Mi az a levegőforrás-berendezés? Milyen berendezések léteznek?

Mi az a levegőforrás-berendezés? Milyen berendezések léteznek?

A levegőforrás-berendezés a sűrített levegő előállítására szolgáló eszköz – légkompresszor (légkompresszor). Sokféle légkompresszor létezik, a leggyakoribbak a dugattyús, centrifugális, csavaros, csúszólapátos és spirálkompresszorok.
A légkompresszor által kibocsátott sűrített levegő nagy mennyiségű szennyező anyagot, például nedvességet, olajat és port tartalmaz. Tisztítóberendezéseket kell használni ezen szennyező anyagok megfelelő eltávolítására, hogy elkerüljék a pneumatikus rendszer normál működésének károsodását.

A levegőtisztító berendezések egy általános kifejezés, amely számos berendezést és eszközt jelöl. A levegőtisztító berendezéseket az iparban gyakran utófeldolgozó berendezéseknek is nevezik, általában gáztároló tartályokra, szárítókra, szűrőkre stb. utalva.
● légtartály
A gáztároló tartály funkciója a nyomásingadozás kiküszöbölése, az adiabatikus expanzió és a természetes hűtés segítségével a hőmérséklet csökkentése, a sűrített levegő nedvességének és olajának további elválasztása, valamint bizonyos mennyiségű gáz tárolása. Egyrészt enyhítheti azt az ellentmondást, hogy a levegőfogyasztás rövid időn belül nagyobb, mint a légkompresszor kimeneti levegőmennyisége. Másrészt rövid ideig fenntarthatja a levegőellátást a légkompresszor meghibásodása vagy az áramkimaradás esetén, így biztosítva a pneumatikus berendezések biztonságát.

●légszárító

A sűrített levegős szárító, ahogy a neve is sugallja, egyfajta vízeltávolító berendezés sűrített levegőhöz. Kétféle gyakran használt fagyasztva szárító és adszorpciós szárító létezik, valamint a folyadékelnyelő szárítók és a polimer membránszárítók. A hűtve szárító a leggyakrabban használt sűrített levegő dehidratáló berendezés, és általában általános levegőminőségi követelmények esetén használják. A hűtve szárító azt a tulajdonságot használja ki, hogy a sűrített levegőben lévő vízgőz parciális nyomását a sűrített levegő hőmérséklete határozza meg a hűtés, a dehidratálás és a szárítás elvégzéséhez. A sűrített levegős hűtve szárítókat az iparban általában „hűtve szárítóknak” nevezik. Fő funkciója a sűrített levegő víztartalmának csökkentése, azaz a sűrített levegő „harmatpont-hőmérsékletének” csökkentése. Az általános ipari sűrített levegős rendszerben a sűrített levegő szárításának és tisztításának (más néven utófeldolgozásnak) egyik szükséges berendezése.

1 alapelv

A sűrített levegő a vízgőz eltávolítását nyomás alá helyezés, hűtés, adszorpció és egyéb módszerekkel érheti el. A fagyasztva szárító a hűtés egyik módja. Tudjuk, hogy a légkompresszor által sűrített levegő különféle gázokat és vízgőzt tartalmaz, tehát párás levegő. A párás levegő nedvességtartalma általában fordítottan arányos a nyomással, azaz minél nagyobb a nyomás, annál kisebb a nedvességtartalom. A légnyomás növelése után a levegőben lévő vízgőz mennyisége meghaladja a lehetséges mennyiséget, és vízzé kondenzálódik (vagyis a sűrített levegő térfogata kisebb lesz, és nem tudja megtartani az eredeti vízgőzt).

Ez azt jelenti, hogy az eredetileg belélegzett levegőhöz képest a nedvességtartalom kisebb lesz (itt a sűrített levegő ezen részének a sűrítetlen állapotba való visszatérésére utal).

A légkompresszor kipufogógáza azonban továbbra is sűrített levegő, amelynek vízgőztartalma a lehető legnagyobb, azaz kritikus gáz-folyadék halmazállapotban van. Az ekkoriban sűrített levegőt telített állapotnak nevezzük, tehát amíg enyhe nyomás alatt van, a vízgőz azonnal gáznemű halmazállapotból folyékony halmazállapotba változik, azaz a víz kondenzálódik.

Feltételezve, hogy a levegő egy nedves szivacs, amely vizet szívott fel, a nedvességtartalma az elnyelt víz. Ha erővel kipréselünk egy kis vizet a szivacsból, akkor a szivacs nedvességtartalma viszonylag csökken. Ha hagyjuk a szivacsot regenerálódni, természetesen szárazabb lesz, mint az eredeti szivacs. Ez a víz eltávolításának és a nyomás alatti szárításnak a célját is eléri.
Ha a szivacs összenyomása során egy bizonyos erő elérése után nincs további erő, a víz kinyomása megszűnik, ez a telített állapot. A szorítás erősségének folyamatos növelésével továbbra is víz folyik ki.

