Сжатый воздух, наряду с водой, природным газом и электричеством, является необходимым ресурсом в процессе производства. Его применение широко распространено в автомобильной, сантехнической, текстильной, сельскохозяйственной, пищевой и напитковой промышленности, строительстве и других отраслях, где необходимо удаление влаги из воздуха в этих компрессорах для эффективной работы. Это руководство расскажет вам всё, что нужно знать о том, как работают осушители воздуха, как удалять влагу из воздушного компрессора и какие типы осушителей воздуха существуют. Что такое осушитель воздуха для компрессора? Осушители воздуха или осушители сжатого воздуха - это машины, помогающие снижать уровень влажности в сжатом воздухе. Осушитель воздуха может поглощать влагу и другие мельчайшие примеси из воздуха, создавая более здоровую и безопасную рабочую среду. В особенно влажных условиях осушители сжатого воздуха обеспечивают непрерывную работу и предотвращают простои. Почему нам нужно сушить воздух перед его попаданием в компрессоры? Влага всегда присутствует в окружающем нас воздухе, и уровень влажности меняется в зависимости от температуры. Влажность измеряется точкой росы под давлением (PDP), которая относится к температуре, при которой воздух должен быть, чтобы достичь такой же сухости. Конденсация происходит в вашем воздушном компрессоре во время сжатия, что может повлиять на работу. Избыточная влага в вашем сжатом воздухе может повредить ваш компрессор, что приведет к плохому качеству воздуха и неполноценному конечному продукту. Это особенно важно предотвратить на крупных заводах в процессе производства, где требуется множество пневматических инструментов, моторов и клапанов на производственной линии.
Почему в моем компрессоре вода?
Наличие подходящего типа компрессора может облегчить проблему избыточной конденсации и влажности. Вот несколько причин, по которым у вас может скапливаться влага в компрессоре:
• Недостаточно мощный компрессор: компрессор должен соответствовать своей задаче в соответствии с его размером. Слишком маленький может перегружать устройство, и приложенное давление может привести к перегреву. Сжатый воздух удерживает часть влаги, которая образуется из-за перегрузки компрессора. Особенно склонны к этому поршневые компрессоры.
• Изношенный компрессор: со временем старый воздушный компрессор изнашивается, что приводит к износу деталей. Это может привести к увеличению уровня влажности из-за подавленного воздуха, особенно если машина не обслуживается регулярно. Неисправный компрессор неэффективен в удалении влаги из воздуха, который он забирает. Вы заметите признаки его износа по характерным звукам, которые он издает, а также он будет дольше наполняться. Детали старого компрессора также быстрее нагреваются и производят воздух худшего качества.
• Влажные рабочие условия: высокий уровень влажности имеет большое значение для эффективности воздушного компрессора, независимо от его размера или возраста. Поддержание правильной влажности в некоторых штатах сложно из-за постоянно высоких температур. Поэтому внутри, где хранятся компрессоры, следует использовать систему охлаждения. В зависимости от степени жары некоторые отрасли промышленности полагаются на использование холодильных осушителей воздуха для регулирования влажности, в то время как другие предпочитают осушители воздуха с адсорбентом для поглощения влаги, вызванной паром.
Методы осушения сжатого воздуха
Хотя мы можем сжимать воздух, мы не можем сжимать воду. Именно поэтому были разработаны специфические методы осушения сжатого воздуха. Один из них включает понижение температуры воздуха, чтобы затем его нагреть. В охлажденном состоянии влагу можно слить из воздуха после конденсации, оставляя вам влаго- и тепловоздух. В другом методе используется особый материал для поглощения влаги из воздуха, а затем он выбрасывается из компрессора. Альтернативный, более дорогой метод включает перекомпрессию воздуха, понижение температуры, слив конденсата и возвращение его к нормальному давлению. Важность осушения сжатого воздуха Влага, застрявшая в осушителе воздуха компрессора, может привести к осложнениям, которые могут иметь серьезные последствия для любой отрасли. Примером этого может служить случай, когда пневматическая система, используемая на производственной линии автомобильной компании, не имеет необходимых устройств для осушения влаги в компрессорах, используемых для распыления краски на автомобили.
