Kitsamas tähenduses koosneb suruõhusüsteem õhuallikaseadmetest, õhuallika puhastusseadmetest ja nendega seotud torustikest. Laiemas tähenduses kuuluvad suruõhusüsteemi kategooriasse pneumaatilised abikomponendid, pneumaatilised ajamid, pneumaatilised juhtimiskomponendid, vaakumkomponendid jne. Tavaliselt on õhukompressorjaama seadmed kitsamas tähenduses suruõhusüsteem. Järgmisel joonisel on näidatud tüüpiline suruõhusüsteemi voodiagramm:
Õhuallikaseade (õhukompressor) imeb atmosfääri, surub loomulikus olekus oleva õhu kõrgema rõhu all suruõhuks ning eemaldab puhastusseadmete abil suruõhust niiskuse, õli ja muud lisandid.
Looduses on õhk mitmesuguste gaaside (O₂, N₂, CO₂ jne) segu, millest üks on veeaur. Õhku, mis sisaldab teatud koguses veeauru, nimetatakse niiskeks õhuks ja õhku, mis ei sisalda veeauru, nimetatakse kuivaks õhuks. Meid ümbritsev õhk on niiske õhk, seega on õhukompressori töökeskkond looduslikult niiske õhk.
Kuigi niiske õhu veeauru sisaldus on suhteliselt väike, mõjutab selle sisaldus oluliselt niiske õhu füüsikalisi omadusi. Suruõhu puhastussüsteemis on suruõhu kuivatamine üks peamisi funktsioone.
Teatud temperatuuri- ja rõhutingimustes on niiske õhu veeauru sisaldus (st veeauru tihedus) piiratud. Teatud temperatuuril, kui sisalduva veeauru hulk saavutab maksimaalse võimaliku sisalduse, nimetatakse niisket õhku küllastunud õhuks. Niisket õhku, milles pole maksimaalset võimalikku veeauru sisaldust, nimetatakse küllastumata õhuks.
Sel hetkel, kui küllastumata õhk muutub küllastunud õhuks, kondenseeruvad niiskes õhus vedelad veepiisad, mida nimetatakse kondensatsiooniks. Kondensatsioon on tavaline. Näiteks suvel on õhuniiskus kõrge ja veetoru pinnale on lihtne veepiisasid tekitada. Talvehommikul ilmuvad elanike akendele veepiisad. Need kõik tekivad niiske õhu jahtumisel pideva rõhu all. Tulemuseks on Lu.
Nagu eespool mainitud, nimetatakse temperatuuri, mille juures küllastumata õhk saavutab küllastuse, kastepunktiks, kui veeauru osarõhk hoitakse konstantsena (st absoluutne veesisaldus hoitakse konstantsena). Kui temperatuur langeb kastepunkti temperatuurini, toimub kondensatsioon.
Niiske õhu kastepunkt ei ole seotud ainult temperatuuriga, vaid ka niiske õhu niiskusesisaldusega. Kastepunkt on kõrge suure veesisalduse korral ja madal madala veesisalduse korral.
Kastepunkti temperatuuril on kompressorites oluline roll. Näiteks kui õhukompressori väljundtemperatuur on liiga madal, kondenseerub õli-gaasi segu õli-gaasi tünnis madala temperatuuri tõttu, mis põhjustab määrdeõlis vee sisalduse ja mõjutab määrimisefekti. Seetõttu tuleb õhukompressori väljundtemperatuur projekteerida nii, et see ei oleks madalam kui kastepunkti temperatuur vastava osarõhu all.
Atmosfääri kastepunkt on kastepunkti temperatuur atmosfäärirõhu all. Samamoodi viitab rõhu kastepunkt rõhuõhu kastepunkti temperatuurile.
Rõhu kastepunkti ja normaalse rõhu kastepunkti vaheline seos on seotud surveastmega. Sama rõhu kastepunkti korral, mida suurem on surveaste, seda madalam on vastav normaalne rõhu kastepunkt.
Õhukompressorist väljuv suruõhk on määrdunud. Peamised saasteained on: vesi (vedelad veepiisad, veeudu ja gaasiline veeaur), jääkmäärdeõli udu (uduõlipiisad ja õliaur), tahked lisandid (rooste, metallipulber, kummi peened osakesed, tõrvaosakesed ja filtrimaterjalid, tihendusmaterjalide peen pulber jne), kahjulikud keemilised lisandid ja muud lisandid.
