Vlhkost ve stlačeném vzduchu: Příčiny, problémy a řešení

Pokud provozujete rostlinný vzduch po dlouhou dobu, pravděpodobně jste to viděli: prskání vody z trysky foukací{0}}pistole, rezavé kapky z mlhou-promazaného nástroje, vlhkost vytékající ze spojky za vlhkého rána. Ta vlhkost není vtipem jediného špatného dne. Je to zcela předvídatelný důsledek stlačování vzduchu a ponechán sám o sobě tiše poškozuje zařízení, kazí produkty a pálí peníze v důsledku prostojů.

Dobrou zprávou je, že problém je dobře srozumitelný a plně řešitelný. Odstranění vlhkosti spočívá v pochopení tří věcí v tomto pořadí: proč se voda objevuje ve vašich vzduchových vedeních, co dělá, když tam je, a která kombinace zařízení - od dochlazovače přes sušič až po sadu odtoků - ji v každé fázi odstraňuje.

Proč se voda objevuje ve stlačeném vzduchu?

Vzduch, který váš kompresor nasává, není nikdy skutečně suchý. Atmosférický vzduch vždy nese vodní páru a množství, které dokáže pojmout, silně závisí na teplotě. Teplý vzduch pojme mnohem více vlhkosti než studený vzduch.

Zde je důležitý mechanismus. Váš kompresor nasává velké množství tohoto vlhkého vzduchu a stlačuje jej do mnohem menšího prostoru. Vodní pára není stlačitelná jako vzduch, takže stejná hmota vlhkosti, která byla rozptýlena po celém sacím objemu, je nyní zabalena do nepatrného zlomku objemu. Přemýšlejte o vyždímání houby: stlačení tlačí vzduch za bod, kde může udržet všechnu tu vlhkost.

Kompresor také ohřívá vzduch, když jej stlačuje, a horký vzduch pojme více páry, což je důvod, proč vzduch může opustit kompresor stále vypadat „suchý“. Problém začíná po proudu. Jak se stlačený vzduch ochlazuje ve vašem přijímači a potrubí, jeho schopnost zadržovat vodní páru klesá a přebytek kondenzuje na kapalnou vodu, která se shromažďuje v nejnižších bodech systému.

Z této fyziky vyplývají dvě praktické skutečnosti. Za prvé, čím vlhčí a teplejší je váš nasávaný vzduch, tím více vody budete produkovat. Za druhé, komprese nevytváří vodu -, ale koncentruje vlhkost, která již byla ve vzduchu, a pak ji nechá vypadnout jako kapalinu. Vzduchový kompresor produkuje překvapivé množství této kapaliny.Vysvětlovač kondenzátu společnosti Atlas Copco poznamenává, že rotační{2}}šneková jednotka o výkonu 55 kW (75 HP) běžící v místnosti s teplotou 24 stupňů a 75% relativní vlhkostí může kondenzovat přibližně280 litrů (75 galonů) vody denněa kompresor o výkonu 100 kW při 20 stupních a 60% vlhkosti vydává kolem85 litrů za 8hodinovou směnu. Každá kapka toho musí někam spadnout.

Proč na tom záleží: Vlhkost je nejběžnější kontaminant ve stlačeném vzduchu a není volitelné. Protože se neviditelně shromažďuje v potrubí a zařízení, většina rostlin zjistí problém až po poškození.

Problémy Může způsobit vlhkost ve stlačeném vzduchu

Když tato zkondenzovaná voda prochází vaší distribuční sítí, nezůstává zdvořile na jednom místě. Usazuje se v nástrojích, ventilech, válcích, filtrech a samotných produktech. Veškerá vlhkost ve stlačeném vzduchu tvoří několik dobře-zdokumentovaných poruchových režimů.

Koroze a zanášení

Tekutá voda urychluje rez v potrubí, přijímačích a ocelových součástech, a jak se koroze odlupuje, putuje po proudu. Uvolněné částice ucpávají ventily, armatury, filtry a tenké řídicí a pilotní vedení, které udržují přístroje v chodu. To, co začíná jako povrchová rez, se stává blokovaným prouděním vzduchu a kaskádou vadných součástí. Poškození se zde násobí - každé zkorodované potrubí uvolňuje úlomky, které poškozují něco dále na trati.

Vyprané-mazání a předčasné opotřebení

Vaše pneumatické nářadí, válce a pohony se volně pohybují pomocí tenkého filmu maziva. Vodní pásy, které se odfilmují, a bez ní pohyblivé části jezdí kov-na-kov. Výsledkem je nepravidelný provoz, rychlejší opotřebení a mnohem kratší životnost zařízení. Nástroje, které by měly běžet roky, začnou selhávat během měsíců a každá přestavba nebo výměna je neplánovaná cena.

