Co je to zařízení na výrobu vzduchu? Jaké zařízení existuje?

Co je to zařízení na výrobu vzduchu? Jaké zařízení existuje?

Zařízení pro výrobu stlačeného vzduchu je zařízení vyrábějící stlačený vzduch – vzduchový kompresor. Existuje mnoho typů vzduchových kompresorů, mezi nejběžnější patří pístové, odstředivé, šroubové, lamelové, spirálové a tak dále.
Stlačený vzduch vystupující z kompresoru obsahuje velké množství znečišťujících látek, jako je vlhkost, olej a prach. Pro správné odstranění těchto znečišťujících látek je nutné použít čisticí zařízení, aby se zabránilo poškození normálního provozu pneumatického systému.

Zařízení na čištění vzduchu je obecný termín pro řadu zařízení a vybavení. Zařízení na čištění vzduchu se v průmyslu často označuje také jako zařízení pro následné zpracování, obvykle se jedná o zásobníky plynu, sušičky, filtry atd.
● vzduchová nádrž
Funkcí zásobníku plynu je eliminovat tlakové pulzace, spoléhat se na adiabatickou expanzi a přirozené chlazení ke snížení teploty, dále oddělovat vlhkost a olej ve stlačeném vzduchu a ukládat určité množství plynu. Na jedné straně může zmírnit rozpor, kdy je spotřeba vzduchu v krátkém časovém úseku větší než objem výstupního vzduchu vzduchového kompresoru. Na druhé straně může udržovat krátkodobý přívod vzduchu při poruše vzduchového kompresoru nebo výpadku proudu, aby byla zajištěna bezpečnost pneumatického zařízení.

●Vysoušeč vzduchu

Sušička stlačeného vzduchu, jak název napovídá, je druh zařízení pro odstraňování vody ze stlačeného vzduchu. Existují dva běžně používané sušičky: lyofilizační a adsorpční sušičky, dále rozměkčovací sušičky a sušičky s polymerní membránou. Chlazená sušička je nejběžněji používaným zařízením pro dehydrataci stlačeného vzduchu a obvykle se používá v případech, kdy jsou kladeny obecné požadavky na kvalitu zdroje vzduchu. Chlazená sušička využívá vlastnost, že parciální tlak vodní páry ve stlačeném vzduchu je určen teplotou stlačeného vzduchu, aby prováděla chlazení, dehydrataci a sušení. Chlazené sušičky stlačeného vzduchu se v průmyslu obecně označují jako „chlazené sušičky“. Jejich hlavní funkcí je snižovat obsah vody ve stlačeném vzduchu, tj. snižovat „rosný bod“ stlačeného vzduchu. V běžném průmyslovém systému stlačeného vzduchu je jedním z nezbytných zařízení pro sušení a čištění stlačeného vzduchu (také známé jako postprocessing).

1 základní princip

Stlačený vzduch může dosáhnout účelu odstraňování vodní páry tlakováním, chlazením, adsorpcí a dalšími metodami. Lyofilizace je metoda chlazení. Víme, že vzduch stlačený vzduchovým kompresorem obsahuje různé plyny a vodní páru, takže se jedná o vlhký vzduch. Obsah vlhkosti ve vlhkém vzduchu je obecně nepřímo úměrný tlaku, to znamená, že čím vyšší je tlak, tím menší je obsah vlhkosti. Po zvýšení tlaku vzduchu se vodní pára ve vzduchu nad možný obsah zkondenzuje na vodu (to znamená, že objem stlačeného vzduchu se zmenší a nemůže pojmout původní vodní páru).

To znamená, že v porovnání s původně vdechovaným vzduchem se obsah vlhkosti zmenšuje (zde se jedná o návrat této části stlačeného vzduchu do nestlačeného stavu).

Výfuk vzduchového kompresoru je však stále stlačený vzduch a jeho obsah vodní páry je na maximální možné hodnotě, tj. je v kritickém stavu plynu a kapaliny. Stlačený vzduch se v tomto okamžiku nazývá nasycený stav, takže pokud je mírně natlakován, vodní pára se okamžitě změní z plynného stavu do kapalného, ​​tj. voda kondenzuje.

Za předpokladu, že vzduch je mokrá houba, která absorbovala vodu, je jeho obsah vlhkosti absorbovaná voda. Pokud se z houby silou vytlačí část vody, obsah vlhkosti v houbě se relativně sníží. Pokud se houba nechá zotavit, bude přirozeně sušší než původní houba. Tím se také dosáhne účelu odstranění vody a vysušení tlakem.
Pokud po dosažení určité síly během stlačování houby již není vyvíjena žádná další síla, voda se přestane vytlačovat, což představuje nasycený stav. Pokračujte ve zvyšování síly stlačení a voda bude stále vytékat.

