Conocimiento completo del sistema de aire comprimido.
El sistema de aire comprimido consta de equipos de fuente de aire, equipos de purificación de fuente de aire y tuberías relacionadas en un sentido estricto.En un sentido amplio, los componentes auxiliares neumáticos, los componentes de accionamiento neumáticos, los componentes de control neumáticos y los componentes de vacío pertenecen todos a la categoría de sistemas de aire comprimido.Normalmente, el equipamiento de una estación de compresión de aire es un sistema de aire comprimido en sentido estricto.La siguiente figura muestra un diagrama de flujo típico del sistema de aire comprimido:
El equipo de fuente de aire (compresor de aire) aspira la atmósfera, comprime el aire natural en aire comprimido con alta presión y elimina contaminantes como humedad, aceite y otras impurezas del aire comprimido a través de equipos de purificación.El aire en la naturaleza es una mezcla de muchos gases (O, N, CO, etc.), y el vapor de agua es uno de ellos.El aire con una cierta cantidad de vapor de agua se llama aire húmedo y el aire sin vapor de agua se llama aire seco.El aire que nos rodea es aire húmedo, por lo que el medio de trabajo del compresor de aire es aire naturalmente húmedo.Aunque el contenido de vapor de agua del aire húmedo es relativamente pequeño, su contenido tiene una gran influencia en las propiedades físicas del aire húmedo.En el sistema de purificación de aire comprimido, el secado del aire comprimido es uno de los contenidos principales.En determinadas condiciones de temperatura y presión, el contenido de vapor de agua en el aire húmedo (es decir, la densidad del vapor de agua) es limitado.A una determinada temperatura, cuando la cantidad de vapor de agua alcanza el contenido máximo posible, el aire húmedo en ese momento se llama aire saturado.El aire húmedo cuando el vapor de agua no alcanza el máximo contenido posible se denomina aire insaturado.Cuando el aire no saturado se convierte en aire saturado, las gotas de agua líquida se condensarán a partir del aire húmedo, lo que se denomina "condensación".La condensación de rocío es común, por ejemplo, la humedad del aire es muy alta en verano y es fácil formar gotas de agua en la superficie de las tuberías de agua del grifo, y aparecerán gotas de agua en las ventanas de vidrio de los residentes en las mañanas de invierno, que son todos los resultados de la condensación de rocío causada por el enfriamiento del aire húmedo bajo presión constante.Como se mencionó anteriormente, la temperatura del aire insaturado se llama punto de rocío cuando la temperatura se reduce para alcanzar el estado de saturación mientras se mantiene sin cambios la presión parcial del vapor de agua (es decir, se mantiene sin cambios el contenido absoluto de agua).Cuando la temperatura desciende hasta el punto de rocío, se produce "condensación".El punto de rocío del aire húmedo no sólo está relacionado con la temperatura, sino también con el contenido de humedad del aire húmedo.El punto de rocío es alto con un gran contenido de agua y bajo con un contenido de agua pequeño.
La temperatura del punto de rocío juega un papel importante en la ingeniería de compresores.Por ejemplo, cuando la temperatura de salida del compresor de aire es demasiado baja, la mezcla de petróleo y gas se condensará en el barril de petróleo y gas debido a la baja temperatura, lo que hará que el aceite lubricante contenga agua y afecte el efecto de lubricación.Por lo tanto.La temperatura de salida del compresor de aire debe diseñarse para que no sea inferior a la temperatura del punto de rocío bajo la presión parcial correspondiente.El punto de rocío atmosférico es también la temperatura del punto de rocío a presión atmosférica.De manera similar, el punto de rocío a presión se refiere a la temperatura del punto de rocío del aire presurizado.La relación correspondiente entre el punto de rocío a presión y el punto de rocío atmosférico está relacionada con la relación de compresión.Bajo el mismo punto de rocío a presión, cuanto mayor sea la relación de compresión, menor será el punto de rocío atmosférico correspondiente.El aire comprimido del compresor de aire está muy sucio.Los principales contaminantes son: agua (gotas de agua líquida, neblina de agua y vapor de agua gaseoso), neblina de aceite lubricante residual (gotas de aceite atomizadas y vapor de aceite), impurezas sólidas (lodo oxidado, polvo metálico, polvo de caucho, partículas de alquitrán y materiales filtrantes, materiales de sellado, etc.), impurezas químicas nocivas y otras impurezas.El aceite lubricante deteriorado deteriorará el caucho, el plástico y los materiales de sellado, provocará fallas en la acción de la válvula y contaminará los productos.La humedad y el polvo causarán oxidación y corrosión de los dispositivos metálicos y tuberías, causarán que las piezas móviles se atasquen o se desgasten, harán que los componentes neumáticos funcionen mal o tengan fugas, y la humedad y el polvo también bloquearán los orificios del acelerador o las pantallas de filtro.En áreas frías, las tuberías se congelarán o agrietarán después de que la humedad se congele.Debido a la mala calidad del aire, la confiabilidad y la vida útil del sistema neumático se reducen considerablemente, y las pérdidas causadas por él a menudo exceden en gran medida el costo y el costo de mantenimiento del dispositivo de tratamiento de fuente de aire, por lo que es absolutamente necesario elegir un sistema de tratamiento de fuente de aire. correctamente.