Ezért maga a légkompresszor teste a víz eltávolításának funkciója, és az alkalmazott módszer a nyomásgyakorlás, de ez nem a légkompresszor célja, hanem egy „csúnya” teher.

Miért nem alkalmazzák a „nyomás alá helyezést” a sűrített levegő vízmentesítésére? Ez főként a gazdaságosság miatt van, mivel 1 kg-mal növelik a nyomást. Az energiafogyasztás körülbelül 7%-át elfogyasztani meglehetősen gazdaságtalan.

A „hűtéses” víztelenítés viszonylag gazdaságos, és a hűtve szárító ugyanazt az elvet alkalmazza a cél eléréséhez, mint a légkondicionáló páramentesítése. Mivel a telített vízgőz sűrűsége határos, az aerodinamikai nyomáson belül (2 MPa tartomány), úgy tekinthető, hogy a telített levegő vízgőz sűrűsége csak a hőmérséklettől függ, és semmi köze a légnyomáshoz.

Minél magasabb a hőmérséklet, annál nagyobb a vízgőz sűrűsége a telített levegőben, és annál több víz lesz benne. Épp ellenkezőleg, minél alacsonyabb a hőmérséklet, annál kevesebb a víz (ez a józan észből is megérthető az életben, a tél száraz és hideg, a nyár forró és párás).

Hűtse le a sűrített levegőt a lehető legalacsonyabb hőmérsékletre, hogy csökkentse a benne lévő vízgőz sűrűségét és „kondenzációt” képezzen, gyűjtse össze a kondenzáció során keletkező apró vízcseppeket, és ürítse ki azokat, így eltávolítva a nedvességet a sűrített levegőből.

Mivel a folyamat kondenzációval és vízzé kondenzációval jár, a hőmérséklet nem lehet alacsonyabb a „fagyáspontnál”, különben a fagyás jelensége nem vezeti el hatékonyan a vizet. A fagyasztva szárító névleges „nyomás alatti harmatpont hőmérséklete” általában 2–10 °C.

Például a 10°C-on mért 0,7 MPa „nyomás alatti harmatpont” -16°C-os „légköri nyomás alatti harmatponttá” alakul át. Érthető, hogy ha a sűrített levegőt legalább -16°C-on használják, akkor nem lesz folyékony víz, amikor a légkörbe távozik.

A sűrített levegő összes vízeltávolítási módszere csak viszonylag száraz, bizonyos szárazsági fokot ér el. A nedvesség teljes eltávolítása lehetetlen, és a felhasználási követelményeken túlmutató szárazság elérése nagyon gazdaságtalan.
2 működési elv

A sűrített levegős hűtőszárító lehűti a sűrített levegőt, hogy a sűrített levegőben lévő vízgőzt folyékony cseppekké kondenzálja, és ezáltal csökkentse a sűrített levegő nedvességtartalmát.
A lecsapódott cseppek az automatikus vízelvezető rendszeren keresztül távoznak a gépből. Amíg a szárító kimeneténél lévő csővezeték környezeti hőmérséklete nem alacsonyabb, mint a párologtató kimeneténél mért harmatponti hőmérséklet, addig nem következik be másodlagos kondenzáció.

3 munkafolyamat

Sűrített levegős eljárás:
A sűrített levegő belép a levegő hőcserélőbe (előmelegítőbe) [1], amely először csökkenti a magas hőmérsékletű sűrített levegő hőmérsékletét, majd belép a freon/levegő hőcserélőbe (elpárologtatóba) [2], ahol a sűrített levegő rendkívül gyorsan lehűl, jelentősen lecsökkentve a hőmérsékletet a harmatpont hőmérsékletére, és az elválasztott folyékony víz és a sűrített levegő a vízleválasztóban [3] szétválik, a leválasztott vizet pedig az automatikus vízelvezető berendezés üríti ki a gépből.

A sűrített levegő és az alacsony hőmérsékletű hűtőközeg hőt cserél az elpárologtatóban [2]. Ekkor a sűrített levegő hőmérséklete nagyon alacsony, megközelítőleg megegyezik a 2–10 °C harmatpont hőmérséklettel. Ha nincs különleges követelmény (azaz nincs alacsony hőmérsékleti követelmény a sűrített levegővel szemben), a sűrített levegő általában visszatér a levegő hőcserélőjébe (előmelegítőbe) [1], hogy hőt cseréljen a hideg szárítóba éppen belépett magas hőmérsékletű sűrített levegővel. Ennek célja:

1. A szárított sűrített levegő „hulladékhűtését” hatékonyan használja a hideg szárítóba újonnan bejutott magas hőmérsékletű sűrített levegő előhűtésére, ezáltal csökkentve a hideg szárító hűtési terhelését;

② Megelőzi a másodlagos problémákat, például a páralecsapódást, a csöpögést és a rozsdásodást a hátsó csővezeték külső részén, amelyeket a kiszáradt, alacsony hőmérsékletű sűrített levegő okoz.

