מהו ציוד מקור אוויר? איזה ציוד קיים?

מהו ציוד מקור אוויר? איזה ציוד קיים?

ציוד מקור האוויר הוא המכשיר לייצור אוויר דחוס - מדחס אוויר (מדחס אוויר). ישנם סוגים רבים של מדחסים אוויר, הנפוצים ביותר הם מסוג בוכנה, מסוג צנטריפוגלי, מסוג בורג, מסוג כנף הזזה, מסוג גלילה וכן הלאה.
יציאת האוויר הדחוס ממדחס האוויר מכילה כמות גדולה של מזהמים כגון לחות, שמן ואבק. יש להשתמש בציוד טיהור כדי להסיר כראוי מזהמים אלה כדי למנוע מהם לגרום נזק לפעילות התקינה של המערכת הפנאומטית.

ציוד לטיהור מקור אוויר הוא מונח כללי למגוון ציוד ומכשירים. ציוד לטיהור מקור אוויר מכונה לעתים קרובות גם ציוד עיבוד לאחר עיבוד בתעשייה, ובדרך כלל מתייחסים למיכלי אחסון גז, מייבשים, מסננים וכו'.
● מיכל אוויר
תפקידו של מיכל אחסון הגז הוא לבטל פעימות לחץ, להסתמך על התפשטות אדיאבטית וקירור טבעי כדי להוריד את הטמפרטורה, להפריד עוד יותר את הלחות והשמן באוויר הדחוס, ולאגור כמות מסוימת של גז. מצד אחד, זה יכול להקל על הסתירה שצריכת האוויר גדולה מנפח האוויר המוצא של מדחס האוויר בפרק זמן קצר. מצד שני, הוא יכול לשמור על אספקת אוויר לטווח קצר כאשר מדחס האוויר נכשל או שהחשמל מנותק, על מנת להבטיח את בטיחות הציוד הפנאומטי.

●מייבש אוויר

מייבש אוויר דחוס, כפי שמשתמע משמו, הוא סוג של ציוד להסרת מים לאוויר דחוס. ישנם שני מייבשי הקפאה נפוצים: מייבשי ספיחה, וכן מייבשי דליקסנט ומייבשי ממברנה פולימריים. מייבש קירור הוא ציוד ייבוש האוויר הדחוס הנפוץ ביותר, והוא משמש בדרך כלל במקרים עם דרישות איכות כלליות למקור אוויר. מייבש קירור משתמש במאפיין שבו הלחץ החלקי של אדי המים באוויר הדחוס נקבע על ידי טמפרטורת האוויר הדחוס כדי לבצע קירור, ייבוש וייבוש. מייבשי אוויר דחוס מקוררים מכונים בדרך כלל "מייבשי קירור" בתעשייה. תפקידם העיקרי הוא להפחית את תכולת המים באוויר הדחוס, כלומר, להפחית את "טמפרטורת נקודת הטל" של האוויר הדחוס. במערכת אוויר דחוס תעשייתית כללית, זהו אחד הציוד הדרוש לייבוש וטיהור אוויר דחוס (הידוע גם כעיבוד לאחר עיבוד).

עיקרון בסיסי אחד

אוויר דחוס יכול להשיג את המטרה של סילוק אדי מים באמצעות לחץ, קירור, ספיחה ושיטות אחרות. מייבש הקפאה הוא שיטת הקירור. אנו יודעים שהאוויר הדחוס על ידי מדחס האוויר מכיל גזים שונים ואדי מים, ולכן מדובר באוויר לח. תכולת הלחות של אוויר לח היא בדרך כלל ביחס הפוך ללחץ, כלומר, ככל שהלחץ גבוה יותר, כך תכולת הלחות נמוכה יותר. לאחר העלאת לחץ האוויר, אדי המים באוויר מעבר לתכולה האפשרית יתעבו למים (כלומר, נפח האוויר הדחוס קטן יותר ואינו יכול להכיל את אדי המים המקוריים).