Halvenenud määrdeõli kahjustab kummi, plasti ja tihendusmaterjale, põhjustades ventiilide talitlushäireid ja saastades tooteid. Niiskus ja tolm põhjustavad metalldetailide ja torude roostetamist ja korrodeerumist, mis omakorda põhjustab liikuvate osade kinnikiilumist või kulumist, mis omakorda põhjustab pneumaatiliste komponentide talitlushäireid või õhulekkeid. Niiskus ja tolm blokeerivad ka drosselklappe või filtrivõrke. Jää põhjustab torujuhtme külmumist või pragunemist.
Halva õhukvaliteedi tõttu väheneb oluliselt pneumaatilise süsteemi töökindlus ja kasutusiga ning tekkivad kaod ületavad sageli oluliselt õhuallika töötlusseadme maksumust ja hoolduskulusid, seega on õhuallika töötlussüsteemi õige valimine absoluutselt vajalik.
Millised on suruõhu peamised niiskuseallikad?
Suruõhu peamine niiskuseallikas on õhukompressori poolt õhuga kaasas olev veeaur. Pärast niiske õhu sisenemist õhukompressorisse pigistatakse kokkusurumisprotsessi käigus suur kogus veeauru vedelasse vette, mis vähendab oluliselt suruõhu suhtelist õhuniiskust õhukompressori väljundis.
Näiteks kui süsteemi rõhk on 0,7 MPa ja sissehingatava õhu suhteline õhuniiskus on 80%, siis kuigi õhukompressorist väljuv suruõhk on rõhu all küllastunud, on selle suhteline õhuniiskus atmosfäärirõhu olekusse konverteerimisel enne kokkusurumist vaid 6–10%. See tähendab, et suruõhu niiskusesisaldus on oluliselt vähenenud. Kuid gaasijuhtme ja gaasiseadmete temperatuuri järkjärgulise langemisega jätkab suruõhus kondenseerumist suur kogus vedelat vett.
Kuidas tekib suruõhus õlireostus?
Õhukompressori määrdeõli, õhus olevad õliaur ja hõljuvad õlitilgad ning süsteemi pneumaatiliste komponentide määrdeõli on suruõhu peamised õlireostuse allikad.
Välja arvatud tsentrifugaal- ja diafragmakompressorid, satub peaaegu kõigis praegu kasutusel olevates õhukompressorites (sealhulgas mitmesugustes õlivabalt määritavates õhukompressorites) gaasitorustikku enam-vähem määrdunud õli (õlitilgad, õliudu, õliaur ja süsiniku lõhustumine).
Õhukompressori survekambri kõrge temperatuur põhjustab umbes 5–6% õli aurustumist, pragunemist ja oksüdeerumist ning ladestumist õhukompressori toru siseseinale süsiniku- ja lakikihina ning kerge fraktsioon suspendeerub auru ja mikroosakeste kujul. Aine viiakse süsteemi suruõhu abil.
Lühidalt öeldes võib süsteemide puhul, mis ei vaja töötamise ajal määrdeaineid, kõiki kasutatava suruõhuga segatud õlisid ja määrdeaineid pidada õliga saastunud materjalideks. Süsteemide puhul, mis vajavad töötamise ajal määrdeainete lisamist, loetakse kogu suruõhus sisalduv roostevastane värv ja kompressoriõli õlireostuse lisanditeks.
Kuidas tahked lisandid suruõhku satuvad?
Suruõhu tahkete lisandite peamised allikad on:
①Ümbritsev atmosfäär on segunenud mitmesuguste osakeste suurusega lisanditega. Isegi kui õhukompressori imiport on varustatud õhufiltriga, võivad tavaliselt alla 5 μm suurused aerosoolsed lisandid sissehingatava õhuga õhukompressorisse sattuda ning kokkusurumisprotsessi käigus õli ja veega segunedes väljalasketorusse sattuda.
②Kui õhukompressor töötab, põhjustavad erinevate osade hõõrdumine ja kokkupõrge, tihendite vananemine ja mahakukkumine ning määrdeõli karboniseerumine ja lõhustumine kõrgel temperatuuril tahkete osakeste, näiteks metallosakeste, kummitolmu ja süsiniku lõhustumise sattumist gaasitorustikku.
Postituse aeg: 18. aprill 2023
