Влияние качества сжатого воздуха на работу пневматического
оборудования и его планирование для конкретных применений
В промышленности сжатый воздух
является вторым по широте использования энергоносителем (после электроэнергии) и
применяется в самых разных отраслях производства. Диапазон применений сжатого
воздуха простирается от общепромышленного воздуха без каких-либо специфических
требований к качеству, до абсолютно сухого, не содержащего масла и стерильного
сжатого воздуха для фармацевтической и пищевой промышленности. Такой разброс
требований означает, что очень важна специальная подготовка сжатого воздуха, в
точности соответствующая требованиям конкретного применения.
Воздух, всасываемый
компрессором, может содержать до 180 миллионов частиц пыли на 1 м3, имеет
влажность от 50% до 80%, и содержит от 0,01 до 0,03 мг/м3 масла в виде
несгоревших углеводородов. Кроме того, в атмосфере содержатся пары масел,
микроорганизмы до 3850 шт/нм3, бактерии, грибки, котельная пыль и сажа до 10
мг/нм3, влага до 10-11 мг/нм3 и т.п.
При сжатии, например, до 10 бар,
концентрация загрязняющих примесей возрастает в 11 раз, т.е. в 1 м3 сжатого
воздуха будет содержаться порядка 2 миллиардов частиц пыли.
Атмосферная влага, всасываемая
компрессором, способна вызывать коррозию в трубопроводах, уплотнениях и
арматуре, что на 30-40% увеличивает расход сжатого воздуха.
Количество влаги, всасываемой
компрессорной установкой, достигает значительных величин. Например, при
относительной влажности 70% и температуре всасывания 32°С в компрессоре
производительностью 14 м3/мин и давлением 8 бар (изб.) за 8-часовую смену
выделяется более 160 л конденсата.
Появление сконденсировавшейся
капельной влаги в сжатом воздухе вызывает очень серьёзные эксплуатационные
проблемы:
смытие защитной масляной пленки на пневмоинструментах и механизмах;
коррозию металлов и образование ржавчины в воздухопроводах;
повышенные износы и увеличение стоимости техобслуживания
пневмоинструмента;
нарушения работы пневматических вентилей и пневмоцилиндров (прилипание,
заедание и т.п.);
нарушения работы КИП и повышение стоимости их технического обслуживания;
ухудшение качества лакокрасочных составов при пневматической покраске
(искажение цвета, ухудшение сцепления с поверхностью, поверхностные дефекты
и т.п.);
коррозию изделий, подвергнутых пескоструйной обработке с применением
влажного воздуха;
обмерзание и забивание трубопроводов, арматуры и приборов льдом в
холодную погоду;
образование дополнительного конденсата или льда на выходе влажного
воздуха при внезапном его расширении;
ухудшение качества выпускаемой продукции в ряде отраслей промышленности
(фармацевтика, химия и т.п.);
ухудшение качества бумаги в полиграфии в случае попадания влаги
(прилипание, промокание и т.п.);
ухудшение качества пищевых продуктов и напитков благодаря искажениям
исходных пропорций в составах (производство хлебобулочных изделий, ликеров и
т.п.);
ухудшение качества цемента и других материалов при пневмотранспорте с
использованием влажного воздуха;
образование высокоагрессивных кислот при пневматической разгрузке
цистерн с жидким хлором и другими аналогичными продуктами, если разгрузка
осуществляется влажным воздухом;
повреждения оборудования при испытаниях их в аэродинамических трубах, в
которых удары капель жидкости при сверхвысоких скоростях равносильны
обстрелу автоматными пулями.
Влажность воздуха может быть
выражена через показатели относительной (%) и абсолютной (г/нм3) влажности, а
также температуры точки росы. Относительная влажность воздуха определяется как
отношение массы водяного пара в воздухе к массе водяного пара в воздухе в
насыщенном состоянии при данной температуре. Воздух может содержать в себе влагу
в виде пара тем больше, чем больше его температура. Однако с ростом давления эта
способность воздуха уменьшается.