משמעות הדבר היא שיחסית לאוויר שנשאף במקור, תכולת הלחות הופכת קטנה יותר (כאן הכוונה לחזרה של חלק זה של האוויר הדחוס למצב לא דחוס).

עם זאת, גזי הפליטה של ​​מדחס האוויר עדיין הם אוויר דחוס, ותכולת אדי המים שלו היא בערך המקסימלי האפשרי, כלומר, הוא נמצא במצב קריטי של גז ונוזל. האוויר הדחוס נקרא בשלב זה מצב רווי, כך שכל עוד הוא בלחץ קל, אדי המים ישתנו מיד ממצב גזי למצב נוזלי, כלומר, המים יתעבו.

בהנחה שהאוויר הוא ספוג רטוב שספג מים, תכולת הלחות שלו היא המים שנספגו. אם סוחטים מעט מים מהספוג בכוח, אז תכולת הלחות של הספוג יורדת יחסית. אם נותנים לספוג להתאושש, הוא יהיה באופן טבעי יבש יותר מהספוג המקורי. זה גם משיג את המטרה של הסרת מים וייבוש באמצעות לחץ.
אם לא יהיה כוח נוסף לאחר הגעה לכוח מסוים במהלך תהליך הלחיצה על הספוג, המים יפסיקו להיסחט החוצה, וזהו מצב הרוויה. המשיכו להגביר את עוצמת הלחיצה, והמים עדיין יזרמו החוצה.

לכן, לגוף מדחס האוויר עצמו יש את הפונקציה של סילוק מים, והשיטה בה משתמשים היא להפעיל לחץ, אך זו אינה מטרת מדחס האוויר, אלא נטל "מגעיל".

מדוע לא משתמשים ב"הפעלת לחץ" כאמצעי להוצאת מים מאוויר דחוס? הסיבה לכך היא בעיקר חסכוניות, הגדלת הלחץ ב-1 ק"ג. צריכת כ-7% מצריכת האנרגיה אינה כלכלית כלל.

ייבוש "המים" באמצעות קירור הוא חסכוני יחסית, ומייבש הקירור משתמש באותו עיקרון כמו ייבוש הלחות של המזגן כדי להשיג את המטרה. מכיוון שלצפיפות אדי המים הרוויים יש גבול, בלחץ האווירודינמי (טווח 2MPa), ניתן להסיק שצפיפות אדי המים באוויר רווי תלויה רק ​​בטמפרטורה ואין לה שום קשר ללחץ האוויר.

ככל שהטמפרטורה גבוהה יותר, כך צפיפות אדי המים באוויר הרווי גבוהה יותר, וכך יהיו יותר מים. להיפך, ככל שהטמפרטורה נמוכה יותר, כך פחות מים (ניתן להבין זאת מהשכל הישר בחיים, החורף יבש וקר, הקיץ חם ולח).

קררו את האוויר הדחוס לטמפרטורה נמוכה ככל האפשר כדי להפחית את צפיפות אדי המים הכלולים בו וליצור "עיבוי", אספו את טיפות המים הקטנות שנוצרות מהעיבוי ופלטו אותן, כדי להשיג את המטרה של הסרת לחות מהאוויר הדחוס.

מכיוון שמדובר בתהליך של עיבוי והתעבות למים, הטמפרטורה לא יכולה להיות נמוכה מ"נקודת הקיפאון", אחרת תופעת הקיפאון לא תנקז את המים ביעילות. בדרך כלל "טמפרטורת נקודת הטל בלחץ" הנומינלית של מייבש ההקפאה היא בדרך כלל 2~10 מעלות צלזיוס.

לדוגמה, "נקודת הטל בלחץ" ב-10°C של 0.7MPa מומרת ל"נקודת טל בלחץ אטמוספרי" של -16°C. ניתן להבין שכאשר משתמשים בסביבה שאינה נמוכה מ- -16°C, לא יהיו מים נוזליים כאשר האוויר הדחוס יוצא לאטמוספירה.

