16. Что такое точка росы под давлением?
Ответ: после сжатия влажного воздуха плотность водяного пара увеличивается, а температура повышается. При охлаждении сжатого воздуха относительная влажность растёт. Когда температура продолжает снижаться до относительной влажности 100 %, из сжатого воздуха выделяются капли воды; эта температура и есть «точка росы под давлением» сжатого воздуха.
17. Как связаны точка росы под давлением и точка росы при атмосферном давлении?
Ответ: соответствие между точкой росы под давлением и точкой росы при атмосферном давлении зависит от степени сжатия. При одинаковой точке росы под давлением чем больше степень сжатия, тем ниже соответствующая точка росы при атмосферном давлении. Например: точке росы под давлением 2 °C для сжатого воздуха 0,7 MPa соответствует -23 °C при атмосферном давлении. При повышении давления до 1,0 MPa и той же точке росы под давлением 2 °C соответствующая точка росы при атмосферном давлении снижается до -28 °C.
18. Каким прибором измеряют точку росы сжатого воздуха?
Ответ: единица точки росы под давлением — градус Цельсия (°C), но по смыслу это влагосодержание сжатого воздуха. Поэтому измерение точки росы фактически означает измерение влагосодержания воздуха. Приборов для измерения точки росы сжатого воздуха много: «зеркальные гигрометры точки росы» с азотом или эфиром в качестве хладагента, «электролитические гигрометры» с пятиокисью фосфора или хлористым литием в качестве электролита и др. Сегодня в отрасли широко применяются специализированные газовые анализаторы точки росы, например прибор SHAW (Великобритания), измеряющий до -80 °C.
19. На что обращать внимание при измерении точки росы сжатого воздуха?
Ответ: при измерении точки росы воздуха, особенно при крайне низком влагосодержании, работать нужно очень внимательно и терпеливо. Устройство отбора проб и соединительные линии должны быть сухими (по крайней мере суше измеряемого газа), соединения — полностью герметичными, расход газа — соответствовать методике, а время предварительной подготовки — достаточным. Малейшая небрежность даёт большую погрешность. Практика показывает, что «анализатор влажности» с пятиокисью фосфора в качестве электролита даёт большую погрешность при измерении точки росы под давлением сжатого воздуха после рефрижераторного осушителя: в процессе измерения происходит вторичный электролиз, и показание оказывается выше фактического. Поэтому для измерения точки росы воздуха после рефрижераторного осушителя такие приборы применять нельзя.
20. В каком месте осушителя следует измерять точку росы под давлением сжатого воздуха?
Ответ: при измерении точки росы под давлением точка отбора должна находиться на выпускном трубопроводе осушителя, а проба газа не должна содержать капель жидкости. В других точках отбора результаты будут с погрешностью.
21. Можно ли заменить точку росы под давлением температурой испарения?
Ответ: в рефрижераторном осушителе показание температуры испарения (давления испарения) не может заменить точку росы под давлением сжатого воздуха. Причина в том, что в испарителе с ограниченной площадью теплообмена между сжатым воздухом и температурой испарения хладагента существует заметная разность температур (иногда 4–6 °C); температура, до которой можно охладить сжатый воздух, всегда выше температуры испарения хладагента. Эффективность «влагоотделителя» между испарителем и предохладителем не может быть 100 %: часть мельчайших капель, которые не удалось отделить, уносится потоком в предохладитель и там «вторично испаряется», снова превращаясь в водяной пар, что увеличивает влагосодержание сжатого воздуха и повышает точку росы. Поэтому в этом случае измеренная температура испарения хладагента всегда ниже фактической точки росы сжатого воздуха под давлением.
22. В каких случаях можно заменить точку росы под давлением измерением температуры?
Ответ: на промышленной площадке прерывистый отбор проб прибором SHAW для измерения точки росы под давлением довольно трудоёмок, а результат часто зависит от полноты условий испытания. Поэтому там, где требования не очень строгие, точку росы под давлением сжатого воздуха часто оценивают приблизительно по термометру.