Hűtési folyamat:

A hűtőközeg, a freon belép a kompresszorba [4], majd a sűrítés után a nyomás megnő (és a hőmérséklet is emelkedik), és amikor az valamivel magasabb, mint a kondenzátorban lévő nyomás, a nagynyomású hűtőközeggőz a kondenzátorba kerül [6]. A kondenzátorban a magasabb hőmérsékletű és nyomású hűtőközeggőz hőt cserél alacsonyabb hőmérsékletű levegővel (levegőhűtés) vagy hűtővízzel (vízhűtés), ezáltal a hűtőközeg, a freon folyékony halmazállapotba kondenzálódik.

Ekkor a folyékony hűtőközeg a kapilláris csövön/tágulási szelepen [8] keresztül belép a freon/levegő hőcserélőbe (elpárologtatóba) [2], hogy nyomásmentesítse (lehűtse) és elnyelje az elpárologtatandó elpárologtatóban lévő sűrített levegő hőjét. A hűtendő tárgy – a sűrített levegő lehűl, és az elpárologtatott hűtőközeg gőzét a kompresszor elszívja, hogy elindítsa a következő ciklust.

A hűtőközeg négy cikluson megy keresztül a rendszerben: kompresszió, kondenzáció, expanzió (fojtás) és párolgás. A folyamatos hűtési ciklusok révén érhető el a sűrített levegő fagyasztásának célja.
4 Az egyes komponensek funkciói
levegő hőcserélő
Annak érdekében, hogy megakadályozzák a kondenzvíz kialakulását a külső csővezeték külső falán, a fagyasztva szárított levegő elhagyja az elpárologtatót, és a levegő hőcserélőjében ismét hőt cserél a magas hőmérsékletű, forró és párás sűrített levegővel. Ugyanakkor az elpárologtatóba belépő levegő hőmérséklete jelentősen csökken.

hőcsere
A hűtőközeg hőt vesz fel és kitágul az elpárologtatóban, folyékony halmazállapotból gáz halmazállapotba kerül, a sűrített levegőt pedig hőcsere hűti le, így a sűrített levegőben lévő vízgőz gáz halmazállapotból folyékony halmazállapotba kerül.

vízleválasztó
A kicsapódott folyékony vizet a vízleválasztóban választják el a sűrített levegőtől. Minél nagyobb a vízleválasztó leválasztási hatékonysága, annál kisebb a folyékony víz aránya, amely visszapárolog a sűrített levegőbe, és annál alacsonyabb a sűrített levegő harmatpontja.

kompresszor
A gáz halmazállapotú hűtőközeg belép a hűtőkompresszorba, ahol összenyomódik, és magas hőmérsékletű, nagynyomású gáz halmazállapotú hűtőközeggé válik.

bypass szelep
Ha a kicsapódott folyékony víz hőmérséklete a fagyáspont alá csökken, a lecsapódott jég jégdugulást okoz. A bypass szelep szabályozhatja a hűtőközeg hőmérsékletét, és stabil hőmérsékleten (1 és 6°C között) tarthatja a nyomás alatti harmatpontot.

kondenzátor

A kondenzátor csökkenti a hűtőközeg hőmérsékletét, és a hűtőközeg magas hőmérsékletű gáz halmazállapotból alacsony hőmérsékletű folyékony halmazállapotba alakul.

szűrő
A szűrő hatékonyan szűri a hűtőközeg szennyeződéseit.

Kapilláris/tágulási szelep
Miután a hűtőközeg áthalad a kapilláris csövön/tágulási szelepen, térfogata kitágul, hőmérséklete csökken, és alacsony hőmérsékletű, alacsony nyomású folyadékká válik.

Gáz-folyadék szeparátor
Mivel a kompresszorba jutó folyékony hűtőközeg folyadéklökést okoz, ami károsíthatja a hűtőkompresszort, a hűtőközeg gáz-folyadék elválasztója biztosítja, hogy csak gáz halmazállapotú hűtőközeg juthasson be a hűtőkompresszorba.

automatikus leeresztő
Az automatikus leeresztő rendszeres időközönként leereszti a szeparátor alján felgyülemlett folyékony vizet a gépből.

szárítógép

A hűtött szárító előnyei a kompakt felépítés, a kényelmes használat és karbantartás, valamint az alacsony karbantartási költségek. Olyan esetekben alkalmas, ahol a sűrített levegő nyomásának harmatpontja nem túl alacsony (0°C felett).
Az adszorpciós szárító egy szárítószert használ a kényszerített sűrített levegő páramentesítésére és szárítására. A regeneratív adszorpciós szárítókat gyakran használják naponta.
● szűrő
A szűrőket fővezeték-szűrőkre, gáz-víz szeparátorokra, aktív szén szagtalanító szűrőkre, gőzsterilizáló szűrőkre stb. osztják, és funkciójuk az olaj, por, nedvesség és egyéb szennyeződések eltávolítása a levegőből a tiszta sűrített levegő előállítása érdekében. Levegő.