Zmrazení v exponovaných liniích

V chladném počasí nebo všude tam, kde potrubí vede venku nebo nevytápěnými prostory, zachycená voda zamrzne. Led expanduje a blokuje vedení a ventily a blok uprostřed výroby může zastavit stroj - nebo celou linku -, dokud neroztaje. TheCAGI příručka o úpravě stlačeného vzduchu-uvádí toto mezi klasické způsoby selhání: zamrzání vody v liniích, které vytváří stejné blokády jako koroze, často zamrzání stroje během-provozu.

Vadné přístrojové vybavení

Vlhkost je obzvláště náročná na řídicí systémy. Voda v přístrojovém vzduchu narušuje senzory, způsobuje, že se regulační ventily chovají nevyzpytatelně a vytváří falešné údaje, kterým se operátoři učí nedůvěřovat. V závodě provozovaném s přísným řízením procesu může nespolehlivý pneumatický signál tiše podkopat konzistenci a bezpečnost produktu.

Kontaminované produkty

K nejdražším škodám dochází, když se vlhkost dostane až k produktu -, a to je místo, kde problémy s vlhkostí ve stlačeném vzduchu přestávají být problémem zařízení a stávají se problémem kvality. Povlak, který tvoří puchýře nebo rybí oka, nátěr se selháním přilnavosti, elektronika, která zkratuje nebo selže brzy, várka potravin, na kterých rostou mikroby -, to vše se vrací k mokrému stlačenému vzduchu, který se dotýká procesu. Pro distributora, který to vysvětluje koncovým zákazníkům, je scénář „špatné šarže“ často okamžikem, kdy skutečné náklady na vlhký vzduch přistanou. Kaishan USAvodítko vody-ve-stlačeném-vzduchuvysvětluje, jak se stejný problém projevuje odlišně v lakovnách, potravinářských, farmaceutických a elektronických závodech a jak může kontaminace v regulovaném průmyslu také vytlačit dodávaný vzduch mimo třídu kvality, kterou procesní certifikát vyžaduje.

Každý z těchto poruchových režimů má stejný výsledek: snížená životnost zařízení, větší údržba, neočekávané prostoje a riziko kvality - skrytých provozních nákladů, kvůli kterým je vlhkost mnohem dražší než zařízení na úpravu, které ji odstraňuje.

Základní metrika: Tlakový rosný bod

Než budeme mluvit o řešeních, je nezbytný jeden termín. Tlakový rosný bod (PDP) je teplota, při které vodní pára ve stlačeném vzduchu při daném tlaku začíná kondenzovat na kapalinu. Čím nižší je tlakový rosný bod, tím je vzduch sušší. Když odborníci mluví o sušičce dosahující "-40 stupňů" nebo "+3 stupňů", uvádějí její tlakový rosný bod a požadovaný tlakový rosný bod vašeho zařízení je jediné číslo, které by mělo určovat každé vaše rozhodnutí o sušení.

Protože se požadavky na rosný-bod dramaticky liší podle aplikace, průmysl používá třídy vlhkosti ISO 8573-1 ke standardizaci toho, jak suchý vzduch musí být. Tabulka tříd zobrazená ve vysvětlení kondenzátu společnosti Atlas Copco mapuje každou třídu na maximální povolený tlakový rosný bod:

Třída, kterou potřebujete, je nastavena vaší aplikací-nejcitlivější na vlhkost, nikoli tím, co je pohodlné. Lakovací kabina, farmaceutická linka nebo elektronický proces mohou vyžadovat třídu 2 (-40 stupňů) nebo lepší; běžný vzduch v dílně je normálně v pořádku ve třídě 4 a pohodlně se k němu dostává chlazená sušička. Definování požadované třídy dopředu změní vágní „měli bychom si vysušit vzduch“ na konkrétní, ověřitelný cíl.

Jak odstranit vlhkost ze stlačeného vzduchu: léčebný vlak

Žádné jednotlivé zařízení neodvádí veškerou vlhkost. Vlhkost v systému stlačeného vzduchu existuje ve dvou různých formách - kapalná voda, která kondenzuje, a vodní pára stále nesená v proudu vzduchu - a s každou je třeba zacházet jinak. Úplnou odpovědí je léčebný vlak: sled fází, z nichž každá odstraňuje část vodní zátěže, uspořádaných v záměrném pořadí. Tady je návod, jak ten vlak funguje, etapu po etapě.