Методы сушки сжатого воздуха
Хотя мы можем сжимать воздух, мы не можем сжать воду. Поэтому были разработаны специальные методы для осушения сжатого воздуха. Один из них включает понижение температуры воздуха для его последующего нагрева. В охлажденном состоянии из воздуха можно удалить влагу после конденсации, оставляя вам сухой и нагретый воздух без влаги. В другом методе используется специальный материал для поглощения влаги из воздуха, а затем он удаляется из компрессора. Альтернативный, более дорогой метод включает чрезмерное сжатие воздуха, снижение температуры, удаление конденсата и возвращение его к нормальному давлению.
Важность сушки сжатого воздуха
Влага, застрявшая в сушильном устройстве воздуха компрессора, может привести к осложнениям, которые могут иметь серьезные последствия для любой отрасли. Примером этого может служить пневматическая система, используемая на производственной линии автомобильной компании, где отсутствуют необходимые устройства для осушения влаги в компрессорах, используемых для окрашивания автомобилей. Сушильные устройства для воздуха были введены для минимизации негативных эффектов и потенциального ущерба в результате. Некоторые последствия избытка влаги в сжатом воздухе включают:
- Ржавчина: Производственное оборудование может ржаветь из-за влаги, снижающей эффективность смазочных средств.
- Замерзание: Избыток влаги может замерзать в холодную погоду, вызывая накопление в управляющих линиях, что приводит к неисправности.
- Плохое качество покраски: Где применяется краска, влага может повлиять на то, как она прилипает к материалу, на состав цвета и качество покрытия после завершения.
- Нарушение контроля: Пневматические системы управления используются в различных отраслях для обеспечения плавной работы. Любые заржавевшие или скорродировавшие части могут привести к тому, что контроль перестанет функционировать, что в свою очередь может остановить всю производственную линию.
- Сбои в работе приборов: Производственные заводы зависят от приборов для точных показаний. Холодная погода, вызывающая замерзание влаги и разрушение этих приборов, повлияет на их способность продолжать работу.
Коррозия водой пневматического оборудования
Пневматические инструменты и контроллеры требуют самого сухого содержания воздуха для эффективной работы. Некоторые последствия коррозии воды пневматического оборудования включают следующее:
- **Масло, скапливающееся на пневматических частях, может загрязнять воздух, который они впускают, изнашивая цилиндры. Уплотнения и подшипники могут требовать регулярной замены, и производство в конечном итоге может остановиться, если проблема не будет решена.
- **Испарение поглощает масла, смазывающие движущиеся части воздушного цилиндра. Это в конечном итоге приведет к сбоям и поломкам.
- **Испаренный воздух, проходящий к шпулькам, клапанам и поршням, со временем затвердеет и потрескается. На высокопроизводительных производственных линиях изношенный цилиндр бесполезен.
- **Передатчики, измерительные приборы и преобразователи требуют чистого, безвлажного воздуха для работы. Даже капля воды или влага, проникающая через какое-либо отверстие в этих частях, может повлиять на их работоспособность, что повлияет на остальные инструменты, подключенные к ним.
- **Остатки влаги в воздушных линиях, питающих эти части и инструменты, могут привести к коррозии и сбоям.
Влияние испаренной воды на продукцию В различных электростанциях и на их производственных линиях сжатый воздух играет важную роль в предотвращении загрязнения контейнеров для пищевых продуктов и напитков. Вот несколько примеров того, как испаренная вода может влиять на товары и продукцию в разных отраслях:
• Пищевые продукты и напитки: Банки и бутылки очищаются и высушиваются с помощью сжатого воздуха. Если в нем содержатся частицы масла или воды, это может привести к попаданию токсинов на производственную линию. Это может привести к загрязнению содержимого контейнеров, таких как пищевые продукты и напитки.
• Пекарни и супермаркеты: Оборудование для выпечки, смешивающее ингредиенты, может вызвать дисбаланс ингредиентов и консистенции, если внутрь попадет влага.
• Химические продукты: Чистящие средства и другие химические формулы могут быть испорчены на заводах, где влага или масло соприкасается с ними в процессе производства.
• Текстильная промышленность: Иглы вязальных машин могут застревать, если есть следы влаги или масляного налета. Потоки воздуха, наполненные влагой, также могут повредить ткани.
• Печать: Наличие влаги или масла в сжатом воздухе в печатной промышленности может привести к тому, что чернила не будут прилипать к поверхности бумаги, делая ее непригодной для использования.
