Причины, по которым в компрессорах обнаруживается вода

Часто можно слышать жалобы о том, что в компрессорной системе появляется вода, что происходят протечки в компрессоре. Подобные неприятности встречаются часто, но это не означает, что на них можно не обращать внимание. При несвоевременном решении проблемы система подачи сжимаемого воздуха может оказаться под угрозой, что повлияет и на качество выпускаемой продукции.

Рассмотрим, по каким причинам в сжимаемом воздухе появляется вода, как ее нужно обработать для предотвращения неприятных последствий.

Причины, по которым протекает компрессорная система

Конденсация воды – вполне естественный процесс, побочный продукт сжимаемого воздуха. В атмосферном воздухе есть определенный объем водяного пара. В ходе сжимания концентрация воды повышается.

Есть много факторов, которые влияют на объем воды, формирующийся в воздушном компрессоре, – например:

• показатели на входе;

• давление;

• качество окружающего воздуха в конкретной среде.

Таким образом, выступающая из устройства и, возможно, поступающая в трубопроводы сжимаемого воздуха вода определяется влажностью, температурой воздуха, габаритами компрессора и необходимым давлением. Если воздух нагретый и имеет высокую влажность, то влаги будет в нем больше, по сравнению с холодным воздухом. В результате объемы выходящей из компрессора воды больше.

Так, если мощность ротационного винтового воздушного компрессора составляет 55 кВт (75 л. с.), температура окружающего пространства – 24 °C, а показатель относительной влажности – 75%, то ежедневно компрессор будет производить 280 л воды.

Устранение воды в компрессорной системе продемонстрировано на изображении ниже.

Устранение воды из компрессорной системы.

Для отделения влаги применяются нижеперечисленные приборы:

• адсорбционные либо рефрижераторные осушители;

• конденсаторные сепараторы;

• концевые охладители.

Если компрессор функционирует с избыточным давлением 7 бар, то сжимание воздуха составляет до 7/8 от его объема. В результате возможности воздуха удерживать водяной пар тоже снижаются на 7/8. Объем выделяемой влаги существенный. Так, если мощность компрессора 100 кВт, а потребление воздуха происходит при температуре в 20 °C и показателе относительной влажности в 60%, то при длительности смены в 8 часов объем выделяемой воды составит 85 л. В связи с этим объем отделяемой воды зависит от сферы использования сжимаемого воздуха. Благодаря этому можно установить, какие конкретно осушители и охладители оптимальны для имеющейся системы.

Рассмотрим, какое влияние испытывают осушка и возможное содержание воды в системе сжимаемого воздуха от таких факторов, как габариты, расход компрессора, показатели влаги, температура окружающего воздуха, входная температура, давление, точка росы под давлением.

Факторы, воздействующие на выбор

1.     Габариты, расход компрессора

Если для системы нужен увеличенный расход (куб. футов/мин или л/с), то в системе будут увеличенные показатели наличия воды.

2.     Показатель влаги, температура окружающего воздуха

Если пространство, где функционирует компрессор, отличается повышенной температурой и влажностью воздуха, то в системе сжимаемого воздуха будет наблюдаться много воды.

3.     Входная температура

Когда температура на входе в осушитель повышена, то в сжимаемом воздухе будет образовываться больше воды. Вследствие этого для обрабатывания воздуха и конденсации воды необходимо использовать крупный осушитель.

4.     Давление

Влияние давления обратное, по сравнению с выше рассмотренными факторами.

Чем меньше давление, тем больше воды будет наблюдаться в сжимаемом воздухе, тем сложнее будет производиться его осушивание.

Чем слабее выжимать наполненную водой губку, тем больше в ней будет воды.

5.     Точка росы под давлением

Это распространенный метод определить показатель содержания влаги в сжимаемом воздухе. Точка росы причисляется к показателю температуры, при котором газ или воздух насыщается влагой, после чего происходит конденсация. Другое объяснение – точка, в которой воздух теряет способность удерживать водяной пар.

Для того чтобы минимизировать объем влаги в сжимаемом воздухе, необходим пониженный уровень точки росы. Повышенные показатели причисляются к высокому объему водяного пара, находящегося в системе.

