Почему в моем компрессоре присутствует вода?

Конденсат в сжатом воздухе

Вы когда-нибудь замечали или слышали, что кто-то жалуется на наличие воды в своей компрессорной системе, или ваш компрессор протекает? Такие случаи очень распространены, однако их нельзя игнорировать и пускать на самотек, поскольку это может нанести вред вашей системе подачи сжатого воздуха и поставить под угрозу качество вашей конечной продукции. Давайте посмотрим, откуда берется вода в сжатом воздухе, и как правильно ее обрабатывать, чтобы избежать каких-либо потенциальных рисков.

Почему из моей компрессорной системы вытекает вода?

Конденсация воды является естественным явлением и побочным продуктом сжатия воздуха. Количество воды, производимой в воздушном компрессоре, в значительной степени зависит от показателей на входе, качества окружающего воздуха в заданной среде, а также от давления. Проще говоря, содержание воды, выходящей из устройства, и потенциально поступающей в трубопроводы сжатого воздуха, будет определяться температурой воздуха, влажностью, размером компрессора и требуемым давлением. Естественно, что горячий и влажный воздух содержит больше влаги, чем холодный воздух. Это приводит к тому, что из компрессора выходит больше воды. Например, ротационный винтовой воздушный компрессор мощностью 55 кВт (75 л. с.), который работает при температуре окружающей среды 24 °C (75 °F) при относительной влажности 75%, будет производить 280 литров (75 галлонов) воды в день. Ниже проиллюстрирован процесс удаления влаги в компрессорной системе. 

Влагу можно отделить, используя следующие дополнительные устройства: концевые охладители, сепараторы конденсата, рефрижераторные осушители и адсорбционные осушители. Компрессор, который работает с избыточным давлением 7 бар, сжимает воздух до 7/8 от его объема. Это также уменьшает способность воздуха удерживать водяной пар на 7/8. Количество выделяемой воды значительно. Например, компрессор мощностью 100 кВт, который потребляет воздух при 20 °C и относительной влажности 60%, будет выделять около 85 литров воды в течение 8-часовой смены. Следовательно, количество отделяемой воды зависит от области применения сжатого воздуха. Это, в свою очередь, определяет, какая комбинация охладителей и осушителей подходит для конкретной системы.

Для пояснения давайте посмотрим, как такие параметры, как температура окружающей среды, расход (размер компрессора), входное давление, температура на входе и необходимая точка росы давления (PDP) влияют на процесс осушки и потенциальное содержание воды в системе сжатого воздуха.

Параметры выбора

Расход или размер компрессора
Системы, для которых требуется повышенный расход (куб. футов/мин или л/с), будут отличаться повышенным содержанием воды в системе.

Температура окружающей среды / содержание влаги
Компрессоры, работающие при более высокой температуре окружающей среды и влажной среде, в конечном итоге будут производить большее количество воды в системе сжатого воздуха.

Температура на входе Если температура на входе в осушитель выше, в сжатом воздухе будет присутствовать большее количество воды, поэтому для обработки воздуха и конденсации воды потребуется осушитель большего размера.

Давление
В отличие от расхода, температуры или влажности, давление действует противоположным образом: чем выше давление, тем меньше воды содержится в сжатом воздухе и тем легче его высушить. Чем сильнее вы будете выжимать губку, наполненную водой, тем меньше воды она будет содержать.

Точка росы под давлением (PDP)
Точка росы под давлением является стандартным способом измерения содержания влаги в сжатом воздухе. PDP относится к точке температуры, при которой воздух или газ насыщается влагой и начинается процесс конденсации или переход в жидкое состояние. Ее также можно объяснить как точку, в которой воздух больше не может удерживать водяной пар. Чтобы свести к минимуму содержание влаги в сжатом воздухе, требуется более низкий уровень PDP, в то время как более высокие значения PDP относятся к большему количеству водяного пара в системе. Размер осушителя будет определяться PDP и уровнями конденсата в сжатом воздухе.

Параметры выбора на разных этапах сжатия воздуха.

Параметры выбора на разных этапах сжатия воздуха.

Какой вред вода может нанести моей системе сжатого воздуха?

Избыточная влага в сжатом воздухе может оказывать разрушительное воздействие на установку и подвергать риску эффективность операций. Необработанный конденсат в сжатом воздухе может нанести вред и вызвать проблемы с функционированием пневматических систем, пневматических двигателей, клапанов, а также любых компонентов или машин, подключенных к системе, и, возможно, загрязнить технологический процесс или производство конечной продукции. Далее перечислены факторы, которые дополнительно объясняют неблагоприятное воздействие влаги:


Кроме того, наличие влаги в системе сжатого воздуха может оказывать разрушительное воздействие на заводской воздух, инструментальный воздух, клапаны и цилиндры, а также инструменты с пневмоприводом. Во избежание чрезмерных и ненужных затрат на техническое обслуживание и потенциального прекращения производства рекомендуется активно и надлежащим образом выполнять необходимые действия, чтобы поддерживать сжатый воздух в сухом, чистом и подходящем состоянии для любого процесса и/или применения.

Как высушить мой сжатый воздух?

Выбор надлежащего метода осушки для сжатого воздуха во многом зависит от конкретных требований, которые необходимо соблюсти, чтобы не создать проблем для технологического процесса и конечной продукции. Один из первых этапов удаления влаги из сжатого воздуха происходит внутри компрессора, поскольку сепаратор влаги или концевой охладитель способен удалить до 40-60% испаренной влаги.


После того, как сжатый воздух покидает концевой охладитель, он остается насыщенным водой. Оставшаяся вода, если ее не удалить, может причинить вред всей системе. Использование воздушного ресивера также может помочь уменьшить содержание воды в сжатом воздухе, поскольку температура воздуха в резервуаре намного ниже, чем горячий сжатый воздух, выходящий из воздушного компрессора. Важно помнить о том, что влажный резервуар будет накапливать избыточную влагу, поэтому его необходимо ежедневно осушать во избежание коррозии и чрезмерного износа.


Если для применения требуется дополнительное удаление влаги, необходимо установить внешний или внутренний (встроенный) осушитель. В зависимости от требуемой точки росы, существует два варианта осушителей — это осушители с охлаждением и осушители с влагопоглотителем. В осушителе с охлажденным воздухом температура воздуха снижается до трех градусов по Цельсию, вызывая конденсацию паров воды из сжатого воздуха при этой температуре. Если точка росы в рефрижераторном осушителе недостаточна, то для получения желаемого результата следует использовать осушитель с влагопоглотителем. В осушителе с влагопоглотителем точка росы опускается до -40 градусов Цельсия/Фаренгейта, позволяя получать абсолютно сухой воздух, что имеет решающее значение для окраски распылением, печати и других применений пневматических инструментов.