• Испытательные камеры: Здесь воздух формирует аэродинамические трубы для имитации реальных высотных ветровых потоков. Конденсат в оборудовании должен быть исключен за счет использования воздуха без пара.
Как убрать воду из воздушного компрессора Атмосферный воздух содержит влагу, которую необходимо удалять вручную. В процессах фильтрации и сжатия влага естественно накапливается. Это нормально и не может быть предотвращено. Проблема в том, что слишком много влаги, которая накапливается, может в конечном итоге привести к повреждению. В зависимости от применения, вы можете использовать различные методы для удаления избыточной влаги из сжатого воздуха вашего компрессора. Помимо вашего компрессора, воздух в вашем окружении также содержит влагу, которую также идеально свести к минимуму. Прочтите следующее о том, как удалить влагу из воздушного компрессора: Слив бака
Чрезвычайно горячий воздух, выходящий из насоса воздушного компрессора, будет содержать испаренную воду. Этот горячий пар будет конденсироваться внутри бака, вызывая образование влаги. Ежедневный слив бака поможет уменьшить конденсацию и накопление влаги. Это также предотвращает ржавление внутри вашего бака и сохраняет влагу вне ваших пневматических инструментов. Водяная ловушка и фильтр-регулятор Разработанный для работы с входящим холодным воздухом, водяной ловушка - это простой способ удаления влаги из сжатого воздуха. Воздух входит с одной стороны, затем циркулирует вокруг чаши, где вода собирается на дне ловушки и стекает. Воздух выходит через фильтр, который задерживает другие примеси в воздухе. Водяная ловушка обычно не используется сама по себе, а как часть многоступенчатой системы для удаления как можно большего количества влаги из воздуха. Особенно она используется для приложений, требующих особенно сухого воздуха, таких как покраска, пескоструйная обработка или порошковое покрытие. Метод охлаждения накопительного бака
Ресиверы, также известные как баки-приемники воздуха, служат временными резервуарами для хранения сжатого воздуха по мере его выхода из воздушного компрессора. Они используются в проектах с высокой потребностью в сжатом воздухе и малым запасом времени, включая многие промышленные приложения. Бак для хранения воздуха под давлением делает сжатый воздух пригодным для использования. Баки-приемники могут использоваться как для «влажного хранения», так и для «сухого хранения»:
• Влажное хранение: Влажное хранение - это когда сжатый воздух удерживается после сжатия, но до процесса осушения воздуха. Это позволяет дополнительной влаге конденсироваться из сжатого воздуха, прежде чем он достигнет осушителя воздуха, что значительно уменьшает количество воды в конечном результате.
• Сухое хранение: Сухое хранение - это когда сжатый воздух хранится в баке-приемнике после осушения воздуха, что защищает сжатый воздух от накопления дополнительной влаги.
Абсорбционная сушка Абсорбционная сушка - это химический процесс, который использует абсорбирующие материалы — обычно это либо водорастворимый хлорид натрия, либо серная кислота — для поглощения избыточной влаги. Этот метод удаления воды из воздушного компрессора используется не так часто, как другие методы сушки, но все же является жизнеспособным вариантом.
Как предотвратить попадание влаги в ваш воздушный компрессор
Есть несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы помочь предотвратить попадание влаги в ваш воздушный компрессор. Сюда входят:
• Инвестирование в более крупный компрессор: Обновите ваш воздушный компрессор до более крупного, который может справиться с нагрузкой для необходимого применения, чтобы избежать накопления давления, стимулирующего образование влаги в маленьком компрессоре, который не может выполнять такую же работу. Как альтернатива, используйте несколько меньших компрессоров.
• Использование эффективной системы фильтрации воздуха: Использование системы фильтрации воздуха, которая эффективно отделяет влагу и загрязнители от сжатого воздуха, полезно для поддержания вашего компрессора в оптимальном рабочем состоянии. Фильтры следует регулярно проверять, очищать и заменять.
• Частый слив вашего компрессора: Ваш воздушный компрессор содержит сливной блок, который удерживает избыточную влагу и другие загрязнители. Его следует опорожнять как можно чаще, чтобы предотвратить ржавчину, коррозию и накопление влаги.
