Problémy s kondenzací stlačeného vzduchu

Kondenzace vody je přirozeně se vyskytující vedlejší produkt stlačování vzduchu. Množství vody produkované vzduchovým kompresorem do značné míry závisí na stavu přívodu, kvalitě okolního vzduchu a tlaku.

Jednoduše řečeno, teplota vzduchu, vlhkost, velikost kompresorua požadovaný tlak určují množství vody vycházející z jednotky. Tato vlhkost ovlivňuje celý systém včetně potrubí. Jelikož horký, vlhký vzduch má vyšší obsah vlhkosti než studený vzduch, v kompresoru se vytváří vodní pára.

Tuto vodu lze odloučit pomocí příslušenství, včetně dochlazovačů, odlučovačů kondenzátu, kondenzačních sušičů a adsorpčních sušičů. 

Kompresor pracující s přetlakem 7 bar(e) stlačuje vzduch na 7/8 jeho objemu. Tím se rovněž o 7/8 sníží schopnost vzduchu udržet vodní páru.

Tyto faktory určují, která kombinace chladičů a sušičů je vhodná.

Abychom ještě lépe vysvětlili vlhkost stlačeného vzduchu, pojďme vyhodnotit okolní teplotu, průtok (velikost kompresoru), vstupní tlak, vstupní teplotu a tlakový rosný bod (PDP).

• Průtok nebo velikost kompresoru. Aplikace vyžadující vyšší průtoky (l/s nebo m3/h) povedou k vyšším úrovním obsahu vody v systému.
• Okolní teplota / obsah vlhkosti. Kompresory pracující při vyšších okolních teplotách a vlhkosti produkují větší množství vodních par v systému.
• Teplota vstupního vzduchu. Čím vyšší je vstupní teplota vzduchu vstupujícího do kompresoru, tím více vody je přítomno ve stlačeném vzduchu.
• Tlak. Na rozdíl od průtoku, teploty nebo vlhkosti vytvářejí vysoké úrovně tlaku nízké úrovně vlhkosti. Pokud například silně stisknete houbu naplněnou vodou, voda se vytlačí ven.
• Tlakový rosný bod (PDP). Tlakový rosný bod je běžný způsob měření obsahu vody ve stlačeném vzduchu. Tlakový rosný bod (PDP neboli Pressure Dew Point) označuje teplotu, při které je vzduch nebo plyn nasycen vodou a kondenzací začíná přecházet do kapalného stavu. PDP je také bod, ve kterém vzduch už nemůže zadržovat žádné další vodní páry.

Aby se minimalizoval obsah vody ve stlačeném vzduchu, je vyžadována nižší úroveň PDP. To je důležité, protože vyšší hodnoty PDP se vztahují k většímu množství vodní páry v systému. Typ a velikost sušiče určuje hodnoty PDP a kondenzace ve stlačeném vzduchu.

Nižší tlakový rosný bod v sušicích systémech znamená vyšší náklady na energii, protože vyžaduje větší úsilí k odstranění vlhkosti. V zájmu udržení nízkých nákladů je důležité se vyhnout použití příliš výkonného řešení vysoušení, které přesahuje vaše skutečné potřeby. Místo toho zvolte systém vysoušení, který odpovídá vašim specifickým požadavkům, aby byla zachována efektivita a kontrola nákladů.

Při provádění testu stlačeného vzduchu je důležité rozumět různým typům dostupných snímačů rosného bodu:

• Kapacitní snímače rosného bodu: Jsou ideální pro nepřetržité sledování rosného bodu v systémech stlačeného vzduchu. Měří změny vodivosti způsobené úrovní vlhkosti a poskytují data v reálném čase. To pomáhá udržovat optimální podmínky vysoušení a může vést k úsporám energie při použití s příslušnými ovládacími prvky sušiče.