¿Cuál es la principal fuente de humedad en el aire comprimido?La principal fuente de humedad en el aire comprimido es el vapor de agua aspirado por el compresor de aire junto con el aire.Después de que el aire húmedo ingresa al compresor de aire, una gran cantidad de vapor de agua se exprime en agua líquida durante el proceso de compresión, lo que reducirá en gran medida la humedad relativa del aire comprimido en la salida del compresor de aire.Si la presión del sistema es de 0,7 MPa y la humedad relativa del aire inhalado es del 80 %, la salida de aire comprimido del compresor de aire se satura bajo presión, pero si se convierte a la presión atmosférica antes de la compresión, su humedad relativa es solo del 6 ~10%.Es decir, el contenido de agua del aire comprimido se ha reducido considerablemente.Sin embargo, con la disminución gradual de la temperatura en los gasoductos y equipos de gas, una gran cantidad de agua líquida seguirá condensándose en el aire comprimido.¿Cómo se produce la contaminación por petróleo en el aire comprimido?El aceite lubricante del compresor de aire, el vapor de aceite y las gotas de aceite suspendidas en el aire ambiente y el aceite lubricante de los componentes neumáticos del sistema son las principales fuentes de contaminación por aceite en el aire comprimido.En la actualidad, excepto los compresores de aire centrífugos y de diafragma, casi todos los compresores de aire (incluidos todos los tipos de compresores de aire lubricados sin aceite) llevan aceite sucio (gotas de aceite, niebla de aceite, vapor de aceite y productos de fisión carbonizados) al gasoducto hasta algunos medida.La alta temperatura de la cámara de compresión del compresor de aire hará que aproximadamente entre el 5% y el 6% del aceite se vaporice, agriete y se oxide, lo que se acumulará en la pared interior de la tubería del compresor de aire en forma de película de carbón y laca. y la fracción ligera se introducirá en el sistema mediante aire comprimido en forma de vapor y diminutas materias en suspensión.En una palabra, todos los aceites y materiales lubricantes mezclados en el aire comprimido pueden considerarse materiales contaminados con aceite para sistemas que no necesitan agregar materiales lubricantes cuando funcionan.Para el sistema que necesita agregar materiales lubricantes en el trabajo, toda la pintura antioxidante y el aceite de compresor contenidos en el aire comprimido se consideran impurezas contaminantes del aceite.
¿Cómo llegan las impurezas sólidas al aire comprimido?Las fuentes de impurezas sólidas en el aire comprimido incluyen principalmente: (1) Hay varias impurezas con diferentes tamaños de partículas en la atmósfera circundante.Incluso si se instala un filtro de aire en la entrada de aire del compresor de aire, generalmente las impurezas en “aerosol” por debajo de 5 μm pueden ingresar al compresor de aire con el aire inhalado y mezclarse con aceite y agua para ingresar al tubo de escape durante la compresión.(2) Cuando el compresor de aire está funcionando, las piezas se frotan y chocan entre sí, los sellos envejecen y se caen, y el aceite lubricante se carboniza y fisiona a alta temperatura, lo que se puede decir que las partículas sólidas como las partículas metálicas , se introducen polvo de caucho y fisión carbonosa en el gasoducto.¿Cuál es el equipo de fuente de aire?¿Lo que hay?El equipo fuente es el generador de aire comprimido-compresor de aire (compresor de aire).Hay muchos tipos de compresores de aire, como los de pistón, los centrífugos, los de tornillo, los deslizantes y los de espiral.
