Basınçlı havada yoğuşma sorunları

Su yoğuşması doğal bir oluşumdur ve hava sıkıştırma işleminin yan ürünüdür. Bir hava kompresörü tarafından üretilen su miktarı büyük ölçüde giriş durumuna, ortam hava kalitesine ve basınca bağlıdır.

Daha basit bir şekilde söylemek gerekirse hava sıcaklığı, nem, kompresör boyutu ve gerekli basınç bir üniteden gelen su miktarını belirler. Bu nem, borular da dahil olmak üzere tüm sistemi etkiler. Sıcak, nemli havanın nem içeriği soğuk havaya göre daha yüksek olduğu için kompresör içinde su buharı oluşur.

24°C (75°F) ortam sıcaklığı ve %75 bağıl neme sahip bir odada çalışan 55 kW (75 HP) vidalı hava kompresörünü düşünün. Bu koşullar, günde 280 litre (75 galon) su üretir. Bunu önlemek için basınçlı hava sistemindeki nem giderme prosesi aşağıda gösterilmiştir. 

Bu su son soğutucu, yoğuşma separatörü, soğutucu tip kurutucu ve adsorpsiyonlu kurutucu dahil aksesuarlarla ayrılabilir. 

7 bar(e) aşırı basınçla çalışan bir kompresör, havayı hacminin 7/8'ine sıkıştırır. Bu, aynı zamanda havanın su buharını tutma kapasitesini 7/8 oranında azaltır.

Salınan su miktarı oldukça fazladır. Aşağıdaki örnekte bu nokta daha ayrıntılı şekilde gösterilmektedir. 20°C'de ve %60 bağıl nemde hava çeken 100 kW kompresör, 8 saat boyunca yaklaşık 85 litre su çıkarır. Sonuç olarak, ayrılacak su miktarı, basınçlı havanın uygulama alanına bağlıdır. Bu faktörler hangi soğutucu ve kurutucu kombinasyonunun uygun olduğunu belirler.

Basınçlı hava nemini daha ayrıntılı açıklamak için ortam sıcaklığını, debi hızını (kompresörün boyutu), giriş basıncını, giriş sıcaklığını ve basınç çiy noktasını (PDP) değerlendirelim.

Debi Hızı veya Kompresör Boyutu. Daha yüksek debi hızları (CFM veya l/w) gerektiren uygulamalar, daha yüksek sistem su içeriği seviyeleri meydana getirir.

Ortam Sıcaklığı/Nem İçeriği. Daha yüksek ortam sıcaklıklarında ve nem seviyelerinde çalışan kompresörler, sistem içinde daha fazla miktarda su buharı üretir.

Giriş Sıcaklığı. Bir kompresöre giriş sıcaklığı ne kadar yüksek olursa basınçlı havada o kadar fazla su içeriği olur.

Basınç. Debi, sıcaklık veya nemden farklı olarak yüksek basınç seviyeleri, düşük nem seviyeleri oluşturur. Örneğin, suyla dolu bir süngeri sert bir şekilde sıkarsanız su dışarı itilir.

Basınç Çiy Noktası (PDP). Basınç çiy noktası, basınçlı havadaki su içeriğini ölçmenin yaygın bir yoludur. PDP, hava veya gazın suyla doyduğu ve yoğuşma yoluyla sıvı hale dönüşmeye başladığı sıcaklığı ifade eder. PDP ayrıca havanın daha fazla su buharı tutamadığı noktadır.

Basınçlı havadaki su içeriğini en aza indirmek için daha düşük bir PDP seviyesi gerekir. Daha yüksek PDP değerleri sistemde daha fazla su buharı miktarı bulunduğu anlamına geldiğinden bu önemlidir. Kurutucunun tipi ve boyutu, basınçlı havadaki PDP ve yoğuşma seviyelerini belirler.

İşlenmemiş basınçlı hava yoğuşması; pnömatik sistemlere, havalı motorlara ve valflere zarar verebilir ve sorunlara neden olabilir. Ayrıca, sisteme bağlı tüm bileşenler veya makineler etkilenebilir ve bu da son ürünün kirlenme olasılığını ortaya çıkarabilir.

Aşağıda, nemin olumsuz etkilerini daha ayrıntılı bir şekilde açıklayan bir liste verilmiştir:

●     Boru sistemi ve ekipmanlarda (ör. CNC ve diğer üretim makineleri) korozyon

●     Pnömatik kumandaların hasar görmesi ve üretimin durması ile ciddi maliyetler oluşması

●     Yağlayıcının suyla giderilmesinden dolayı üretim ekipmanlarında paslanma ve daha fazla aşınma

●     Renk bozulması, kalitenin düşmesi ve boyanın yapışması gibi risklerden dolayı kalite sorunları

●     Soğuk hava koşullarında donma ihtimali ve kontrol hatlarında hasar

●     Hava kompresöründe çok fazla bakım ve ekipmanın ömrünün kısalması

Ayrıca, basınçlı hava neminin fabrikadaki hava, cihazların havası, valfler, silindirler ve hava ile çalışan ekipman üzerinde çok sayıda zararlı etkisi olabilir. Gereksiz ve aşırı bakım maliyetleri ile olası arıza sürelerini önlemek için proaktif olmanız önerilir. Basınçlı havayı kuru, temiz ve uygulamanıza uygun halde tutmak için gerekli adımları doğru şekilde gerçekleştirmeniz önemle tavsiye edilir.

Basınçlı havaya uygun kurutma yönteminin seçilmesi, büyük ölçüde uygulamanızın kalite kontrol standartlarını karşılamak için gereken özel gereksinimlere bağlıdır.

Basınçlı hava nemini gidermenin ilk adımlarından biri kompresörün içinde gerçekleşir. Nem separatörü veya son soğutucu, buharlaştırılmış suyun %40-60'ını giderebildiğinden bu önemlidir.

Basınçlı hava, son soğutucudan ayrıldıktan sonra suyla doymuş halde kalır ve işlenmezse sistemin tamamı üzerinde zararlı etkilere neden olabilir.

Bir hava kompresörünün deposu, gelen sıcak basınçlı havadan çok daha soğuk olduğundan hava tankı kullanmak, su içeriğinin azaltılmasına yardımcı olabilir. Islak bir tankın fazla nemi topladığını ve her gün boşaltılması gerektiğini unutmayın. Bu, korozyon ve aşınmayı önlemek için önemlidir.

Uygulamanızda daha fazla nem gidermeye ihtiyaç varsa harici veya dahili (entegre) kurutucu kullanmanız gerekir. İstenen çiy noktasına bağlı olarak iki kurutucu seçeneği, soğutmalı ve absorpsiyonlu hava kurutucularıdır. 

Soğutmalı tip hava kurutucuyla, hava sıcaklığı üç santigrat dereceye (37 Fahrenheit derece) düşürülür. Bu proses, su buharının basınçlı havadan yoğuşmasına neden olur. Soğutmalı tip kurutucunun çiy noktası yeterli değilse absorpsiyonlu hava kurutucu kullanılmalıdır.

Absorpsiyonlu kurutucu, çiy noktasını en az -40 santigrat dereceye düşürerek kupkuru bir hava sağlar. Bu seviyeler sprey boyama işlemleri, baskı ve diğer pnömatik ekipman uygulamaları için çok önemlidir.