16. Co to jest punkt rosy pod ciśnieniem?
Odpowiedź: Po sprężeniu wilgotnego powietrza wzrasta gęstość pary wodnej, a temperatura również wzrasta. Wraz ze schładzaniem sprężonego powietrza wzrasta wilgotność względna. Gdy temperatura nadal spada do 100% wilgotności względnej, ze sprężonego powietrza wytrącają się kropelki wody. Temperatura w tym momencie to „ciśnieniowy punkt rosy” sprężonego powietrza.
17. Jaki jest związek między punktem rosy pod ciśnieniem a normalnym punktem rosy pod ciśnieniem?
Odpowiedź: Odpowiednia zależność między punktem rosy a normalnym punktem rosy jest związana ze stopniem sprężania. Przy tym samym punkcie rosy, im wyższy stopień sprężania, tym niższy odpowiadający mu normalny punkt rosy. Na przykład: gdy punkt rosy sprężonego powietrza o ciśnieniu 0,7 MPa wynosi 2°C, odpowiada to temperaturze -23°C przy ciśnieniu normalnym. Gdy ciśnienie wzrośnie do 1,0 MPa, a ten sam punkt rosy wynosi 2°C, odpowiadający mu normalny punkt rosy spada do -28°C.
18. Jakiego przyrządu używa się do pomiaru punktu rosy sprężonego powietrza?
Odpowiedź: Chociaż jednostką ciśnieniowego punktu rosy jest stopień Celsjusza (°C), jego znaczeniem jest zawartość wody w sprężonym powietrzu. Zatem pomiar punktu rosy to w rzeczywistości pomiar zawartości wilgoci w powietrzu. Istnieje wiele przyrządów do pomiaru punktu rosy sprężonego powietrza, takich jak „lustrzany przyrząd do pomiaru punktu rosy” z azotem, eterem itp. jako źródłem chłodu, „higrometr elektrolityczny” z pięciotlenkiem fosforu, chlorkiem litu itp. jako elektrolitem itd. Obecnie w przemyśle powszechnie stosuje się specjalne gazowe mierniki punktu rosy do pomiaru punktu rosy sprężonego powietrza, takie jak brytyjski miernik punktu rosy SHAW, który może mierzyć temperaturę do -80°C.
19. Na co należy zwrócić uwagę mierząc temperaturę punktu rosy sprężonego powietrza miernikiem punktu rosy?
Odpowiedź: Użyj miernika punktu rosy do pomiaru punktu rosy powietrza, szczególnie gdy zawartość wody w mierzonym powietrzu jest wyjątkowo niska. Obsługa musi być bardzo ostrożna i cierpliwa. Sprzęt do pobierania próbek gazu i rurociągi łączące muszą być suche (co najmniej bardziej suche niż mierzony gaz), połączenia rurociągów powinny być całkowicie uszczelnione, natężenie przepływu gazu powinno być dobrane zgodnie z przepisami, a czas wstępnego przygotowania powinien być wystarczająco długi. Ostrożność może prowadzić do dużych błędów. Praktyka dowiodła, że gdy „wagomierz” wykorzystujący pięciotlenek fosforu jako elektrolit jest używany do pomiaru ciśnieniowego punktu rosy sprężonego powietrza oczyszczonego przez osuszacz chłodniczy, błąd jest bardzo duży. Wynika to z wtórnej elektrolizy generowanej przez sprężone powietrze podczas testu, która powoduje, że odczyt jest wyższy niż w rzeczywistości. Dlatego tego typu przyrządu nie należy używać do pomiaru punktu rosy sprężonego powietrza przetwarzanego przez osuszacz chłodniczy.
20. W którym miejscu osuszacza należy mierzyć punkt rosy sprężonego powietrza?
Odpowiedź: Użyj miernika punktu rosy do pomiaru ciśnieniowego punktu rosy sprężonego powietrza. Punkt poboru próbek powinien znajdować się w rurze wydechowej suszarki, a próbka gazu nie powinna zawierać kropelek wody. W innych punktach poboru próbek występują błędy w punktach rosy.
