Pengetahuan lengkap tentang sistem udara bertekanan
Sistem udara terkompresi terdiri dari peralatan sumber udara, peralatan pemurnian sumber udara dan jaringan pipa terkait dalam arti sempit.Dalam arti luas, komponen bantu pneumatik, komponen penggerak pneumatik, komponen kontrol pneumatik, dan komponen vakum semuanya termasuk dalam kategori sistem udara bertekanan.Biasanya perlengkapan stasiun kompresor udara adalah sistem udara bertekanan dalam arti sempit.Gambar berikut menunjukkan diagram alir khas sistem udara bertekanan:
Peralatan sumber udara (kompresor udara) menyedot atmosfer, memampatkan udara alami menjadi udara bertekanan bertekanan tinggi, dan menghilangkan polutan seperti uap air, minyak, dan kotoran lainnya dari udara bertekanan melalui peralatan pemurnian.Udara di alam merupakan campuran dari banyak gas (O, N, CO, dll), dan uap air adalah salah satunya.Udara yang mengandung uap air dalam jumlah tertentu disebut udara basah, dan udara tanpa uap air disebut udara kering.Udara di sekitar kita merupakan udara basah, sehingga media kerja kompresor udara secara alami adalah udara basah.Walaupun kandungan uap air pada udara lembab relatif kecil, namun kandungannya mempunyai pengaruh yang besar terhadap sifat fisik udara lembab.Dalam sistem pemurnian udara bertekanan, pengeringan udara bertekanan merupakan salah satu konten utamanya.Pada kondisi suhu dan tekanan tertentu, kandungan uap air di udara basah (yaitu massa jenis uap air) menjadi terbatas.Pada suhu tertentu, ketika jumlah uap air mencapai kandungan maksimumnya, udara basah pada saat itu disebut udara jenuh.Udara basah yang uap airnya tidak mencapai kandungan maksimumnya disebut udara tak jenuh.Ketika udara tak jenuh menjadi udara jenuh, tetesan air cair akan mengembun dari udara basah, yang disebut “kondensasi”.Pengembunan embun biasa terjadi, misalnya kelembapan udara sangat tinggi di musim panas, tetesan air mudah terbentuk di permukaan pipa air keran, dan tetesan air akan muncul di jendela kaca penghuni di pagi musim dingin, yaitu semua hasil kondensasi embun yang disebabkan oleh pendinginan udara basah pada tekanan konstan.Seperti disebutkan di atas, suhu udara tak jenuh disebut titik embun ketika suhu diturunkan hingga mencapai keadaan jenuh dengan tetap menjaga tekanan parsial uap air tidak berubah (yaitu menjaga kandungan air absolut tidak berubah).Ketika suhu turun ke suhu titik embun, terjadilah “kondensasi”.Titik embun udara basah tidak hanya berhubungan dengan suhu, tetapi juga kadar air di udara basah.Titik embunnya tinggi dengan kadar air yang besar dan rendah dengan kadar air yang kecil.
Suhu titik embun memainkan peran penting dalam rekayasa kompresor.Misalnya, ketika suhu keluar kompresor udara terlalu rendah, campuran minyak-gas akan mengembun di dalam tong minyak-gas karena suhu yang rendah, yang akan membuat minyak pelumas mengandung air dan mempengaruhi efek pelumasan.Karena itu.Suhu keluar kompresor udara harus dirancang tidak lebih rendah dari suhu titik embun pada tekanan parsial yang sesuai.Titik embun atmosfer juga merupakan suhu titik embun pada tekanan atmosfer.Demikian pula, titik embun tekanan mengacu pada suhu titik embun udara bertekanan.Hubungan yang sesuai antara titik embun tekanan dan titik embun atmosfer berkaitan dengan rasio kompresi.Pada titik embun tekanan yang sama, semakin besar rasio kompresi, semakin rendah titik embun di atmosfer.Udara bertekanan dari kompresor udara sangat kotor.Polutan utama adalah: air (tetesan air cair, kabut air dan uap air berbentuk gas), sisa kabut minyak pelumas (tetesan minyak yang diatomisasi dan uap minyak), pengotor padat (lumpur karat, bubuk logam, bubuk karet, partikel tar dan bahan filter, bahan penyegel, dll.), kotoran kimia berbahaya dan kotoran lainnya.Minyak pelumas yang rusak akan merusak bahan karet, plastik dan penyegel, menyebabkan kegagalan kerja katup dan mencemari produk.Kelembapan dan debu akan menyebabkan karat dan korosi pada perangkat logam dan saluran pipa, menyebabkan komponen bergerak tersangkut atau aus, komponen pneumatik tidak berfungsi atau bocor, dan kelembapan serta debu juga akan menyumbat lubang throttle atau sekat filter.Di daerah dingin, jaringan pipa akan membeku atau retak setelah kelembapan membeku.Karena kualitas udara yang buruk, keandalan dan masa pakai sistem pneumatik sangat berkurang, dan kerugian yang diakibatkannya seringkali jauh melebihi biaya dan biaya pemeliharaan perangkat pengolahan sumber udara, sehingga sangat penting untuk memilih sistem pengolahan sumber udara. benar.