כל שיטות סילוק המים של אוויר דחוס הן יבשות יחסית בלבד, ועומדות ברמת יובש מסוימת. אי אפשר להסיר לחות באופן מוחלט, ומאוד לא כלכלי להמשיך ליובש מעבר לדרישות השימוש.
2 עקרון עבודה

מייבש קירור האוויר הדחוס מקרר את האוויר הדחוס כדי לעבות את אדי המים באוויר הדחוס לטיפות נוזל, על מנת להשיג את המטרה של הפחתת תכולת הלחות של האוויר הדחוס.
טיפות העיבוי נפלטות מהמכונה דרך מערכת הניקוז האוטומטית. כל עוד טמפרטורת הסביבה של הצינור במורד הזרם ביציאת המייבש אינה נמוכה מטמפרטורת נקודת הטל ביציאת המאייד, לא יתרחש עיבוי משני.

3 זרימת עבודה

תהליך אוויר דחוס:
האוויר הדחוס נכנס למחליף חום האוויר (מחמם מראש) [1], אשר בתחילה מוריד את הטמפרטורה של האוויר הדחוס בטמפרטורה גבוהה, ולאחר מכן נכנס למחליף חום פריאון/אוויר (מאייד) [2], שם האוויר הדחוס מקורר במהירות רבה, מה שמוריד משמעותית את הטמפרטורה לטמפרטורת נקודת הטל, והמים הנוזליים והאוויר הדחוס המופרדים מופרדים במפריד המים [3], והמים המופרדים נפלטים מהמכונה על ידי התקן ניקוז אוטומטי.

האוויר הדחוס ונוזל הקירור בטמפרטורה נמוכה מחליפים חום במאייד [2]. בשלב זה, טמפרטורת האוויר הדחוס נמוכה מאוד, שווה בקירוב לטמפרטורת נקודת הטל של 2~10°C. אם אין דרישה מיוחדת (כלומר, אין דרישה לטמפרטורה נמוכה לאוויר דחוס), בדרך כלל האוויר הדחוס יחזור למחליף חום האוויר (מחמם מראש) [1] כדי להחליף חום עם האוויר הדחוס בטמפרטורה גבוהה שזה עתה נכנס למייבש הקר. המטרה של ביצוע פעולה זו:

① השתמש ביעילות ב"קירור פסולת" של אוויר דחוס מיובש כדי לקרר מראש את האוויר הדחוס בטמפרטורה גבוהה שזה עתה נכנס למייבש הקר, על מנת להפחית את עומס הקירור של המייבש הקר;

② יש למנוע בעיות משניות כגון עיבוי, טפטוף וחלודה בחלקו החיצוני של הצינור האחורי הנגרמות על ידי אוויר דחוס יבש בטמפרטורה נמוכה.

תהליך קירור:

פריאון, נוזל קירור, נכנס למדחס [4], ולאחר הדחיסה, הלחץ עולה (וגם הטמפרטורה עולה), וכאשר הוא מעט גבוה מהלחץ במעבה, אדי נוזל הקירור בלחץ גבוה משתחררים לתוך המעבה [6]. במעבה, אדי נוזל הקירור בטמפרטורה ובלחץ גבוהים יותר מחליפים חום עם אוויר בטמפרטורה נמוכה יותר (קירור אוויר) או מי קירור (קירור מים), ובכך מעבים את פריאון, נוזל הקירור, למצב נוזלי.

בשלב זה, נוזל הקירור הנוזלי נכנס למחליף החום פריאון/אוויר (מאייד) [2] דרך צינור נימי/שסתום התפשטות [8] כדי להוריד לחץ (לקרר) ולספוג את חום האוויר הדחוס במאייד המיועד לאידוי. האובייקט המיועד לקירור - האוויר הדחוס מתקרר, ואדי נוזל הקירור המאודים נשאבים על ידי המדחס כדי להתחיל את המחזור הבא.

