Težave s kondenzacijo stisnjenega zraka

Kondenzacija vode je naravni pojav in stranski produkt stiskanja zraka. Količina vode, ki jo proizvede zračni kompresor, je v veliki meri odvisna od vhodnih pogojev, kakovosti okoliškega zraka in tlaka.

Poenostavljeno povedano, temperatura zraka, vlažnost, velikost kompresorja in zahtevani tlak določajo količino vode, ki prihaja iz enote. Ta vlaga vpliva na celoten sistem, vključno s cevovodi. Ker je vsebnost vlage v vročem in vlažnem zraku večja kot v hladnem, se v kompresorju ustvarja vodna para.

Pomislite na rotacijski vijačni zračni kompresor z močjo 55 kW (75 HP), ki deluje v prostoru s temperaturo okolja 24 °C (75 °F) in 75-odstotno relativno vlažnostjo. V teh pogojih se proizvede 280 litrov (75 galon) vode na dan. Za obvladovanje tega pojava je spodaj prikazan postopek odstranjevanja vlage v sistemu za stisnjen zrak. 

To vodo je mogoče izločiti z uporabo dodatne opreme, kot so končni hladilniki, izločevalniki kondenzata, hladilniški sušilniki in adsorpcijski sušilniki. 

Kompresor, ki deluje z nadtlakom 7 barov(e), stisne zrak na 7/8 njegove prostornine. S tem se za 7/8 zmanjša tudi sposobnost zraka, da zadržuje vodno paro.

Količina sproščene vode je precejšnja. To je razvidno iz naslednjega primera. Kompresor z močjo 100 kW, ki vsesava zrak pri 20 °C in 60-odstotni relativni vlažnosti, v 8 urah odda približno 85 litrov vode. Zato je količina vode, ki bo izločena, odvisna od področja uporabe stisnjenega zraka. Ti dejavniki določajo, katera kombinacija hladilnikov in sušilnikov je primerna.

Za podrobnejšo razlago vlažnosti stisnjenega zraka bomo ocenili temperaturo okolja, hitrost pretoka (velikost kompresorja), vhodni tlak, vhodno temperaturo in tlačno rosišče.

These factors determine which combination of coolers and dryers are suitable.

To further explain compressed air moisture, let's evaluate ambient temperature, flow rate (size of compressor), inlet pressure, inlet temperature, and pressure dew point (PDP).

Hitrost pretoka ali velikost kompresorja. Pri vrstah uporabe, ki zahtevajo višje hitrosti pretoka (CFM ali l/w), bo vsebnost vode v sistemu večja.

Temperatura okolja/vsebnost vlage. Kompresorji, ki delujejo pri višjih temperaturah okolja in vlažnosti, v sistemu proizvajajo večje količine vodne pare.

Vhodna temperatura. Višja kot je vhodna temperatura zraka, ki vstopa v kompresor, več vode je v stisnjenem zraku.

Tlak. V nasprotju s pretokom, temperaturo ali vlažnostjo se pri visokem tlaku ustvarja nizka raven vlažnosti. Če na primer močno stisnete gobo, napolnjeno z vodo, se voda iztisne ven.

Tlačno rosišče. Tlačno rosišče je običajen način merjenja vsebnosti vode v stisnjenem zraku. Nanaša se na temperaturo, pri kateri je zrak ali plin nasičen z vodo in se s kondenzacijo začne spreminjati v tekoče stanje. Tlačno rosišče je tudi točka, pri kateri zrak ne more več zadržati vodne pare.

Za zmanjšanje vsebnosti vode v stisnjenem zraku je potrebna nižja raven tlačnega rosišča. To je pomembno, saj višje vrednosti tlačnega rosišča pomenijo večjo količino vodne pare v sistemu. Vrsta in velikost sušilnika določata raven tlačnega rosišča in kondenzacije v stisnjenem zraku.

A lower pressure dew point in drying systems means higher energy costs because it requires more effort to remove moisture. To keep costs low, it's important to avoid using an excessively powerful drying solution that goes beyond your actual needs. Instead, choose a drying system that matches your specific requirements to maintain efficiency and control expenses.

When conducting a compressed air test, it's important to understand the different types of dew point sensors available:

• Capacitive type dew point sensors: These are ideal for continuous monitoring of the dew point in compressed air systems. They measure changes in capacitance due to moisture levels, providing real-time data. This helps in maintaining optimal drying conditions and can lead to energy savings when used with appropriate dryer controls.

• Chilled mirror: This technology offers the most accurate dew point measurement by cooling a mirror until condensation forms. The temperature at which this occurs is the dew point. However, chilled mirror devices are expensive, require frequent cleaning, a trained operator, and periodic calibration, making them less suitable for continuous monitoring.

• Moisture indicator: A cost-effective tool that changes color to indicate moisture levels. It can be installed anywhere in the system downstream from an air dryer. While it provides a quick visual indication of rising moisture levels, it is not an accurate measurement tool.

Understanding these tools can greatly enhance the effectiveness of your compressed air testing process.

Neobdelana kondenzacija stisnjenega zraka lahko poškoduje pnevmatske sisteme, zračne motorje in ventile ter povzroči težave. Poleg tega lahko vpliva na vse komponente ali stroje, ki so priklopljeni na sistem, kar lahko povzroči kontaminacijo končnega izdelka.

Tukaj je seznam, ki dodatno pojasnjuje škodljive učinke vlage:

●     Korozija cevnega sistema in opreme (npr. CNC in drugih proizvodnih strojev).

●     Poškodbe pnevmatskih krmilnikov, ki lahko povzročijo drage zaustavitve.

●     Rjavenje in povečana obraba proizvodne opreme zaradi izpiranja maziva.

●     Težave s kakovostjo zaradi nevarnosti razbarvanja, slabše kakovosti in oprijemanja barve.

●     V hladnem vremenu lahko pride do zmrzovanja, ki povzroči poškodbe na krmilnih vodih.

●     Prekomerno vzdrževanje zračnega kompresorja in krajša življenjska doba opreme.

Poleg tega ima lahko vlaga v stisnjenem zraku številne škodljive učinke na zrak v obratu, instrumentalni zrak, ventile in jeklenke ter orodja na zračni pogon. V izogib nepotrebnim, previsokim stroškom vzdrževanja in morebitnim prekinitvam delovanja je priporočljivo biti proaktiven. Pravilno izvajanje potrebnih ukrepov za ohranjanje suhega, čistega in za lastno uporabo primernega stisnjenega zraka je zelo priporočljivo.

Selecting the proper drying method for compressed air largely depends on the specific requirements needed to meet quality control standards for your application.

1. One of the first steps to remove compressed air moisture inside the compressor. This is important as a moisture separator or aftercooler is capable of removing 40-60% of vaporized water.
2. After the compressed air leaves the aftercooler it remains saturated with water and can have damaging effects on the overall system if left untreated.
3. Since an air compressor's tank is much cooler than incoming hot compressed air, utilizing an air receiver can aid in reducing water content. It is important to keep in mind that a wet tank collects excess moisture, and needs to be drained daily. This is important to avoid corrosion and wear.
4. If your application calls for further moisture removal, it's necessary to introduce an external or internal (integrated) dryer. 

• With a refrigerated air dryer, the air temperature is lowered to 3 degrees Celsius (37 degrees Fahrenheit). This process causes water vapor to condensate out of compressed air. If a refrigerated dryer's dew point is not sufficient, a desiccant air dryer should be used.
• A desiccant dryer reduces the dew point to at least -40 degrees Celsius, resulting in bone dry air. Such levels are essential for spray-painting operations, printing, and other pneumatic tool applications.