La salida de aire comprimido del compresor de aire contiene una gran cantidad de contaminantes como humedad, aceite y polvo, por lo que es necesario utilizar equipos de purificación para eliminar estos contaminantes adecuadamente y evitar que dañen el funcionamiento normal del sistema neumático.Equipo de purificación de fuente de aire es un término general para muchos equipos y dispositivos.Los equipos de purificación de fuentes de gas también suelen denominarse equipos de postratamiento en la industria, lo que generalmente se refiere a tanques de almacenamiento de gas, secadores, filtros, etc.● Tanque de almacenamiento de gas La función del tanque de almacenamiento de gas es eliminar las pulsaciones de presión, separar aún más el agua y el aceite del aire comprimido mediante expansión adiabática y enfriamiento natural, y almacenar una cierta cantidad de gas.Por un lado, puede aliviar la contradicción de que el consumo de gas es mayor que el gas de salida del compresor de aire en un corto tiempo, por otro lado, puede mantener el suministro de gas por un corto tiempo cuando el compresor de aire falla o Pierde potencia, para garantizar la seguridad del equipo neumático.
La salida de aire comprimido del compresor de aire contiene una gran cantidad de contaminantes como humedad, aceite y polvo, por lo que es necesario utilizar equipos de purificación para eliminar estos contaminantes adecuadamente y evitar que dañen el funcionamiento normal del sistema neumático.Equipo de purificación de fuente de aire es un término general para muchos equipos y dispositivos.Los equipos de purificación de fuentes de gas también suelen denominarse equipos de postratamiento en la industria, lo que generalmente se refiere a tanques de almacenamiento de gas, secadores, filtros, etc.● Tanque de almacenamiento de gas La función del tanque de almacenamiento de gas es eliminar las pulsaciones de presión, separar aún más el agua y el aceite del aire comprimido mediante expansión adiabática y enfriamiento natural, y almacenar una cierta cantidad de gas.Por un lado, puede aliviar la contradicción de que el consumo de gas es mayor que el gas de salida del compresor de aire en un corto tiempo, por otro lado, puede mantener el suministro de gas por un corto tiempo cuando el compresor de aire falla o Pierde potencia, para garantizar la seguridad del equipo neumático.
● Secador El secador de aire comprimido, como su nombre lo indica, es un tipo de equipo de eliminación de agua para aire comprimido.Hay dos tipos comúnmente utilizados: liofilizador y secador de adsorción, así como secador de delicuescencia y secador de diafragma de polímero.El liofilizador es el equipo de deshidratación de aire comprimido más utilizado, que generalmente se utiliza en situaciones donde se requiere la calidad de las fuentes de gas generales.El liofilizador debe utilizar la característica de que la presión parcial del vapor de agua en el aire comprimido está determinada por la temperatura del aire comprimido para enfriar y deshidratar.El liofilizador de aire comprimido generalmente se denomina "secador en frío" en la industria.Su función principal es reducir el contenido de agua en el aire comprimido, es decir, reducir la temperatura del punto de rocío del aire comprimido.En el sistema de aire comprimido industrial general, es uno de los equipos necesarios para el secado y purificación del aire comprimido (también conocido como postratamiento).
1 principios básicos El aire comprimido se puede presurizar, enfriar, absorber y otros métodos para lograr el propósito de eliminar el vapor de agua.El liofilizador es el método de aplicación de enfriamiento.Como sabemos, el aire comprimido por el compresor de aire contiene todo tipo de gases y vapor de agua, por lo que es todo aire húmedo.El contenido de humedad del aire húmedo es inversamente proporcional a la presión en su conjunto, es decir, cuanto mayor es la presión, menor es el contenido de humedad.Después de que aumenta la presión del aire, el vapor de agua en el aire que excede el contenido posible se condensará en agua (es decir, el volumen de aire comprimido se vuelve más pequeño y no puede acomodar el vapor de agua original).Esto, en relación con el aire original, cuando se inhala, el contenido de humedad es menor (aquí se refiere al hecho de que esta parte del aire comprimido se restaura a un estado sin comprimir).Sin embargo, el escape del compresor de aire sigue siendo aire comprimido, y su contenido de vapor de agua está en el valor máximo posible, es decir, se encuentra en un estado crítico de gas y líquido.En este momento, el aire comprimido se llama estado saturado, por lo que mientras esté ligeramente presurizado, el vapor de agua cambiará de gas a líquido inmediatamente, es decir, el agua se condensará.Supongamos que el aire es una esponja húmeda que absorbe agua y su contenido de humedad es la humedad inhalada.Si se exprime un poco de agua de la esponja con fuerza, el contenido de humedad de esta esponja se reduce relativamente.Si dejas que la esponja se recupere, naturalmente estará más seca que la esponja original.Esto también logra el propósito de deshidratación y secado mediante presurización.Si no se aplica fuerza después de alcanzar cierta fuerza en el proceso de apretar la esponja, el agua dejará de ser exprimida, que es el estado de saturación.Continúe aumentando la intensidad de la extrusión, todavía sale agua.Por tanto, el propio compresor de aire tiene la función de eliminar el agua, y el método utilizado es la presurización.Sin embargo, este no es el propósito del compresor de aire, sino una “molestia”.