Problemi sa kondenzacijom u komprimovanom vazduhu

Kondenzacija vode je prirodna pojava i nusproizvod kompresije vazduha. Količina vode koju proizvodi vazdušni kompresor u velikoj meri zavisi od ulaznog stanja, kvaliteta okolnog vazduha i pritiska.

Jednostavnije rečeno, temperatura vazduha, vlažnost, veličina kompresora i potrebni pritisak određuju količinu vode koja dolazi iz jedinice. Ova vlaga utiče na ceo sistem, uključujući i cevi. Pošto vrući, vlažni vazduh ima veći sadržaj vlage od hladnog vazduha, vodena para se stvara unutar kompresora.

Zamislite vijčani kompresor za vazduh od 55 kW (75 KS) koji radi u prostoriji u kojoj je temperatura okoline 24 °C (75 °F) i relativnom vlažnošću od 75%. Ovi uslovi će dovesti do stvaranja 280 litara (75 galona) vode dnevno. Da bi se suprotstavili tome, primenjujemo dole prikazan proces uklanjanja vlage iz sistema komprimovanog vazduha.

Ova voda se može odvojiti pomoću dodataka, uključujući naknadne hladnjake, separatore kondenzata, rashladne sušače i adsorpcione sušače. 

Kompresor koji radi sa nadpritiskom od 7 bara komprimira vazduh do 7/8 njegove zapremine. Ovo takođe smanjuje sposobnost vazduha da zadrži vodenu paru za 7/8.

Količina vode koja se oslobađa je znatna. Sledeći primer to dodatno ilustruje: kompresor od 100 kW koji usisava vazduh pri uslovima od 20 °C i 60% relativne vlažnosti daje oko 85 litara vode tokom 8 sati. Shodno tome, količina vode koja će se izdvojiti zavisi od oblasti primene komprimovanog vazduha. Ovi faktori određuju koja kombinacija hladnjaka i sušača je optimalna.

Da bismo dalje objasnili vlagu u komprimovanom vazduhu, hajde da procenimo temperaturu okoline, brzinu protoka (veličinu kompresora), ulazni pritisak, ulaznu temperaturu i pritisak tačke rosišta (PDP).

Protok ili veličina kompresora. Primene koje zahtevaju veće brzine protoka (CFM ili l/W) će proizvesti veće nivoe sadržaja vode u sistemu.

Temperatura okoline / Sadržaj vlage. Kompresori koji rade na višim temperaturama okoline i nivoima vlažnosti proizvode veće količine vodene pare unutar sistema.

Ulazna temperatura. Što je viša ulazna temperatura koja ide u kompresor, to je više vode prisutno u komprimovanom vazduhu.

Pritisak. Za razliku od protoka, temperature ili vlažnosti, visoki nivoi pritiska stvaraju niske nivoe vlage. Na primer, što snažnije stisnkate sunđer napunjen vodom, manje će vode sadržati..

Pritisak tačke rosišta (PDP).  Pritisak tačke rosišta je uobičajen način merenja sadržaja vode u komprimovanom vazduhu. PDP se odnosi na temperaturu na kojoj vazduh ili gas zasićen vodom i počinje da prelazi u tečno stanje putem kondenzacije. PDP je takođe tačka u kojoj vazduh više nije u stanju da primi više vodene pare.

Da bi se na najmanju moguću meru sveo sadržaj vode u komprimovanom vazduhu, potreban je niži nivo PDP. Ovo je važno jer se veće PDP vrednosti odnose na veće količine vodene pare u sistemu. Tip i veličina sušača određuju PDP i nivoe kondenzacije u komprimovanom vazduhu.

Netretirana kondenzacija u komprimovanom vazduhu može oštetiti i izazvati probleme na pneumatskim sistemima, vazdušnim motorima i ventilima. Pored toga, bilo koje komponente ili mašine povezane sa sistemom mogu zahvaćene, što rezultira potencijalnom kontaminacijom krajnjeg proizvoda.

Evo liste koja dodatno objašnjava štetne efekte vlage:

●    Korozija cevovodnog sistema i opreme (tj. CNC i drugih proizvodnih mašina)

●    Oštećenje pneumatskih komandi koje može dovesti do skupih isključenja

●    Rđanje i povećano habanje proizvodne opreme usled ispiranja maziva

●    Problemi sa kvalitetom zbog rizika od promene boje, smanjenog kvaliteta i prianjanja boje

●    U radu po hladnom vremenu može doći do smrzavanja, uzrokujući oštećenje kontrolnih vodova

●    Prekomerno održavanje vazdušnog kompresora i kraći vek trajanja opreme

Štaviše, vlaga komprimovanog vazduha može imati mnogo štetnih efekata na vazduh u postrojenju, vazduh za instrumente, ventile i cilindre, kao i alate na vazdušni pogon. Da biste izbegli nepotrebne, prevelike troškove održavanja i potencijalne zastoje, preporučuje se da budete proaktivni. Veoma se preporučuje pravilno sprovođenje neophodnih koraka kako bi komprimovani vazduh bio suv, čist i pogodan za vašu primenu.

Izbor odgovarajuće metode sušenja za komprimovani vazduh u velikoj meri zavisi od specifičnih zahteva potrebnih za ispunjavanje standarda kontrole kvaliteta za vašu primenu.

Jedan od prvih koraka za uklanjanje vlage iz vazduha unutar kompresora. Ovo je važno jer je separator vlage ili naknadni hladnjak sposoban da ukloni 40-60% isparene vode.

Nakon što komprimovani vazduh napusti naknadni hladnjak, ostaje zasićen vodom i može imati štetne efekte na ceo sistem ako se ne tretira.

Pošto je rezervoar vazdušnog kompresora mnogo hladniji od dolaznog vrućeg komprimovanog vazduha, korišćenje prijemnika vazduha može pomoći u smanjenju sadržaja vode. Važno je imati na umu da mokri rezervoar sakuplja višak vlage i da ga treba svakodnevno odvoditi. Ovo je važno kako bi se izbegla korozija i habanje.

Ako vaša primena zahteva dalje uklanjanje vlage, potrebno je uvesti an spoljašnji ili unutrašnji (ugrađeni) sušač. U zavisnosti od željene tačke rosišta, dve opcije sušača su  rashladni i desikantni. 

Sa rashladnim sušačem za vazduh, temperatura vazduha se spušta na tri stepena Celzijusa (37 stepeni Farenhajta). Ovaj proces dovodi do kondenzacije vodene pare iz komprimovanog vazduha. Ako tačka rosišta u rashladnom sušaču nije dovoljna, treba koristiti desikantni sušač.

Desikantni sušač smanjuje tačku rosišta na najmanje -40 stepeni Celzijusa, što rezultira suvim vazduhom u kostima. Takvi nivoi su neophodni za operacije farbanja sprejom, štampanje i druge primene pneumatskih alata.