Для установления габаритов осушителя необходимо руководствоваться точкой росы под давлением и степенью конденсата в воздухе, подвергаемом сжиманию.

Отрицательные последствия для системы сжимаемого воздуха

Если в сжимаемом воздухе слишком много влаги, то состояние установки может быть ухудшено, а операции рискует стать менее эффективными. Наличие в сжимаемом воздухе необработанного конденсата вредит состоянию и работе:

• пневматических систем и двигателей, клапанов;

• машин и компонентов, которые подключены к системе.

Также есть риск того, что технологический процесс или итоговая продукция будут загрязнены.

Отрицательное влияние влаги приводит к следующим неприятным последствиям:

• разрушение трубопроводов, оборудования (ЧПУ и иных производственных машин);

• нанесение ущерба пневматическим элементам управления – это рискует повлечь за собой отключения, требующие существенных денежных расходов;

• ржавчина, значительное изнашивание производственного оборудования вследствие недостатка смазки;

• низкое качество, вероятность обесцвечивания, приклеивание краски;

• замерзание управляющих линий, нанесение им ущерба при низкой температуре окружающей среды;

• потребность в допобслуживании воздушного компрессора;

• минимизация эксплуатационного срока оборудования.

Также влага, имеющаяся в системе сжимаемого воздуха, разрушительно сказывается на состоянии:

• заводского и инструментального воздуха;

• цилиндров, клапанов;

• пневмоприводных инструментов.

Необходимо предпринять все требуемые усилия для того, чтобы сжимаемый воздух быть чистым и сухим вне зависимости от сферы использования или проводимого процесса. В противном случае придется проводить дорогостоящее техобслуживание, к тому же есть риск вероятной остановки производства.

Способы осушки сжимаемого воздуха

Для того чтобы выбрать наиболее подходящий способ осушки сжимаемого воздуха, необходимо принять в учет требования, соблюдение которых требуется для предотвращения проблем и неполадок в технологическом процессе, недопущения снижения качества продукции.

Начальный этап устранения влаги проводится внутри компрессора. Концевой охладитель или сепаратор влаги обладает возможностью устранить значительный объем испаренной влаги – до 60%.

Когда сжимаемый воздух выходит из концевого охладителя, он все еще насыщен влагой. Если последнюю не устранить, то есть повредить систему целиком.

Снизить объем воды, находящейся в сжимаемом воздухе, можно и через применение воздушного ресивера. Температура воздуха в резервуаре существенно меньше, по сравнению с нагретым сжимаемым воздухом, который выпускает воздушный компрессор. Во влажном резервуаре продолжится накопление излишка влаги. По этой причине резервуар необходимо сушить каждый день – это позволит предотвратить чрезмерный износ или коррозийные процессы.

Если есть необходимость дополнительно устранить влагу, нужно установить осушитель встроенного или внешнего типа. Есть 2 разновидности осушителей в соответствии с необходимой точки росы – с поглощением влаги или с охлаждением. Осушитель с охлажденным воздухом понижает температуру воздуха до 3 °C, что приводит к конденсации паров воды из сжимаемого воздуха при данной температуре. В случае если в рефрижераторном осушителе недостаточная точка росы, то потребуется применить осушитель с поглощением влаги – в этой ситуации точка россы снижается до минус 40 градусов Цельсия. Результат – полностью сухой воздух. Это особенно важно для окрашивания распылением, печати и иных сфер использования пневмоинструментов.

Таким образом, основной элемент системы обработки и подготовки сжатого воздуха – отводчики конденсата. Потраченные на очистительное оборудование и компрессоры средства могут оказаться бесполезными, если своевременно не устранять конденсат, который обязательно будет образовываться при их функционировании.

Помимо этого, важно правильно утилизировать конденсат после того, как процедура осушения воздуха подошла к концу. В составе конденсата есть мельчайшие частицы масла, размер которых делает их незаметными для глаз. Неграмотная утилизация конденсата приведет к ущербу для окружающей среды, а также к штрафам для компании. 1 л конденсата при ошибках в утилизации способен загрязнить 1 млн л чистой питьевой воды.