Apa sumber utama kelembapan di udara bertekanan?Sumber utama kelembaban pada udara bertekanan adalah uap air yang dihisap oleh kompresor udara bersama-sama dengan udara.Setelah udara basah masuk ke kompresor udara, sejumlah besar uap air diperas menjadi air cair selama proses kompresi, yang akan sangat mengurangi kelembaban relatif udara terkompresi di saluran keluar kompresor udara.Jika tekanan sistem 0,7MPa dan kelembapan relatif udara yang dihirup adalah 80%, keluaran udara terkompresi dari kompresor udara jenuh di bawah tekanan, tetapi jika diubah ke tekanan atmosfer sebelum kompresi, kelembapan relatifnya hanya 6 ~10%.Artinya, kandungan air dalam udara bertekanan telah sangat berkurang.Namun, dengan penurunan suhu secara bertahap pada pipa gas dan peralatan gas, sejumlah besar air cair akan terus mengembun di udara bertekanan.Apa penyebab polusi minyak di udara bertekanan?Minyak pelumas kompresor udara, uap minyak dan tetesan minyak tersuspensi di udara sekitar dan minyak pelumas komponen pneumatik dalam sistem merupakan sumber utama pencemaran minyak pada udara bertekanan.Saat ini, kecuali kompresor udara sentrifugal dan diafragma, hampir semua kompresor udara (termasuk semua jenis kompresor udara berpelumas bebas oli) akan membawa oli kotor (tetesan oli, kabut oli, uap oli, dan produk fisi berkarbonisasi) ke dalam pipa gas ke beberapa tempat. cakupan.Suhu tinggi ruang kompresi kompresor udara akan menyebabkan sekitar 5%~6% oli menguap, retak dan teroksidasi, yang akan terakumulasi di dinding bagian dalam pipa kompresor udara dalam bentuk film karbon dan pernis, dan fraksi ringan akan dibawa ke dalam sistem melalui udara terkompresi dalam bentuk uap dan materi tersuspensi kecil.Singkatnya, semua oli dan bahan pelumas yang tercampur dalam udara bertekanan dapat dianggap sebagai bahan yang terkontaminasi oli untuk sistem yang tidak perlu menambahkan bahan pelumas saat bekerja.Untuk sistem yang perlu menambahkan bahan pelumas dalam pengerjaannya, semua cat anti karat dan oli kompresor yang terkandung dalam udara tekan dianggap sebagai pengotor pencemaran oli.
Bagaimana kotoran padat masuk ke udara bertekanan?Sumber pengotor padat pada udara bertekanan terutama meliputi: (1) Terdapat berbagai pengotor dengan ukuran partikel berbeda di atmosfer sekitarnya.Sekalipun filter udara dipasang di saluran masuk udara kompresor udara, biasanya kotoran “aerosol” di bawah 5μm dapat masuk ke kompresor udara bersama udara yang dihirup, dan bercampur dengan oli dan air untuk masuk ke pipa pembuangan selama kompresi.(2) Ketika kompresor udara bekerja, bagian-bagiannya bergesekan dan bertabrakan satu sama lain, segelnya menua dan rontok, dan minyak pelumas dikarbonisasi dan difisi pada suhu tinggi, yang dapat dikatakan partikel padat seperti partikel logam. , debu karet dan fisi karbon dibawa ke dalam pipa gas.Apa peralatan sumber udaranya?Apa yang ada disana?Peralatan sumbernya adalah generator udara tekan-kompresor udara (aircompressor).Kompresor udara ada banyak jenisnya, seperti tipe piston, tipe sentrifugal, tipe ulir, tipe geser dan tipe gulir.
