریجی دما در خط لوله گاز و تجهیزات گاز، مقدار زیادی آب مایع همچنان در هوای فشرده متراکم می شود.
آلودگی روغن در هوای فشرده چگونه ایجاد می شود؟

روغن روان کننده کمپرسور هوا، بخار روغن و قطرات معلق روغن در هوای محیط و روغن روان کننده اجزای پنوماتیک در سیستم منابع اصلی آلودگی نفتی در هوای فشرده هستند.

به جز کمپرسورهای هوای سانتریفیوژ و دیافراگمی، تقریباً تمام کمپرسورهای هوا که در حال حاضر مورد استفاده قرار می‌گیرند (از جمله کمپرسورهای مختلف هوای بدون روغن) دارای روغن کم و بیش کثیف (قطرات نفت، غبار روغن، بخار نفت و شکافت کربن) در خط لوله گاز خواهند بود.

دمای بالای محفظه تراکم کمپرسور هوا باعث می شود حدود 5 تا 6 درصد روغن تبخیر، ترک بخورد و اکسید شود و در دیواره داخلی لوله کمپرسور هوا به صورت فیلم کربن و لاک رسوب کند. کسر نور به صورت بخار و میکرو معلق خواهد شد. شکل ماده توسط هوای فشرده به سیستم وارد می شود.

به طور خلاصه، برای سیستم هایی که در حین کار به مواد روان کننده نیاز ندارند، تمام روغن ها و مواد روان کننده مخلوط شده در هوای فشرده استفاده شده را می توان به عنوان مواد آلوده به روغن در نظر گرفت.برای سیستم هایی که نیاز به افزودن مواد روان کننده در حین کار دارند، تمام رنگ های ضد زنگ و روغن کمپرسور موجود در هوای فشرده به عنوان ناخالصی های آلودگی نفتی در نظر گرفته می شوند.

چگونه ناخالصی های جامد وارد هوای فشرده می شوند؟

منابع اصلی ناخالصی جامد در هوای فشرده عبارتند از:

① جو اطراف با ناخالصی های مختلف با اندازه های مختلف ذرات مخلوط شده است.حتی اگر درگاه مکش کمپرسور هوا مجهز به فیلتر هوا باشد، معمولاً ناخالصی‌های «آئروسل» کمتر از 5 میکرومتر همچنان می‌توانند با هوای استنشاقی، مخلوط با روغن و آب در لوله اگزوز در طول فرآیند فشرده‌سازی، وارد کمپرسور هوا شوند.

②هنگامی که کمپرسور هوا کار می کند، اصطکاک و برخورد بین قطعات مختلف، پیر شدن و افتادن آب بندها و کربن شدن و شکافتن روغن روان کننده در دمای بالا باعث ایجاد ذرات جامد مانند ذرات فلز، گرد و غبار لاستیک و کربن می شود. شکافت به خط لوله گاز آورده شود.