Tělo vzduchového kompresoru má tedy samo o sobě funkci odstraňování vody a použitou metodou je natlakování, ale to není účel vzduchového kompresoru, ale „nepříjemná“ zátěž.

Proč se „tlakování“ nepoužívá jako způsob odstraňování vody ze stlačeného vzduchu? Je to hlavně kvůli úspornosti, zvýšení tlaku o 1 kg. Spotřeba asi 7 % spotřeby energie je poměrně neekonomická.

„Chlazení“ odvodnění je relativně ekonomické a chladicí sušička k dosažení cíle využívá stejný princip jako odvlhčování klimatizace. Protože hustota nasycené vodní páry má limit v aerodynamickém tlaku (rozsah 2 MPa), lze předpokládat, že hustota vodní páry v nasyceném vzduchu závisí pouze na teplotě a nemá nic společného s tlakem vzduchu.

Čím vyšší teplota, tím větší je hustota vodní páry v nasyceném vzduchu a tím více vody v něm bude. Naopak čím nižší teplota, tím méně vody (to lze pochopit ze zdravého rozumu v životě, zima je suchá a studená, léto horké a vlhké).

Stlačený vzduch ochlaďte na co nejnižší teplotu, abyste snížili hustotu vodní páry v něm obsažené a vytvořili „kondenzaci“, shromážděte malé kapky vody vytvořené kondenzací a odveďte je, abyste dosáhli účelu odstranění vlhkosti ze stlačeného vzduchu.

Protože dochází k procesu kondenzace a srážení vody, teplota nemůže být nižší než „bod mrazu“, jinak jev mrazu nevede k účinnému odtoku vody. Jmenovitá „teplota rosného bodu“ lyofilizační sušičky je obvykle 2~10 °C.

Například „rosný bod tlaku“ při 10 °C a 0,7 MPa se převede na „rosný bod atmosférického tlaku“ při -16 °C. Je zřejmé, že při použití v prostředí s teplotou ne nižší než -16 °C nebude po vypouštění stlačeného vzduchu do atmosféry existovat kapalná voda.

Všechny metody odstraňování vody ze stlačeného vzduchu jsou pouze relativně suché a splňují určitý stupeň suchosti. Není možné absolutně odstranit vlhkost a je velmi neekonomické usilovat o suchost nad rámec požadavků na použití.
2 princip fungování

Chladicí sušička stlačeného vzduchu ochlazuje stlačený vzduch, aby kondenzovala vodní páru ve stlačeném vzduchu do kapalných kapiček, a tím dosáhla cíle snížení obsahu vlhkosti ve stlačeném vzduchu.
Kondenzované kapky jsou ze stroje odváděny automatickým drenážním systémem. Pokud okolní teplota potrubí za sušičkou není nižší než teplota rosného bodu na výstupu z výparníku, nedochází k sekundární kondenzaci.

3 pracovní postupy

Proces stlačeného vzduchu:
Stlačený vzduch vstupuje do vzduchového výměníku tepla (předehřívače) [1], který nejprve snižuje teplotu vysokoteplotního stlačeného vzduchu, a poté vstupuje do freonového výměníku tepla (výparníku) [2], kde se stlačený vzduch extrémně rychle ochladí, čímž se teplota výrazně sníží na teplotu rosného bodu. Oddělená kapalná voda a stlačený vzduch se oddělí v odlučovači vody [3] a oddělená voda se ze stroje vypouští automatickým odvodňovacím zařízením.

Stlačený vzduch a nízkoteplotní chladivo si ve výparníku vyměňují teplo [2]. V tomto okamžiku je teplota stlačeného vzduchu velmi nízká, přibližně rovna teplotě rosného bodu 2~10 °C. Pokud neexistuje žádný zvláštní požadavek (tj. není-li kladen požadavek na nízkou teplotu stlačeného vzduchu), obvykle se stlačený vzduch vrací do vzduchového výměníku tepla (předehřívače) [1], kde si vymění teplo s vysokoteplotním stlačeným vzduchem, který právě vstoupil do kondenzační sušičky. Účel:

① Efektivně využijte „odpadní chlazení“ sušeného stlačeného vzduchu k předchlazení vysokoteplotního stlačeného vzduchu, který právě vstoupil do kondenzační sušičky, aby se snížilo chladicí zatížení kondenzační sušičky;

② Zabraňte sekundárním problémům, jako je kondenzace, odkapávání a rez na vnější straně koncového potrubí, způsobeným vysušeným stlačeným vzduchem o nízké teplotě.