Keluaran udara tekan dari kompresor udara banyak mengandung polutan seperti uap air, minyak dan debu, sehingga perlu menggunakan peralatan pemurnian untuk menghilangkan polutan tersebut dengan baik agar tidak membahayakan kerja normal sistem pneumatik.Peralatan pemurnian sumber udara adalah istilah umum untuk banyak peralatan dan perangkat.Peralatan pemurnian sumber gas dalam industri juga sering disebut peralatan pasca perawatan, yang biasanya mengacu pada tangki penyimpanan gas, pengering, filter dan lain sebagainya.● Tangki penyimpanan gas Fungsi tangki penyimpanan gas adalah untuk menghilangkan denyut tekanan, memisahkan lebih lanjut air dan minyak dari udara bertekanan melalui ekspansi adiabatik dan pendinginan alami, serta menyimpan sejumlah gas.Di satu sisi dapat menghilangkan kontradiksi bahwa konsumsi gas lebih besar dari gas keluaran kompresor udara dalam waktu singkat, di sisi lain dapat menjaga pasokan gas dalam waktu singkat ketika kompresor udara rusak atau kehilangan daya, sehingga menjamin keamanan peralatan pneumatik.
Keluaran udara tekan dari kompresor udara banyak mengandung polutan seperti uap air, minyak dan debu, sehingga perlu menggunakan peralatan pemurnian untuk menghilangkan polutan tersebut dengan baik agar tidak membahayakan kerja normal sistem pneumatik.Peralatan pemurnian sumber udara adalah istilah umum untuk banyak peralatan dan perangkat.Peralatan pemurnian sumber gas dalam industri juga sering disebut peralatan pasca perawatan, yang biasanya mengacu pada tangki penyimpanan gas, pengering, filter dan lain sebagainya.● Tangki penyimpanan gas Fungsi tangki penyimpanan gas adalah untuk menghilangkan denyut tekanan, memisahkan lebih lanjut air dan minyak dari udara bertekanan melalui ekspansi adiabatik dan pendinginan alami, serta menyimpan sejumlah gas.Di satu sisi dapat menghilangkan kontradiksi bahwa konsumsi gas lebih besar dari gas keluaran kompresor udara dalam waktu singkat, di sisi lain dapat menjaga pasokan gas dalam waktu singkat ketika kompresor udara rusak atau kehilangan daya, sehingga menjamin keamanan peralatan pneumatik.
● Pengering Pengering udara bertekanan, sesuai dengan namanya, adalah sejenis alat penghilang air untuk udara bertekanan.Ada dua jenis yang umum digunakan: pengering beku dan pengering adsorpsi, serta pengering deliquescence dan pengering diafragma polimer.Pengering beku adalah peralatan dehidrasi udara bertekanan yang paling umum digunakan, yang biasanya digunakan dalam situasi di mana kualitas sumber gas umum diperlukan.Pengering beku menggunakan karakteristik bahwa tekanan parsial uap air di udara bertekanan ditentukan oleh suhu udara bertekanan untuk mendingin dan dehidrasi.Pengering beku udara terkompresi umumnya disebut sebagai “pengering dingin” di industri.Fungsi utamanya adalah untuk mengurangi kadar air pada udara bertekanan, yaitu menurunkan suhu titik embun udara bertekanan.Dalam sistem udara terkompresi industri secara umum, ini adalah salah satu peralatan yang diperlukan untuk pengeringan dan pemurnian udara terkompresi (juga dikenal sebagai pasca perawatan).
