Težave s kondenzacijo stisnjenega zraka

Kondenzacija vode je naravni pojav in stranski produkt stiskanja zraka. Količina vode, ki jo proizvede 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.

To vodo je mogoče ločiti s pomočjo dodatne opreme, kot so končni hladilniki, kondenzacijski izločevalniki, sušilniki s hladilnim sredstvom 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.

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.

• 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 zraka. 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.

Nižje tlačno rosišče v sušilnih sistemih povzroča višje stroške energije, saj je za odstranjevanje vlage potrebnega več napora. Da bi ohranili nizke stroške, se morate izogibati uporabi premočnih rešitev sušenja, ki presegajo vaše dejanske potrebe. Namesto tega izberite sušilni sistem, ki ustreza vašim specifičnim zahtevam, da ohranite učinkovitost in nizke stroške.

Pri preizkušanju stisnjenega zraka je pomembno, da poznate različne vrste senzorjev rosišča, ki so na voljo:

• Kapacitivni senzorji rosišča: ti senzorji so idealni za neprekinjeno spremljanje rosišča v sistemih za stisnjen zrak, saj merijo spremembe kapacitivnosti zaradi ravni vlažnosti in zagotavljajo podatke v realnem času. To pomaga pri vzdrževanju optimalnih pogojev sušenja in lahko privede do prihrankov energije, če se uporablja z ustreznim krmiljenjem sušilnika.

• Hlajenje zrcala: ta tehnologija omogoča najnatančnejše merjenje rosišča, saj ohlaja zrcalo, dokler ne nastane kondenzacija. Temperatura, pri kateri se to zgodi, je rosišče. Vendar so naprave s hlajenjem zrcala drage, zahtevajo pogosto čiščenje, usposobljenega upravljavca in redno umerjanje, zato so manj primerne za neprekinjeno spremljanje.

• Indikator vlage: cenovno ugodno orodje, ki spreminja barvo za označevanje ravni vlažnosti. Namestite ga lahko kjer koli v sistemu za sušilnikom zraka. Čeprav omogoča hiter vizualni prikaz naraščajoče ravni vlažnosti, ni natančno merilno orodje.

Z razumevanjem teh orodij lahko znatno povečate učinkovitost postopka preizkušanja stisnjenega zraka.

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 cevovodov 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 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.

Izbira ustreznega načina sušenja stisnjenega zraka je v veliki meri odvisna od specifičnih zahtev, ki so potrebne za izpolnjevanje standardov nadzora kakovosti za vašo uporabo.

1. Eden od prvih korakov za odstranitev vlage stisnjenega zraka v kompresorju. To je pomembno, saj lahko izločevalnik vlage ali končni hladilnik odstrani 40–60 % uparjene vode.
2. Ko stisnjen zrak zapusti končni hladilnik, ostane nasičen z vodo in lahko škodljivo vpliva na celoten sistem, če ni obdelan.
3. Ker je rezervoar kompresorja veliko hladnejši od vhodnega vročega stisnjenega zraka, lahko uporaba rezervoarja za zrak pomaga zmanjšati vsebnost vode. Pomembno je upoštevati, da se v rezervoarju za moker zrak zbira odvečna vlaga, zato ga je treba vsak dan izprazniti. To je pomembno za preprečevanje korozije in obrabe.
4. Če je pri vaši vrsti uporabe potrebno dodatno odstranjevanje vlage, morate vgraditi zunanji ali notranji (vgrajeni) sušilnik. 

• Pri sušilniku zraka s hladilnim sredstvom se temperatura zraka zniža na 3 stopinje Celzija (37 stopinj Fahrenheita). Ta postopek povzroči kondenzacijo vodne pare iz stisnjenega zraka. Če rosišče sušilnika zraka s hladilnim sredstvom ni zadostno, je treba uporabiti sušilnik zraka s sušilnim sredstvom.
• Sušilnik zraka s sušilnim sredstvom zniža rosišče na vsaj –40 stopinj Celzija, kar pomeni, da je zrak popolnoma suh. Takšna raven je bistvena za barvanje z razprševanjem, tiskanje in druge vrste uporabe, ki vključujejo pnevmatska orodja.