• Проведение профилактических осмотров оборудования: Регулярное профилактическое обслуживание гарантирует, что ваш воздушный компрессор будет оставаться в оптимальном состоянии как можно дольше. Это связано с тем, что техники могут оперативно устранить любые потенциальные проблемы, которые могут возникнуть до того, как будет нанесен дальнейший ущерб. Они могут проактивно устранить проблему, не нарушая операций, если что-то не так.
• Замена чрезмерно изношенных или поврежденных блоков: Ваш воздушный компрессор в конечном итоге износится и потеряет эффективность. Это особенно беспокоит, когда избыточную влагу нельзя контролировать, несмотря на попытки техников по обслуживанию. Возраст и перегрузка могут быть хорошими причинами для замены вашего воздушного компрессора.
Типы осушителей сжатого воздуха Решение для того, чтобы влага не оказывала негативного влияния на ваш бизнес, заключается в добавлении осушителя воздуха к вашему воздушному компрессору. Они удаляют излишнюю влагу в воздухе, которая может привести к ржавчине и другим структурным повреждениям внутренних частей вашего компрессора, оставляя только достаточно для того, чтобы компрессор успешно выполнял свою задачу. Если этого не сделать, у вас может возникнуть плохое качество воздуха, необходимое для выполнения работы, и, что хуже, поврежденная конечная продукция. Естественно, последствия этого будут иметь серьезные последствия для вашего бизнеса. Вот основные типы осушителей воздуха, а также краткие описания и преимущества и недостатки каждого из них:
Холодильные осушители воздуха Эти осушители воздуха похожи на холодильники, которые мы используем в наших домах, и также наиболее часто используются. Он похож на холодильник, потому что использует процесс охлаждения таким же образом, чтобы предотвратить накопление влаги, но разница в том, что охлаждает. Домашние холодильники охлаждают свежие продукты и пищу, в то время как холодильный осушитель обеспечивает максимальную чистоту и сухость воздуха на электростанциях. Работая аналогично кондиционеру, холодильный осушитель воздуха подключается к воздушному компрессору и охлаждает воздух до определенной температуры, обычно между 35-50 градусами по Фаренгейту. Это приводит к точке росы давления 33-39 градусов по Фаренгейту. Когда воздух достигает температуры, способствующей насыщению влагой и конденсации, это называется «точкой росы». Вода выпадает из воздуха и отделяется, затем воздух нагревается и проходит через линии для конечного использования. Некоторые приложения требуют более низкой ТРД, что потребует осушителя воздуха с адсорбентом, поскольку конденсат замерзнет при 32 градусах по Фаренгейту и не сможет быть удален. Это не самый экономичный способ сушки сжатого воздуха, но это один из самых эффективных и имеет полную систему сушки в одном блоке. Вот несколько преимуществ и недостатков холодильных осушителей:
• Менее дорогие в приобретении и обслуживании, чем другие осушители воздуха
• Меньшие затраты на обслуживание
• Устойчивость к загрязнителям маслом в воздухе
Основной недостаток заключается в том, что они не могут использоваться при температурах ниже точки замерзания из-за повреждений, которые замороженный воздух может нанести вашему осушителю.
• Нерегенерирующие холодильные осушители: В нерегенерирующем холодильном осушителе хладагент постоянно циркулирует внутри машины. Это позволяет быстро реагировать на изменения нагрузки, будь то низкая или высокая влажность входящего воздуха. Таким образом, производственные среды с паровыми двигателями могут быть осушены так же, как и среды с низкой влажностью. Поток хладагента регулируется обходным или разгрузочным клапаном. В большинстве устройств хладагент конденсируется теплообменником после завершения цикла сжатия.
• Регенерирующие холодильные осушители: Осушители воздуха регенерирующего типа используют хладагент для охлаждения массы гликоля или алюминия, которая окружает воздушный проход. Сжатый воздух затем охлаждается термостат-управляемым теплообменником. В отличие от нерегенерирующего холодильного осушителя, регенерирующая система работает на сохранение энергии в периоды низкого воздушного потока. Однако точка росы переменна. Регенерирующие холодильные осушители также имеют высокие эксплуатационные затраты, частично из-за их размера и веса.