Теоретическое обоснование измерения точки росы под давлением термометром таково: если конденсат, унесённый сжатым воздухом после принудительного охлаждения в испарителе, полностью отделён во влагоотделителе, то измеренная температура сжатого воздуха на входе в предохладитель и есть его точка росы под давлением. Хотя в действительности эффективность влагоотделителя не может быть 100 %, при хорошем отводе конденсата из предохладителя и испарителя на влагоотделитель приходится лишь малая часть общего количества конденсата. Поэтому погрешность такого способа измерения точки росы под давлением невелика.
При измерении точки росы под давлением этим методом точку замера температуры следует выбирать на выходе испарителя рефрижераторного осушителя или внутри влагоотделителя, так как именно там температура сжатого воздуха минимальна.
23. Какие существуют способы осушения сжатого воздуха?
Ответ: водяной пар из сжатого воздуха удаляют повышением давления, охлаждением, адсорбцией и другими методами, а жидкую воду — нагревом, фильтрацией, механическим отделением.
Рефрижераторный осушитель — оборудование, удаляющее водяной пар из сжатого воздуха охлаждением и обеспечивающее относительно сухой сжатый воздух. Конечный охладитель компрессора также использует охлаждение для удаления водяного пара. Адсорбционный осушитель удаляет водяной пар из сжатого воздуха по принципу адсорбции.
24. Что такое сжатый воздух? Каковы его особенности?
Ответ: воздух сжимаем. Воздух, объём которого уменьшен, а давление повышено работой компрессора, называется сжатым воздухом.
Сжатый воздух — важный источник энергии. По сравнению с другими энергоносителями он обладает следующими заметными особенностями: прозрачен, удобен для транспортировки, не имеет особых вредных свойств, не загрязняет или слабо загрязняет, имеет низкую температуру, не создаёт опасности пожара, не боится перегрузок, может работать в различных тяжёлых условиях, легко доступен и практически неисчерпаем.
25. Какие примеси содержатся в сжатом воздухе?
Ответ: в сжатом воздухе на выходе компрессора содержится множество примесей: ① вода — в виде тумана, пара и конденсата; ② масло — в виде масляных загрязнений и паров; ③ различные твёрдые вещества — ржавый шлам, металлическая пыль, резиновая крошка, смолистые частицы, частицы фильтрующего материала, крошка уплотнений, а также различные вредные химические пахучие вещества.
26. Что такое система подготовки воздуха? Из чего она состоит?
Ответ: система, состоящая из оборудования для производства, обработки и хранения сжатого воздуха, называется системой подготовки воздуха. Типовая система включает: компрессор, конечный охладитель, фильтры (предварительный фильтр, масловодоотделитель, линейный фильтр, маслоулавливающий фильтр, фильтр устранения запаха, бактерицидный фильтр и др.), ресивер для стабилизации давления, осушитель (рефрижераторный или адсорбционный), автоматические дренажные устройства, трубопроводы, арматуру, КИП и др. Перечисленное оборудование компонуется в полную систему подготовки воздуха в зависимости от требований технологии.
27. Какой вред наносят примеси в сжатом воздухе?
Ответ: в сжатом воздухе на выходе компрессора содержится много вредных примесей; основные из них — твёрдые частицы, влага и масло.
Испарившееся масло образует органические кислоты, которые корродируют оборудование, разрушают резину, пластмассы и уплотнительные материалы, забивают малые отверстия, вызывают отказы клапанов и загрязняют продукцию.
Насыщенная влага в сжатом воздухе при определённых условиях конденсируется в воду и скапливается в отдельных местах системы. Эта влага вызывает коррозию элементов и трубопроводов, заклинивание и износ подвижных деталей, отказы пневмоэлементов и утечки воздуха; в холодных регионах вода замерзает и приводит к закупориванию или разрыву трубопроводов.
Пыль и другие примеси в сжатом воздухе изнашивают трущиеся поверхности цилиндров, пневмомоторов и пневмораспределителей, сокращая срок службы системы.