Dochlazovač

Vzduch opouští kompresor horký a nasycený. Dochlazovač namontovaný hned za kompresorem ochlazuje vypouštěný vzduch, takže velká část vlhkosti kondenzuje na kapalinu, kterou lze oddělit a vypustit. Protože separátor a dochlazovač společně odstraňují velkou část páry jako objemovou kapalinu - obvykle 40–60 % -, je dochlazovač první a nejlevnější obrannou linií, která šetří vše ve směru proudění velké vlhkosti.

Odlučovač vlhkosti a přijímací nádrž

Za dochlazovačem odlučovač vlhkosti mechanicky vytahuje zkondenzovanou kapalinu z proudu vzduchu, takže se neunáší dál. Svou roli hraje také sběrná (mokrá) nádrž: jak se vzduch v nádrži ochlazuje a zpomaluje, více kondenzátu vypadává a shromažďuje se na dně, odkud může být vypuštěn. Tyto stupně zpracovávají objemnou kapalnou vodu; neodstraňují páru, která později kondenzuje.

Odvody kondenzátu

Protože se voda stále shromažďuje v odlučovačích, jímkách, filtrech a spodních bodech, je nezbytné automatické odvádění kondenzátu. Odtok, který selže nebo je zapomenut, způsobí, že nashromážděná voda proudí zpět do potrubí -, což je hlavní příčina špinavého a vlhkého vzduchu v systémech, které jinak mají správné komponenty. Spolehlivé elektronické-odvody s nízkou ztrátou odvádějí kondenzát, aniž by plýtvaly téměř žádným stlačeným vzduchem, čímž chrání kvalitu vzduchu i spotřebu energie.

Chlazená sušička

Chladicí sušička je tahoun pro obecný průmyslový vzduch. Ochlazuje stlačený vzduch asi na +3 stupně, takže vodní pára kondenzuje na kapalinu, poté ji oddělovač a odtok odstraní a vzduch se před odchodem znovu ohřeje. Chlazená sušička spolehlivě dosahuje tříd vody ISO 4–6 bez ztráty vzduchu-proplachováním, což z ní činí ekonomické výchozí nastavení pro vzduch v závodech, dílenské nářadí a montážní práce, kde linky zůstávají nad bodem mrazu.

Vysoušecí (Adsorpční) sušička

Když váš proces vyžaduje velmi suchý vzduch - podtlakový rosný bod -, chlazená sušička vás tam nedostane, protože její výparník nemůže klesnout pod bod mrazu bez námrazy. Vysoušeč prochází vzduch přes adsorpční médium, jako je aktivovaný oxid hlinitý, který zbavuje vodní páry na molekulární úrovni a dosahuje tlakových rosných bodů od -20 stupňů do -70 stupňů (ISO třídy 1–3). Kompromis-je v tom, že vysoušedlo se musí regenerovat a že regenerace spotřebovává čisticí vzduch nebo energii, což zvyšuje provozní náklady. Vysoušeče jsou nutné pro zmrazování{10}}exponovaných linek, pro vzduch ve farmaceutické, elektronické a přístrojové{11}}kvalitní kvalitě.

Koalescenční a přesné filtry

Filtry plní ve vlaku jinou roli. Koalescenční (přesný) filtr odstraňuje olejové aerosoly a jemné částice ze vzduchu a chrání následné zařízení -, zejména vysoušecí média, která mohou být zničena přenosem oleje. Ale filtr neodstraňuje vodní páru; zachycuje kapky. Chcete-li zastavit neviditelnou páru, která později znovu kondenzuje, stále potřebujete sušičku proti proudu. Filtry a sušičky jsou komplementární, nezaměnitelné.

Ověření výsledku: Měření-bodu rosy

Léčebný vlak je jen tak dobrý, jakou suchost skutečně poskytuje. Snímač rosného bodu- na výstupu sušičky - a ideálně na nejvzdálenějším místě použití - spíše potvrzuje, že vzduch splňuje požadovanou třídu ISO, než aby věřil typovému štítku zařízení. Závod, který měří svůj tlakový rosný bod, ví, zda skutečně dodává třídu 4 do své lakovací linky nebo třídu 2 do svých přístrojů, což mění kontrolu vlhkosti z dohadů na ověřitelnou specifikaci.