Proces chlazení:

Chladivo freon vstupuje do kompresoru [4] a po stlačení se tlak zvyšuje (a také se zvyšuje teplota) a když je mírně vyšší než tlak v kondenzátoru, vysokotlaká pára chladiva se vypouští do kondenzátoru [6]. V kondenzátoru pára chladiva s vyšší teplotou a tlakem vyměňuje teplo se vzduchem s nižší teplotou (chlazení vzduchem) nebo chladicí vodou (chlazení vodou), čímž kondenzuje chladivo freon do kapalného stavu.

V tomto okamžiku kapalné chladivo vstupuje do freonového/vzduchového výměníku tepla (výparníku) [2] přes kapilární trubici/expanzní ventil [8], kde se odtlakuje (ochlazuje) a absorbuje teplo stlačeného vzduchu ve výparníku, který se má odpařit. Předmět chlazení – stlačený vzduch se ochladí a odpařená pára chladiva je odsávána kompresorem pro zahájení dalšího cyklu.

Chladivo v systému prochází čtyřmi procesy: kompresí, kondenzací, expanzí (škrcením) a odpařováním. Účelem zmrazení stlačeného vzduchu je dosaženo prostřednictvím nepřetržitých chladicích cyklů.
4 Funkce každé komponenty
vzduchový výměník tepla
Aby se zabránilo tvorbě kondenzované vody na vnější stěně vnějšího potrubí, lyofilizovaný vzduch opouští výparník a ve vzduchovém výměníku tepla si opět vyměňuje teplo s vysokoteplotním, horkým a vlhkým stlačeným vzduchem. Současně se výrazně sníží teplota vzduchu vstupujícího do výparníku.

výměna tepla
Chladivo absorbuje teplo a ve výparníku expanduje, čímž se mění z kapalného skupenství do plynného, ​​a stlačený vzduch se ochlazuje výměnou tepla, takže vodní pára ve stlačeném vzduchu se mění z plynného skupenství do kapalného.

odlučovač vody
Vysrážená kapalná voda se odděluje od stlačeného vzduchu v odlučovači vody. Čím vyšší je účinnost odlučování odlučovače vody, tím menší podíl kapalné vody se znovu odpařuje do stlačeného vzduchu a tím nižší je tlakový rosný bod stlačeného vzduchu.

kompresor
Plynné chladivo vstupuje do chladicího kompresoru a je stlačeno na plynné chladivo o vysoké teplotě a tlaku.

obtokový ventil
Pokud teplota vysrážené kapalné vody klesne pod bod mrazu, zkondenzovaný led způsobí ucpání ledem. Obtokový ventil může regulovat teplotu chlazení a regulovat tlakový rosný bod na stabilní teplotě (mezi 1 a 6 °C).

kondenzátor

Kondenzátor snižuje teplotu chladiva a chladivo se mění z vysokoteplotního plynného stavu do nízkoteplotního kapalného stavu.

filtr
Filtr účinně filtruje nečistoty z chladiva.

Kapilární/expanzní ventil
Poté, co chladivo projde kapilární trubicí/expanzním ventilem, jeho objem se zvětší, jeho teplota klesne a stává se kapalinou s nízkou teplotou a nízkým tlakem.

Separátor plyn-kapalina
Protože kapalné chladivo vstupující do kompresoru způsobí kapalinový šok, který může poškodit chladicí kompresor, zajišťuje separátor chladiva plyn-kapalina, že do chladicího kompresoru může vstoupit pouze plynné chladivo.

automatické vypouštění
Automatický odtok v pravidelných intervalech vypouští vodu nahromaděnou na dně odlučovače ze stroje.

sušička

Kondenzační sušička má výhody kompaktní konstrukce, pohodlného používání a údržby a nízkých nákladů na údržbu. Je vhodná pro situace, kdy teplota rosného bodu stlačeného vzduchu není příliš nízká (nad 0 °C).
Adsorpční sušička používá vysoušecí prostředek k odvlhčení a sušení stlačeného vzduchu, který je nucen proudit. Regenerační adsorpční sušičky se často používají denně.
● filtr
Filtry se dělí na hlavní potrubní filtry, odlučovače plynu a vody, deodorizační filtry s aktivním uhlím, filtry pro parní sterilizaci atd. a jejich funkcí je odstraňovat olej, prach, vlhkost a další nečistoty ze vzduchu, aby se získal čistý stlačený vzduch. Vzduch.