¿Por qué no utilizar la “presurización” como medio para eliminar el agua del aire comprimido?Esto se debe principalmente a la economía, aumentando la presión en 1 kg.Es bastante antieconómico consumir alrededor del 7% de energía.Pero el "enfriamiento" para eliminar el agua es relativamente económico, y el liofilizador utiliza un principio similar al de la deshumidificación del aire acondicionado para lograr su objetivo.Debido a que la densidad del vapor de agua saturado es limitada, en el rango de presión aerodinámica (2MPa), se puede considerar que la densidad del vapor de agua en aire saturado depende sólo de la temperatura, pero no tiene nada que ver con la presión del aire.Cuanto mayor es la temperatura, mayor es la densidad del vapor de agua en el aire saturado y más agua.Por el contrario, cuanto más baja es la temperatura, menos agua (esto se puede entender por el sentido común de la vida, seco y frío en invierno y húmedo y caluroso en verano).El aire comprimido se enfría a la temperatura más baja posible, de modo que la densidad del vapor de agua contenido en él se reduce, y se forma “condensación”, y las pequeñas gotas de agua formadas por esta condensación se recogen y descargan, logrando así el propósito de eliminar el agua del aire comprimido.Debido a que implica el proceso de condensación y condensación en agua, la temperatura no debe ser inferior al "punto de congelación", de lo contrario, el fenómeno de congelación no drenará el agua de manera efectiva.Por lo general, la "temperatura del punto de rocío a presión" nominal del liofilizador es principalmente de 2 a 10 ℃.Por ejemplo, el “punto de rocío a presión” de 0,7 MPa a 10 ℃ se convierte en un “punto de rocío atmosférico” de -16 ℃.Se puede entender que cuando el aire comprimido se utiliza en un ambiente no inferior a -16 ℃, no habrá agua líquida cuando se escape a la atmósfera.Todos los métodos de eliminación de agua con aire comprimido son relativamente secos y cumplen con una cierta sequedad requerida.La eliminación absoluta de la humedad es imposible y es muy antieconómico buscar la sequedad más allá de la demanda de uso.2 principio de funcionamiento El liofilizador de aire comprimido puede reducir el contenido de humedad del aire comprimido enfriándolo y condensando el vapor de agua del aire comprimido en gotas.Las gotas de líquido condensado se descargan de la máquina a través del sistema de drenaje automático.Siempre que la temperatura ambiente de la tubería aguas abajo de la salida del secador no sea inferior a la temperatura del punto de rocío de la salida del evaporador, no se producirá el fenómeno de condensación secundaria.
Proceso de aire comprimido: El aire comprimido ingresa al intercambiador de calor de aire (precalentador) [1] para reducir inicialmente la temperatura del aire comprimido de alta temperatura, y luego ingresa al intercambiador de calor de freón/aire (evaporador) [2], donde el aire comprimido el aire se enfría extremadamente y la temperatura se reduce considerablemente hasta la temperatura del punto de rocío.El agua líquida separada y el aire comprimido se separan en el separador de agua [3] y el agua separada se descarga de la máquina mediante un dispositivo de drenaje automático.El aire comprimido intercambia calor con el refrigerante de baja temperatura en el evaporador [2], y la temperatura del aire comprimido en este momento es muy baja, aproximadamente igual a la temperatura del punto de rocío de 2~10 ℃.Si no hay ningún requisito especial (es decir, no hay un requisito de baja temperatura para el aire comprimido), normalmente el aire comprimido regresará al intercambiador de calor de aire (precalentador) [1] para intercambiar calor con el aire comprimido de alta temperatura que acaba de terminar. Entró en la secadora fría.El propósito de esto es: (1) utilizar efectivamente el "frío residual" del aire comprimido seco para preenfriar el aire comprimido de alta temperatura que recién ingresa al secador en frío, a fin de reducir la carga de refrigeración del secador en frío;(2) para evitar problemas secundarios como condensación, goteo, óxido, etc. fuera de la tubería final causados por el aire comprimido a baja temperatura después del secado.Proceso de refrigeración: el refrigerante freón ingresa al compresor [4] y, después de la compresión, la presión aumenta (la temperatura también aumenta).Cuando es ligeramente superior a la presión en el condensador, el vapor refrigerante a alta presión se descarga en el condensador [6].En el condensador, el vapor de refrigerante con temperatura y presión más altas intercambia calor con aire (enfriamiento por aire) o agua de enfriamiento (enfriamiento por agua) con temperatura más baja, condensando así el refrigerante freón en estado líquido.En este momento, el refrigerante líquido se despresuriza (enfría) mediante el capilar/válvula de expansión [8] y luego ingresa al intercambiador de calor de freón/aire (evaporador) [2], donde absorbe el calor del aire comprimido y se gasifica.El aire comprimido del objeto enfriado se enfría y el compresor aspira el vapor del refrigerante vaporizado para iniciar el siguiente ciclo.