Zpracování vlhkosti je postupný problém a dobře{0}}navržená souprava tyto fáze naskládá ve správném pořadí, aby se nejprve odstranila velká kapalina a jako poslední vyleštily zbytkové páry. Pro koncové zákazníky je to přesně ta konverzace, kterou by znalý dodavatel měl vést -, aby zkontroloval průtok, tlak a rosný- bod-požadavek nejcitlivější aplikace a poté zmapoval komponenty, které je efektivně splňují. Tento úplný-postup spočívá v tom, jak dodavatel, jako je napřLéčba Sollantemnavrhuje kompletní schéma úpravy stlačeného vzduchu-místo prodeje jedné krabice.

Tip pro profesionály:Pokud si nejste jisti, zda vaše ošetření funguje, zkontrolujte požadovanou třídu ISO 8573-1 a poté změřte skutečný tlakový rosný bod v místě použití – nejen na výstupu ze sušičky. Ke kondenzaci může stále docházet daleko po proudu, pokud se vzduch na dlouhé nebo venkovní větvi ochladí pod cílový rosný bod.

Sestavení praktického plánu odstraňování vlhkosti-

Spíše než kupovat vybavení v izolaci, projděte vlak záměrně:

1. Kvantifikujte své zatížení.Zjistěte volnou dodávku vzduchu vašeho kompresoru, pracovní tlak, vstupní teplotu a sezónní vlhkost vaší místnosti. To vám říká, kolik vody produkujete a jak tvrdá musí vaše léčba v létě fungovat.
2. Definujte požadovanou třídu.Určete nejchladnější místo v potrubí a aplikaci, která je-nejcitlivější na vlhkost. Tím nastavíte cílovou třídu ISO 8573-1 a tlakový rosný bod.
3. Přiřaďte každou fázi k úkolu.Odstraňte velkou kapalinu pomocí dochlazovače, separátoru, sběrače a spolehlivých odtoků; odstraňte páru do cílového rosného bodu pomocí chlazené sušičky (třídy 4–6) nebo sušičky s vysoušedlem (třídy 1–3); Chraňte vlak po proudu pomocí koalescenčních a přesných filtrů.
4. Potvrďte výsledek.Sledujte tlakový rosný bod na výtlaku a nejvzdálenější bod, abyste si ověřili, že splňujete specifikaci - nejen na jaře, ale i na vrcholku vlhkého léta.

Pokud rostlina skutečně potřebuje sub{0}}nulový rosný bod pro jeden citlivý proces, ale pouze třídu 4 pro zbytek dílny, není potřeba vysoušet všechen vzduch na extrémní úroveň. Efektivní design ošetří náročnou větev samostatně nebo používá chlazený stupeň pro hromadné sušení následovaný menším vysoušecím stupněm pro hluboké sušení pouze tam, kde je to potřeba.

Pro každého, kdo je připraven přejít od „dostáváme vodu do našich linek“ ke konkrétní opravě, je dalším krokem potvrzení koncepce sušičky a následné přizpůsobení sušičky konkrétnímu kompresoru a požadavku na rosný- bod. Dobrým místem pro začátek jepochopení toho, jak sušička stlačeného vzduchu odstraňuje vodní párua poté pomocí strukturovanéhovýběr správné sušičky pro průtok, tlak a rosný bod vašeho kompresoru.

Sečteno a podtrženo

Vlhkost ve stlačeném vzduchu není nepředvídatelná obtíž -, je to termodynamická jistota s dobře-pochopenými příčinami a dobře-osvědčenými prostředky. Vzduch je stlačen, jeho vlhkost se koncentruje, kondenzuje, když se ochlazuje, a tato kapalina pak koroduje potrubí, odlamuje mazání, zamrzá ve studených vedeních, zavádí nástroje a kontaminuje produkty. Opravou není jedna magická součást, ale promyšlená úprava: dochlazovač a separátor pro odkapávání velké vody, spolehlivé odtoky, chlazená nebo vysoušecí sušička dimenzovaná na váš tlakový-rosný-požadavek a filtry plus ověření rosného-bodu k ochraně a prokázání výsledku.

Rostliny, které se vyhýbají poškození vlhkostí, nejsou ty s nejdražší samostatnou sušičkou. Jsou to oni, kdo kvantifikuje své zatížení vodou, definují třídu ISO, kterou skutečně potřebují, a poté přiřazují každý stupeň vlaku tomuto cíli - a překontrolují rosný bod, který skutečně dodávají, místo aby předpokládali, že to zařízení zvládne. Pokud ve vzduchových potrubích vidíte vodu, považujte to za signál, který stojí za to jednat, a před přidáním další součásti zmapujte celý svůj léčebný vlak.