Осушители с адсорбентом Когда воздушные компрессоры всасывают воздух для сжатия, этот воздух нагревается по мере достижения уровней сжатия 100 фунтов на квадратный дюйм (около 689,5 килопаскалей) или выше. Когда поток сжатого воздуха охлаждается, он создает пар и влагу. Осушители с адсорбентом — это один из методов борьбы с этой влагой путем адсорбции и обратного цикла для приложений, требующих очень сухого или стерильного воздуха. Осушители с адсорбентом используют адсорбенты, сухой материал — обычно доступный в виде порошка, мелких гранул или пеллет — покрытый поверхностными порами, которые притягивают и удаляют воду через процесс, называемый физисорбцией. Воздух проходит через центр сосуда под давлением, удаляя воду по мере циркуляции. Как только достигается заданное содержание влаги, воздух перемещается из осушителя в линии для конечного использования. Для предотвращения повреждений от воды и масляной грязи необходим высокоэффективный коалесцирующий предфильтр. Осушители с адсорбентом обычно используются в следующих приложениях:
• Обработка материалов: Каждый материал имеет свои требования к обработке, которые необходимо строго соблюдать для достижения запланированного результата. Осушители воздуха с адсорбентом помогают сделать это возможным.
• Предотвращение образования плесени: Если влага испаряется на поверхности, она превращается в плесень, что снижает санитарию в любой рабочей среде. С установленной системой сушки сжатого воздуха, фабрики защищены от плесени.
• Медицинские цели: Сухой, стерильный сжатый воздух критически важен для многих медицинских приложений, включая больницы, отделения неотложной помощи, реанимационные отделения и стоматологические кабинеты. Воздух для медицинских целей должен быть надежным и чистым, особенно когда используется для вентиляционных систем, которые подают кислород пациентам с критическими состояниями, например, тем, кто находится на операции или пациентам, которые не могут дышать самостоятельно.
• Коммерческое искусство: Коммерческие воздушные приложения, такие как детализация покраски автомобилей и деревообработка, играют большую роль в том, как выглядит конечный продукт, поэтому операторам необходим воздух, свободный от бактерий и загрязнителей ржавчины.
• Пищевая и напитковая промышленность: Производственные и распределительные центры пищевых продуктов и напитков нуждаются в стерильном, сухом воздухе, чтобы все товары оставались свежими и находились в безопасных температурных условиях для продажи и употребления.
• Производство: Производственные предприятия используют сухой сжатый воздух для оборудования машин и технического обслуживания, и любая нежелательная влага может повредить высокопроизводительные системы и износить компоненты.
• Фармацевтика: Разработчики фармацевтических препаратов работают с высокочувствительными материалами, и даже мельчайшие несоответствия или загрязнители могут сделать целые партии непригодными для использования. • Творческие проекты: Многим мастерам и художникам нужен сухой, чистый воздух для завершения их проектов, особенно тех, которые требуют высокого уровня детализации или выполнены из деликатных материалов.
• Сельское хозяйство: Жилые и коммерческие фермы часто используют сжатый воздух для опрыскивания урожая в целях очистки или обработки, и избыточная влага или бактериальные загрязнители могут причинить дополнительный вред или сделать урожай непригодным для использования.
Ниже перечислены некоторые преимущества и недостатки осушителей с адсорбентом:
• Они имеют низкие точки росы и поэтому более подходят для низкотемпературных сред.
• Эксплуатационные расходы умеренные, хотя начальная стоимость приобретения высока. • Их можно использовать в удаленных и взрывоопасных средах.
• Загрязнители маслом могут ухудшить работу адсорбента.
• Осушители с адсорбентом часто требуют сброса воздуха.
Несмотря на их механические различия, холодильные осушители и осушители с адсорбентом имеют больше сходств, чем различий, поскольку оба служат цели удаления влаги из окружающего воздуха. Поэтому дебаты между двумя типами осушителей скорее касаются того, какой из них лучше подходит для нужд данной среды, а не того, какой из них лучше. В некоторых случаях системы холодильных и адсорбционных осушителей лучше всего работают в комбинации друг с другом, потому что сильные стороны одного осушителя компенсируют слабые стороны другого, и наоборот.
