A sűrített levegő kondenzációjával kapcsolatos problémák

A kondenzáció természetes jelenség, és a levegő sűrítésének mellékterméke. A kompresszor működése során keletkező víz mennyisége nagymértékben függ a bemeneti körülményektől, a környezeti levegő minőségétől és a nyomástól.

Egyszerűbben fogalmazva, az egységből származó víz mennyiségét a levegő hőmérséklete, a páratartalom, a kompresszor mérete és a szükséges nyomás határozza meg. Ez a nedvesség az egész rendszerre hatással van, beleértve a csővezetékeket is. Mivel a meleg, párás levegő nedvességtartalma magasabb, mint a hideg levegőé, a kompresszorban vízgőz keletkezik.

Ezt a vizet olyan tartozékokkal lehet leválasztani, mint például az utóhűtők, a kondenzátum-leválasztók, a hűtveszárítók és az adszorpciós szárítók. 

Egy 7 bar(e) túlnyomással működő kompresszor a levegőt a térfogatának 7/8-ára sűríti. Ez egyben a levegő vízpáratartó képességét is a 7/8-ára csökkenti.

Ezek a tényezők határozzák meg, hogy a hűtők és szárítók milyen kombinációjára van szükség.

A sűrített levegő nedvességtartalmának további magyarázatához fel kell mérni a környezeti hőmérsékletet, az áramlási sebességet (a kompresszor mérete), a bemeneti nyomást, a bemeneti hőmérsékletet és a nyomásharmatpontot (PDP).

• Áramlási sebesség vagy a kompresszor mérete. A nagyobb áramlási sebességet (CFM vagy l/w) igénylő alkalmazások esetében több víz keletkezik a rendszerben.
• Környezeti hőmérséklet/páratartalom. A magasabb környezeti hőmérséklet és páratartalom mellett működő kompresszorok esetében nagyobb mennyiségű vízpára termelődik a rendszerben.
• A bemeneti levegő hőmérséklete. Minél magasabb a kompresszorba áramló bemeneti levegő hőmérséklete, annál több víz van a sűrített levegőben.
• Nyomás. Az áramlással, a hőmérséklettel vagy a páratartalommal ellentétben a magas nyomás alacsony nedvességtartalmat eredményez. Hiszen ha például egy vízzel töltött szivacsot erősen összenyomunk, a víz kiszorul belőle.
• Nyomásharmatpont (PDP). A nyomásharmatpont a sűrített levegő víztartalmának általános mérési módja. A PDP azt a hőmérsékletet jelöli, amelyen a levegő vagy gáz vízzel telítődik, és kondenzáció révén folyékony halmazállapotúvá kezd alakulni. A PDP az a pont, amikor a levegő már nem képes több vízpárát magában tartani.

A sűrített levegő víztartalmának minimalizálása érdekében alacsonyabb PDP-szintre van szükség. Ez azért fontos, mert a magasabb PDP-értékek nagyobb mennyiségű vízpárát jelentenek a rendszerben. A szárító típusa és mérete határozza meg a sűrített levegő PDP- és kondenzációs szintjét.

A szárítórendszerekben uralkodó alacsonyabb nyomásharmatpont magasabb energiaköltséget jelent, mivel a nedvesség eltávolítása nagyobb erőfeszítést igényel. A költségek alacsonyan tartása érdekében fontos, hogy ne használjon túl nagy teljesítményű szárítási megoldást, amely meghaladja a tényleges igényeket. Ehelyett válasszon olyan szárítórendszert, amely megfelel az Ön egyedi követelményeinek, hogy megőrizze a hatékonyságot és kordában tartsa a kiadásokat.

A sűrített levegő vizsgálatakor fontos, hogy tisztában legyen a rendelkezésre álló különböző típusú harmatpont-érzékelőkkel:

• Kapacitív típusú harmatpont-érzékelők: Ezek ideálisak a sűrített levegős rendszerek harmatpontjának folyamatos ellenőrzésére. Mérik a nedvességtartalom hatására bekövetkező kapacitásváltozásokat, és valós idejű adatokat szolgáltatnak. Ez segít az optimális szárítási feltételek fenntartásában, és megfelelő szárítóvezérléssel együtt alkalmazva energiamegtakarítást eredményez.

