Осушение воздуха оперирует терминами, определения по которым даны ниже:
Конденсат – это вода в жидкой фазе, образовавшаяся (выпавшая) из воздуха на какие-либо поверхности или осажденная на стенки во внутренних полостях. Конденсат - всегда нежелательное, а часто и разрушительное явление для нормального функционирования пневматического инструмента, оборудования и технологических процессов. Физическая суть возникновения конденсата состоит в том, что максимальное количество влаги, которое воздух способен содержать в себе в форме газа (водяных паров) зависит от его температуры. Чем меньше температура воздуха, тем меньшее количество водяных паров (воды в газообразной форме) может содержать в себе воздух, и наоборот. Таким образом, при понижении температуры самого воздуха или при контакте воздуха с охлажденными предметами, возникает момент, когда его температура понижается до точки росы и происходит выпадение конденсата. Конденсат - это та часть воды, которая уже не удерживается в воздухе в форме газа.
Точка росы – это температура воздуха, при которой, присутствующий в нем водяной пар, достигает насыщения и начинает конденсироваться, иными словами это температура при которой выпадает конденсат. Ярким примером такого процесса, является выпадение росы (от которой и получено название), когда на охлажденной поверхности почвы, растений и поверхностных предметов, появляется влага, образующаяся из водяного пара растворенного в теплом воздухе. Такую же природу имею туманы, когда в холодном воздухе конденсируется влага из теплого поверхностного воздушного слоя, нагретого (имеющего более высокую температуру) поверхностью земли или воды. Наиболее распространенными значениями точки росы, которыми оперируют при проектировании систем снабжения сжатым воздухом, являются +3, -20, -40 и -70°С.
Таким образом, при проектировании систем подготовки воздуха, должны учитываться физические законы и свойства окружающего мира. Так процесс сжатия воздуха в компрессоре, сопровождается повышением температуры сжимаемого воздуха и значительным выделением тепла. Воздух, поступающий из компрессора в ресивер – это сжатые газы и несжимаемые его компоненты (вода, твердые частицы и т.п.). В результате повышения давления воздуха и проявления эффекта коалесценции (слияние частиц в среде подвижного газа), происходит частичная конденсация влаги в ресивере. Последующее выпадение конденсата, происходит в результате естественного или принудительного охлаждения сжатого воздуха, например при остывании сжатого воздуха в ресивере, отсюда слив конденсата из него целесообразно производить утром.
Для определения состава системы подготовки воздуха, следует учитывать состояние окружающего атмосферного воздуха: загрязненность, климатическая зона, время года. При сильном загрязнении атмосферы, следует устанавливать дополнительный фильтр перед компрессором. В связи с тем, что самые высокие требования к качеству сжатого воздуха, предъявляются в малярном производстве, рассмотрим вариант комплектации системы подготовки воздуха с максимальной степенью очистки и осушения.
Для достижения максимальной степени очистки и осушения воздуха, следует использовать в указанной последовательности следующие компоненты системы подготовки сжатого воздуха:
1 - фильтр-сепаратор (осушитель) центробежного типа
2 - предварительный фильтр твердых частиц размером более 3 мкм
3 - осушитель рефрижераторного типа
4 - адсорбционный осушитель
5 - конечный фильтр твердых частиц
1 - Фильтр-сепаратор (осушитель) центробежного типа.
Фильтр производит отделение влаги от воздуха за счет действия центробежной силы и силы тяжести. В данном фильтре, поток сжатого воздуха проходит через завихритель и содержащиеся в нем молекулы воды, под действием центробежной силы, осаждаются на стенках и дне сепаратора в виде конденсата. Также, вместе с водой из воздуха отделяется взвесь твердых частиц и масла. Фильтр-сепаратор, является основным и обязательным устройством для предварительной подготовки воздуха.
2 - Предварительный фильтр твердых частиц.
Фильтр содержит в своем корпусе фильтрующий элемент (картридж) задерживающий твердые частицы, размер которых превышает 3 мкм, т.е. более 0,003 мм. Предварительный фильтр, является основным и обязательным устройством для подготовки воздуха.
3 – Осушитель-рефрижератор.
Данный вид оборудования для подготовки сжатого воздуха, использует метод осушения воздуха через его охлаждение и обеспечивает температуру точки росы +3оС. В процессе охлаждения сжатого воздуха происходит образование конденсата, который в автоматическом режиме удаляется.
4 - Адсорбционный осушитель.
Работа адсорбционных осушителей воздуха, основана на способности осушающего агента поглощать влагу (Адсорбция). Сжатый воздух проходит через колонну с адсорбирующим материалом (силикатный гель и т.п.), что обеспечивает температуру точки росы до -70°С.
5 - Фильтр твердых частиц
Фильтр, фильтрующий элемент которого задерживает твердые частицы, размер которых превышает размер 1 мкм или фильтр с фильтрацией до 0.01 мкм, или последовательная установка таких фильтров.
В большинстве случаев, использование осушителя-рефрижератора, позволяет получить сжатый воздух, степень влажности которого, соответствует требованиям окрасочного производства. При использовании осушителя-рефрижератора, во избежание поверхностного загрязнения агента-осушителя, рекомендуется перед ним устанавливать фильтр-маслоотделитель, им может быть фильтр-сепаратор и фильтры с фильтрацией от 1 мкм, в том числе фильтр-абсорбер с активированным углем.
В случаях, когда по каким-то причинам степень осушения сжатого воздуха недостаточна, устанавливается дополнительный фильтр-сепаратор, как можно ближе к потребителю воздуха или устанавливается мини фильтр-сепаратор непосредственно в ручку пневматического инструмента.
В каждом конкретном случае, в зависимости от того или иного использования сжатого воздуха в деятельности авторемонтного предприятия, состав системы может изменяться. В большинстве случаев, достаточно одного фильтра-сепаратора (фильтр-влагоотделитель) и одного предварительного фильтра (магистральный фильтр).
При подборе элементов системы подготовки сжатого воздуха, следует учитывать, что независимо от своей специализации, каждое фильтрующее устройство, в различной степени, также очищает или осушает воздух. При проектировании также следует принимать во внимание пропускную способность компонентов и падение давления при прохождении воздуха через них.
Система подготовки воздуха (большая ее часть) может устанавливаться между компрессором и ресивером, если они разделены между собой.
Ниже даны изображения элементов систем подготовки сжатого воздуха.
      
|