El refrigerante en el sistema completa un ciclo a través de cuatro procesos: compresión, condensación, expansión (estrangulación) y evaporación.A través del ciclo de refrigeración continuo, se logra el propósito de congelar el aire comprimido.4 Función de cada componente Intercambiador de calor de aire Para evitar que se forme agua condensada en la pared exterior de la tubería externa, el aire después de la liofilización sale del evaporador e intercambia calor con el aire comprimido con alta temperatura y calor húmedo en el aire. intercambiador de calor nuevamente.Al mismo tiempo, la temperatura del aire que entra al evaporador se reduce considerablemente.Intercambio de calor El refrigerante absorbe calor y se expande en el evaporador, cambiando de líquido a gas, y el aire comprimido intercambia calor para enfriarse, de modo que el vapor de agua en el aire comprimido cambia de gas a líquido.separador de agua El agua líquida separada se separa del aire comprimido en el separador de agua.Cuanto mayor sea la eficiencia de separación del separador de agua, menor será la proporción de agua líquida que se revolatiliza en el aire comprimido y menor será el punto de rocío a presión del aire comprimido.Compresor El refrigerante gaseoso ingresa al compresor de refrigeración y se comprime para convertirse en refrigerante gaseoso de alta temperatura y alta presión.válvula de derivación Si la temperatura del agua líquida separada cae por debajo del punto de congelación, el hielo condensado provocará una obstrucción.La válvula de derivación puede controlar la temperatura de refrigeración y el punto de rocío a presión a una temperatura estable (1~6 ℃).condensador El condensador reduce la temperatura del refrigerante y el refrigerante cambia de un estado gaseoso de alta temperatura a un estado líquido de baja temperatura.filtro El filtro filtra eficazmente las impurezas del refrigerante.Capilar/válvula de expansión Después de pasar a través del capilar/válvula de expansión, el refrigerante se expande en volumen y disminuye en temperatura, y se convierte en un líquido de baja temperatura y baja presión.separador gas-líquido A medida que el refrigerante líquido ingresa al compresor, puede producir un fenómeno de golpe de ariete, que puede provocar daños en el compresor de refrigeración.Sólo el refrigerante gaseoso puede ingresar al compresor de refrigeración a través del separador de gas y líquido refrigerante.Escurridor automático El escurridor automático descarga periódicamente fuera de la máquina el agua líquida acumulada en el fondo del separador.El liofilizador tiene las ventajas de una estructura compacta, uso y mantenimiento convenientes, bajo costo de mantenimiento, etc., y es adecuado para ocasiones en las que la temperatura del punto de rocío de la presión del aire comprimido no es demasiado baja (por encima de 0 ℃).El secador de adsorción utiliza un desecante para deshumidificar y secar el aire comprimido forzado.El secador de adsorción regenerativo se utiliza a menudo en la vida diaria.
● Filtro Los filtros se dividen en filtro de tubería principal, separador de gas y agua, filtro desodorizante de carbón activado, filtro de esterilización por vapor, etc. Sus funciones son eliminar aceite, polvo, humedad y otras impurezas del aire para obtener aire comprimido limpio.Fuente: tecnología de compresores Descargo de responsabilidad: este artículo se reproduce de la red y el contenido del artículo es solo para aprendizaje y comunicación.La red de compresores de aire es neutral a las opiniones del artículo.Los derechos de autor del artículo pertenecen al autor original y a la plataforma.Si hay alguna infracción, póngase en contacto para eliminarla.