• Hűtött tükör: Ez a technológia kínálja a legpontosabb harmatpontmérést, mivel egy tükröt addig hűt, amíg kondenzáció nem képződik. Az a hőmérséklet lesz a harmatpont, amelyen ez bekövetkezik. A hűtött tükrös készülékek azonban drágák, gyakori tisztítást, képzett kezelőt és rendszeres kalibrálást igényelnek, így kevésbé alkalmasak folyamatos megfigyelésre.

• Nedvességjelző: Költséghatékony eszköz, amely a színének változásaival jelzi a nedvességtartalmat. A rendszerben a légszárító után bárhol felszerelhető. Bár gyors vizuális jelzést ad a növekvő nedvességszintről, nem pontos mérőeszköz.

Ezen eszközök megismerésével nagymértékben növelhető a sűrített levegő vizsgálati folyamatának hatékonysága.

A kezeletlen sűrített levegő kondenzációja károsíthatja a pneumatikus rendszereket, a légmotorokat és a szelepeket, ezáltal problémákat okozva. Ezenkívül a rendszerhez csatlakoztatott alkatrészek vagy gépek is károsodhatnak, ami a végtermék esetleges szennyeződését eredményezheti.

Íme egy lista, amely tovább ismerteti a nedvesség káros hatásait:

• A csőrendszer és a berendezések korróziója (pl. CNC és egyéb gyártógépek).
• A pneumatikus vezérlők károsodása, ami költséges leállásokat eredményezhet.
• Rozsdásodás és a termelőberendezések fokozott kopása a kenőanyag kimosódása miatt.
• Minőségi problémák az elszíneződés kockázata, a festék minőségének és tapadásának csökkenése miatt.
• Hideg időjárási körülmények között fagyás következhet be, ami károsíthatja a vezérlővezetékeket.
• A kompresszor túlzott karbantartási igénye és a berendezés rövidebb élettartama.

A sűrített levegő nedvessége továbbá számos káros hatást gyakorolhat az üzemi levegőre, a vezérlőlevegőre, a szelepekre és hengerekre, valamint a levegővel hajtott szerszámokra. A felesleges, túlzott karbantartási költségek és a lehetséges állásidők elkerülése érdekében ajánlatos előrelátóan cselekedni. A sűrített levegő szárazon, tisztán és az alkalmazásnak megfelelő minőségben tartásához szükséges lépések megfelelő végrehajtása erősen ajánlott.

A sűrített levegő megfelelő szárítási módszerének kiválasztása nagymértékben függ az alkalmazás minőség-ellenőrzési szabványainak teljesítéséhez szükséges egyedi követelményektől.

1. Az egyik első lépés a sűrített levegő nedvességének a kompresszor belsejében történő eltávolítása. Ez azért fontos, mert egy nedvességleválasztó vagy utóhűtő a vízpára 40-60%-át képes eltávolítani.
2. Miután a sűrített levegő elhagyja az utóhűtőt, vízzel telített marad, és ha nem kezelik, káros hatással lehet a teljes rendszerre.
3. Mivel a kompresszor tartálya sokkal hűvösebb, mint a beáramló forró sűrített levegő, egy légtartály használata segíthet a víztartalom csökkentésében. Fontos szem előtt tartani, hogy a nedves tartályban összegyűlik a felesleges nedvesség, amit naponta le kell üríteni. Ez a korrózió és a kopás elkerülése érdekében fontos.
4. Ha az alkalmazása további nedvesség-eltávolítást igényel, külső vagy belső (beépített) szárítót kell beiktatni a rendszerbe. 

• A hűtveszárítóval a levegő hőmérséklete 3 Celsius-fokra (37 Fahrenheit-fokra) csökken. Ezen folyamat hatására a sűrített levegőből vízpára csapódik ki. Ha a hűtveszárító harmatpontja nem elegendő, akkor adszorpciós szárítót kell alkalmazni.
• Az adszorpciós szárító legalább -40 Celsius-fokra csökkenti a harmatpontot, így a levegő csontszáraz lesz. Az ilyen szintek elengedhetetlenek a festékszórási műveletekhez, a nyomtatáshoz és más pneumatikus szerszámos alkalmazásokhoz.