נוזל הקירור משלים מחזור באמצעות ארבעה תהליכים של דחיסה, עיבוי, התפשטות (חנק) ואידוי במערכת. באמצעות מחזורי קירור רציפים, מושגת מטרת הקפאת אוויר דחוס.
4 פונקציות של כל רכיב
מחליף חום אוויר
על מנת למנוע היווצרות מים מעובה על הדופן החיצונית של הצינור החיצוני, האוויר המיובש בהקפאה עוזב את המאייד ומחליף חום שוב עם אוויר דחוס חם ולח בטמפרטורה גבוהה במחליף חום האוויר. במקביל, טמפרטורת האוויר הנכנס למאייד מופחתת באופן משמעותי.

החלפת חום
נוזל הקירור סופג חום ומתפשט במאייד, עובר ממצב נוזלי למצב גז, והאוויר הדחוס מקורר באמצעות חילופי חום, כך שאדי המים באוויר הדחוס עוברים ממצב גז למצב נוזלי.

מפריד מים
המים הנוזליים המשקעים מופרדים מהאוויר הדחוס במפריד המים. ככל שיעילות ההפרדה של מפריד המים גבוהה יותר, כך קטן יותר שיעור המים הנוזליים המתנדפים מחדש לאוויר הדחוס, וכך נקודת הטל של האוויר הדחוס נמוכה יותר.

מַדחֵס
נוזל הקירור הגזי נכנס למדחס הקירור ונדחס והופך למקרר גזי בטמפרטורה גבוהה ובלחץ גבוה.

שסתום מעקף
אם טמפרטורת המים הנוזליים ששקעו יורדת מתחת לנקודת הקיפאון, הקרח המעובה יגרום לחסימת קרח. שסתום המעקף יכול לשלוט בטמפרטורת הקירור ולשלוט בנקודת הטל בלחץ בטמפרטורה יציבה (בין 1 ל-6 מעלות צלזיוס).

מַעֲבֶה

המעבה מוריד את טמפרטורת נוזל הקירור, והנוזל עובר ממצב גזי בטמפרטורה גבוהה למצב נוזלי בטמפרטורה נמוכה.

לְסַנֵן
המסנן מסנן ביעילות את הזיהומים של נוזל הקירור.

שסתום נימי/התפשטות
לאחר שנוזל הקירור עובר דרך צינור הקפילר/שסתום ההתפשטות, נפחו מתרחב, הטמפרטורה שלו יורדת, והוא הופך לנוזל בטמפרטורה נמוכה ובלחץ נמוך.

מפריד גז-נוזל
מכיוון שנוזל הקירור הנכנס למדחס יגרום להלם נוזלי, אשר עלול לגרום נזק למדחס הקירור, מפריד גז-נוזל קירור מבטיח שרק נוזל קירור גזי יוכל להיכנס למדחס הקירור.

ניקוז אוטומטי
הניקוז האוטומטי מנקז את המים הנוזליים שהצטברו בתחתית המפריד אל מחוץ למכונה במרווחי זמן קבועים.

מְיַבֵּשׁ

למייבש הקירור יתרונות של מבנה קומפקטי, שימוש ותחזוקה נוחים ועלויות תחזוקה נמוכות. הוא מתאים לאירועים בהם טמפרטורת נקודת הטל של לחץ האוויר הדחוס אינה נמוכה מדי (מעל 0°C).
מייבש הספיחה משתמש בחומר ייבוש כדי לייבוש ולסלק את האוויר הדחוס שנאלץ לזרום דרכו. מייבשי ספיחה רגנרטיביים נמצאים בשימוש יומיומי לעתים קרובות.
● מסנן
המסננים מחולקים למסנני צינור ראשיים, מפרידי גז-מים, מסנני דאודריזציה עם פחם פעיל, מסנני עיקור קיטור וכו', ותפקידם הוא להסיר שמן, אבק, לחות וזיהומים אחרים מהאוויר כדי לקבל אוויר דחוס נקי. אוויר.