**Химические осушители воздуха**
Химические осушители воздуха используют специальные химические вещества, такие как натрий и литий, которые поглощают избыточную влагу сжатого воздуха, после чего они утилизируются вместе. Использование эффективной системы фильтрации воздуха с этим типом осушителя жизненно важно, чтобы избежать химического загрязнения, которое может повредить осушитель. Среди преимуществ можно отметить:
• Разумная стоимость приобретения
• Отсутствие движущихся частей машины
• Простота в эксплуатации
Также есть несколько недостатков, которые следует учитывать, например, дороговизна и сложность восполнения химикатов, которые также не просто утилизировать. Лучшая система фильтрации воздуха может быть дорогостоящей, но более эффективной с этим осушителем.
**Мембранные осушители воздуха**
Эти осушители удаляют влагу в процессе производства пищевых продуктов, отделяя сжатый воздух от газа с помощью полупроницаемых мембран для фильтрации. Они энергоэффективны, так как не требуют электричества и работают тихо. Они также более доступны по цене, чем другие осушители воздуха, но постоянно требуют очистки и удаления загрязняющих веществ масла.
**Деликвесцентные осушители воздуха**
Деликвесцентные осушители воздуха для компрессоров имеют один бак и также используют адсорбент, но могут обеспечивать только ТРД на 20-25 градусов Фаренгейта ниже, чем температура воздуха, входящего в осушитель. Когда сжатый воздух входит в бак, он реагирует с адсорбентным материалом, образуя жидкий эффлюент, который необходимо сливать из осушителя и утилизировать в соответствии с правилами обращения с опасными отходами.
Эти типы осушителей не используются в промышленных приложениях, поскольку осушенный сжатый воздух может содержать мелкие частицы аффлюента, которые могут корродировать оборудование в дальнейшем.
**Осушители воздуха с трубопроводной системой**
Вы можете организовать ваши воздушные линии так, чтобы удалять воду из сжатого воздуха. Используя длинные участки металлических труб, встроенных в два или более узора вверх и вниз, воздух охлаждается, поскольку трубы поглощают тепло. Под действием силы тяжести вода стекает вниз в системе трубопроводов в «капельную ногу» или «сбросную ногу» и задерживается водяным ловушкой, Т-образным фитингом и шаровым клапаном.
Воздух продолжает движение по трубопроводу вверх-вниз, высвобождая больше влаги на каждом участке. В каждой капельной ноге будет меньше воды. К тому времени, когда воздух пройдет через последний участок, в капельной ноге не должно остаться воды. Этот метод можно использовать как самостоятельный способ осушения сжатого воздуха и является наиболее распространенным и экономичным способом осушения сжатого воздуха в мастерской для бизнеса или личного использования.
**Советы по использованию осушителя воздуха**
Наличие осушителя воздуха - это большой шаг к улучшению качества и эффективности вашего сжатого воздуха. Чтобы максимально использовать свои инвестиции, следуйте этим дополнительным советам по осушителю воздуха:
• Улучшите качество вашего входного воздуха: Чем меньше загрязнен ваш входной воздух, тем меньше вашему воздушному компрессору и осушителю воздуха придется работать, чтобы очистить его. Загрязнители могут быть жидкими, твердыми или газообразными и могут попасть в воздух до его обработки машиной или в самой машине. Есть два способа минимизировать это загрязнение — поддержание чистоты на рабочем месте и внедрение системы фильтрации в цикл сжатого воздуха. Если ваша отрасль требует строго регулируемого воздуха, вы также можете рассмотреть систему сжатия без смазки.
• Используйте систему хранения сжатого воздуха: Используйте бак для хранения сжатого воздуха, чтобы хранить высушенный, отфильтрованный воздух после его сжатия. Это поможет предотвратить повторное попадание влаги в воздух, экономя ваше время, энергию и ценные ресурсы.
• Проведите профилактическое обслуживание вашего воздушного компрессора: Эффективная система сушки воздуха мало что значит, если ваш воздушный компрессор не работает правильно. Запланируйте регулярные профилактические осмотры для вашего компрессора и систем осушителя воздуха, чтобы избежать производственных задержек. Вы также должны создать и внедрить систему мониторинга, которая позволит вам быть в курсе состояния вашего оборудования и качества производимого воздуха. Профилактические меры, подобные этим, могут предупредить вас о возможных проблемах и позволят их скорректировать, прежде чем они превратятся в дорогостоящие и более затратные по времени ремонты позже.