21. Czy zamiast punktu rosy pod ciśnieniem można stosować temperaturę parowania?
Odpowiedź: W osuszaczu chłodniczym odczyt temperatury parowania (ciśnienia parowania) nie może zastąpić punktu rosy sprężonego powietrza. Dzieje się tak, ponieważ w parowniku o ograniczonej powierzchni wymiany ciepła występuje nieistotna różnica temperatur między sprężonym powietrzem a temperaturą parowania czynnika chłodniczego podczas procesu wymiany ciepła (czasami do 4~6°C); temperatura, do której można schłodzić sprężone powietrze, jest zawsze wyższa niż temperatura czynnika chłodniczego. Temperatura parowania jest wysoka. Sprawność separacji „separatora gaz-woda” między parownikiem a chłodnicą wstępną nie może wynosić 100%. Zawsze będzie część niewyczerpanych drobnych kropelek wody, które dostaną się do chłodnicy wstępnej wraz z przepływem powietrza i tam „wtórnie odparują”. Zostaną one zredukowane do pary wodnej, co zwiększy zawartość wody w sprężonym powietrzu i podniesie punkt rosy. Dlatego w tym przypadku zmierzona temperatura parowania czynnika chłodniczego jest zawsze niższa od rzeczywistego punktu rosy sprężonego powietrza.
22. W jakich okolicznościach można stosować metodę pomiaru temperatury zamiast pomiaru punktu rosy?
Odpowiedź: Etapy okresowego pobierania próbek i pomiaru punktu rosy sprężonego powietrza za pomocą miernika punktu rosy SHAW w obiektach przemysłowych są dość uciążliwe, a na wyniki testów często wpływają niekompletne warunki testowe. Dlatego w sytuacjach, gdy wymagania nie są zbyt rygorystyczne, do przybliżonego pomiaru punktu rosy sprężonego powietrza często używa się termometru.
Teoretyczna podstawa pomiaru punktu rosy sprężonego powietrza za pomocą termometru jest następująca: jeśli sprężone powietrze, które wpływa do chłodnicy wstępnej przez separator gazu i wody po schłodzeniu przez parownik, skroplona woda w nim zawarta zostaje całkowicie oddzielona w separatorze gazu i wody, to w tym momencie zmierzona temperatura sprężonego powietrza jest jego punktem rosy ciśnieniowej. Chociaż w rzeczywistości sprawność separacji separatora gazu i wody nie może osiągnąć 100%, ale pod warunkiem, że skroplona woda z chłodnicy wstępnej i parownika jest dobrze odprowadzana, skroplona woda, która wpływa do separatora gazu i wody i musi zostać usunięta przez separator gazu i wody, stanowi jedynie bardzo małą część całkowitej objętości skroplin. Dlatego błąd pomiaru punktu rosy ciśnieniowej tą metodą nie jest bardzo duży.
Stosując tę metodę do pomiaru punktu rosy sprężonego powietrza, punkt pomiaru temperatury należy wybrać na końcu parownika osuszacza chłodniczego lub w separatorze gaz-woda, ponieważ temperatura sprężonego powietrza jest w tym punkcie najniższa.
23. Jakie są metody osuszania sprężonego powietrza?
Odpowiedź: Sprężone powietrze może usuwać z niego parę wodną poprzez zwiększenie ciśnienia, chłodzenie, adsorpcję i inne metody, a wodę w stanie ciekłym można usunąć poprzez ogrzewanie, filtrację, separację mechaniczną i inne metody.
Osuszacz chłodniczy to urządzenie, które schładza sprężone powietrze, usuwając z niego zawartą parę wodną i uzyskując stosunkowo suche sprężone powietrze. Tylna chłodnica sprężarki powietrza również wykorzystuje chłodzenie do usuwania zawartej w niej pary wodnej. Osuszacze adsorpcyjne wykorzystują zasadę adsorpcji do usuwania pary wodnej zawartej w sprężonym powietrzu.