• Chlazené zrcadlo: Tato technologie nabízí nejpřesnější měření rosného bodu ochlazováním zrcadla, dokud se nevytvoří kondenzace. Teplota, při které k tomu dojde, je rosný bod. Zařízení s chlazeným zrcadlem jsou však drahá, vyžadují časté čištění, školenou obsluhu a pravidelnou kalibraci, takže jsou méně vhodná pro nepřetržité monitorování.

• Indikátor vlhkosti: Cenově výhodný nástroj, který mění barvu a indikuje tak úrovně vlhkosti. Lze jej instalovat kdekoli v systému za sušičem vzduchu. Přestože poskytuje rychlou vizuální indikaci stoupajících úrovní vlhkosti, nejedná se o přesný měřicí nástroj.

Pochopení těchto nástrojů může výrazně zvýšit efektivitu procesu testování stlačeného vzduchu.

Neošetřená kondenzace stlačeného vzduchu může poškodit pneumatické systémy, pneumatické motory a ventily a způsobit u nich problémy. Kromě toho může dojít k ovlivnění jakýchkoli součástí nebo strojů připojených k systému, což může vést k potenciální kontaminaci koncového produktu.

Zde je seznam, který dále vysvětluje nežádoucí účinky vlhkosti:

• Koroze potrubního systému a zařízení (tj. CNC a jiných výrobních strojů).
• Poškození pneumatických ovládacích prvků, které může vést k nákladným odstavením.
• Rezivění a zvýšené opotřebení výrobních zařízení v důsledku smývání maziva.
• Problémy s kvalitou způsobené rizikem změny barev, snížené kvality a přilnavosti nátěru.
• Při provozu v chladném počasí může dojít k zamrznutí, což může způsobit poškození ovládacích vedení.
• Nadměrná údržba vzduchového kompresoru a kratší životnost zařízení.

Vlhkost stlačeného vzduchu může mít navíc mnoho škodlivých účinků na vzduch ve výrobním závodu, přístrojový vzduch, ventily a válce a také na vzduchem poháněné nástroje. Aby nedocházelo ke zbytečným, nadměrným nákladům na údržbu a možným prostojům, je vhodný aktivní přístup. Důrazně doporučujeme provést nezbytné kroky pro udržení stlačeného vzduchu v suchu, čistotě a stavu vhodném pro vaši aplikaci.

Výběr správné metody vysoušení stlačeného vzduchu do značné míry závisí na specifických požadavcích, které je nutno dodržet pro splnění standardů kontroly kvality pro vaši aplikaci.

1. Jeden z prvních kroků k odstranění vlhkosti stlačeného vzduchu uvnitř kompresoru. To je důležité, protože odlučovač vlhkosti nebo dochlazovač je schopen odstranit 40–60 % vody ve formě páry.
2. Poté, co stlačený vzduch opustí dochlazovač, zůstává nasycen vodou a může mít škodlivé účinky na celkový systém, pokud není ošetřen.
3. Vzhledem k tomu, že nádrž vzduchového kompresoru je mnohem chladnější než přiváděný horký stlačený vzduch, může použití vzdušníku pomoci snížit obsah vody. Je důležité mít na paměti, že mokrá nádrž shromažďuje přebytečnou vlhkost a je třeba ji denně vypouštět. Je má velký význam pro zabránění korozi a opotřebení.
4. Pokud vaše aplikace vyžaduje další odstranění vlhkosti, je nutné začlenit do systému externí nebo interní (integrovaný) sušič. 

• V případě kondenzačního sušiče vzduchu se teplota vzduchu sníží na 3 stupně Celsia (37 stupňů Fahrenheita). Tento proces způsobí kondenzaci vodní páry ze stlačeného vzduchu. Pokud není rosný bod kondenzačního sušiče dostatečný, je nutné použít sušič vzduchu s pohlcovačem vlhkosti.
• Sušič s pohlcovačem vlhkosti snižuje rosný bod na nejméně -40 °C, což vede k naprosto vysušenému vzduchu. Tyto úrovně jsou nezbytné pro lakování a nástřik barev, tisk a další aplikace s pneumatickými nástroji.