24. Czym jest sprężone powietrze? Jakie są jego właściwości?
Odpowiedź: Powietrze jest ściśliwe. Powietrze po sprężarce wykonuje pracę mechaniczną, zmniejszając swoją objętość i zwiększając ciśnienie, nazywane jest sprężonym powietrzem.
Sprężone powietrze jest ważnym źródłem energii. W porównaniu z innymi źródłami energii, charakteryzuje się następującymi oczywistymi cechami: jest czyste i przejrzyste, łatwe w transporcie, nie zawiera szkodliwych substancji, nie zanieczyszcza środowiska ani nie powoduje zanieczyszczeń, charakteryzuje się niską temperaturą, nie stanowi zagrożenia pożarowego, nie obawia się przeciążenia, może pracować w wielu niekorzystnych warunkach, jest łatwo dostępne i niewyczerpywalne.
25. Jakie zanieczyszczenia zawiera sprężone powietrze?
Odpowiedź: Sprężone powietrze odprowadzane ze sprężarki powietrza zawiera wiele zanieczyszczeń: ① Wodę, w tym mgłę wodną, parę wodną, skroploną wodę; ② Olej, w tym plamy oleju, opary oleju; ③ Różne substancje stałe, takie jak rdza, proszek metalowy, drobiny gumy, cząsteczki smoły, materiały filtracyjne, drobiny materiałów uszczelniających itp., a także różnorodne szkodliwe substancje chemiczne o zapachu.
26. Czym jest system sprężonego powietrza? Z jakich części się składa?
Odpowiedź: System składający się z urządzeń, które generują, przetwarzają i magazynują sprężone powietrze, nazywa się systemem źródła powietrza. Typowy system źródła powietrza zazwyczaj składa się z następujących części: sprężarki powietrza, chłodnicy tylnej, filtrów (w tym filtrów wstępnych, separatorów oleju i wody, filtrów rurociągowych, filtrów do usuwania oleju, filtrów dezodoryzujących, filtrów sterylizujących itp.), zbiorników magazynowych gazu stabilizowanych ciśnieniowo, osuszaczy (chłodniczych lub adsorpcyjnych), automatycznego systemu odwadniania i zrzutu ścieków, gazociągu, części zaworów rurociągowych, instrumentów itp. Powyższe urządzenia są łączone w kompletny system źródła gazu, dostosowany do różnych potrzeb procesu.
27. Jakie zagrożenia stwarzają zanieczyszczenia w sprężonym powietrzu?
Odpowiedź: Sprężone powietrze wydostające się ze sprężarki powietrza zawiera wiele szkodliwych zanieczyszczeń, głównymi zanieczyszczeniami są cząstki stałe, wilgoć i olej w powietrzu.
Odparowany olej smarowy tworzy kwas organiczny, który powoduje korozję urządzeń, niszczenie gumy, tworzyw sztucznych i materiałów uszczelniających, blokowanie małych otworów, powodowanie awarii zaworów i zanieczyszczanie produktów.
Nasycona wilgoć w sprężonym powietrzu w pewnych warunkach skrapla się i gromadzi w niektórych częściach systemu. Wilgoć ta powoduje korozję podzespołów i rurociągów, powodując ich zatarcie lub zużycie, a w konsekwencji awarię elementów pneumatycznych i wycieki powietrza. W zimnych regionach zamarzanie wilgoci może spowodować zamarzanie lub pękanie rurociągów.
Zanieczyszczenia, takie jak kurz, w sprężonym powietrzu powodują zużycie powierzchni ruchomych w cylindrze, silniku pneumatycznym i zaworze zmiany kierunku przepływu powietrza, co skraca żywotność układu.
Czas publikacji: 17 lipca 2023 r.