1 prinsip dasar Udara terkompresi dapat diberi tekanan, didinginkan, diserap, dan metode lain untuk mencapai tujuan menghilangkan uap air.Freeze-dryer adalah metode penerapan pendinginan.Seperti kita ketahui, udara yang dikompresi oleh kompresor udara mengandung berbagai macam gas dan uap air, sehingga semuanya merupakan udara basah.Kadar air udara lembab berbanding terbalik dengan tekanan secara keseluruhan, yaitu semakin tinggi tekanan maka semakin sedikit kadar airnya.Setelah tekanan udara meningkat, uap air di udara yang melebihi kandungan yang mungkin akan mengembun menjadi air (yaitu volume udara yang terkompresi menjadi lebih kecil dan tidak dapat menampung uap air aslinya).Ini relatif terhadap udara asli ketika dihirup, kadar airnya lebih kecil (di sini mengacu pada fakta bahwa bagian udara bertekanan ini dikembalikan ke keadaan tidak terkompresi).Namun gas buang kompresor udara masih berupa udara bertekanan, dan kandungan uap airnya berada pada nilai semaksimal mungkin, yaitu berada dalam keadaan kritis berupa gas dan cairan.Pada saat ini udara yang terkompresi disebut keadaan jenuh, sehingga asalkan bertekanan sedikit maka uap air akan segera berubah wujud dari gas menjadi cair, yaitu air akan mengembun.Misalkan udara adalah spons basah yang menyerap air, dan kadar airnya adalah uap air yang dihirup.Jika sebagian air dikeluarkan dari spons secara paksa, maka kadar air spons ini relatif berkurang.Jika Anda membiarkan spons pulih, secara alami spons akan lebih kering dibandingkan spons aslinya.Ini juga mencapai tujuan dehidrasi dan pengeringan dengan memberi tekanan.Jika tidak ada gaya yang diterapkan setelah mencapai kekuatan tertentu dalam proses meremas spons, maka air akan berhenti diperas, yang merupakan keadaan jenuh.Tingkatkan terus intensitas ekstrusi, masih ada air yang mengalir keluar.Oleh karena itu kompresor udara sendiri mempunyai fungsi mengeluarkan air, dan cara yang digunakan adalah bertekanan.Namun, ini bukanlah tujuan dari kompresor udara, melainkan sebuah “gangguan”.Mengapa tidak menggunakan “tekanan” sebagai cara untuk menghilangkan air dari udara bertekanan?Hal ini terutama karena ekonomi, meningkatkan tekanan sebesar 1 kg.Mengkonsumsi sekitar 7% energi sangatlah tidak ekonomis.Namun “pendinginan” untuk menghilangkan air relatif ekonomis, dan pengering pembekuan menggunakan prinsip yang sama seperti dehumidifikasi AC untuk mencapai tujuannya.Karena massa jenis uap air jenuhnya terbatas, maka pada kisaran tekanan aerodinamis (2MPa), dapat dianggap bahwa massa jenis uap air di udara jenuh hanya bergantung pada suhu, tetapi tidak ada hubungannya dengan tekanan udara.Semakin tinggi suhunya, semakin besar massa jenis uap air di udara jenuh, dan semakin banyak air.Sebaliknya, semakin rendah suhunya, semakin sedikit airnya (hal ini dapat dipahami dari akal sehat hidup, kering dan dingin di musim dingin, serta lembab dan panas di musim panas).Udara terkompresi didinginkan hingga suhu serendah mungkin, sehingga kepadatan uap air yang terkandung di dalamnya menjadi lebih kecil, dan “kondensasi” terbentuk, dan tetesan air kecil yang terbentuk oleh kondensasi ini dikumpulkan dan dibuang, sehingga mencapai tujuan dari menghilangkan air dari udara bertekanan.Karena melibatkan proses kondensasi dan kondensasi menjadi air, maka suhu tidak boleh lebih rendah dari “titik beku”, jika tidak fenomena pembekuan tidak akan efektif mengalirkan air.Biasanya, nominal “suhu titik embun tekanan” pengering beku sebagian besar adalah 2~10℃.Misalnya, “titik embun tekanan” sebesar 0,7MPa pada 10℃ diubah menjadi “titik embun atmosfer” sebesar -16℃.Dapat dipahami bahwa bila udara bertekanan digunakan di lingkungan tidak lebih rendah dari -16℃, tidak akan ada air cair saat dibuang ke atmosfer.Semua metode pembuangan air dari udara bertekanan hanya relatif kering, memenuhi persyaratan kekeringan tertentu.Penghapusan kelembapan mutlak tidak mungkin dilakukan, dan sangat tidak ekonomis untuk mengejar kekeringan melebihi kebutuhan penggunaan.2 prinsip kerja Pengering pembekuan udara bertekanan dapat mengurangi kadar air udara bertekanan dengan mendinginkan udara bertekanan dan mengembunkan uap air di udara bertekanan menjadi tetesan.Tetesan cairan kental dikeluarkan dari mesin melalui sistem drainase otomatis.Selama suhu sekitar pipa di bagian hilir saluran keluar pengering tidak lebih rendah dari suhu titik embun saluran keluar evaporator, fenomena kondensasi sekunder tidak akan terjadi.
Proses udara terkompresi: Udara terkompresi memasuki penukar panas udara (preheater) [1] untuk menurunkan suhu udara bertekanan suhu tinggi pada awalnya, kemudian masuk ke Freon/penukar panas udara (evaporator) [2], tempat udara terkompresi udara menjadi sangat dingin, dan suhu turun drastis hingga mencapai suhu titik embun.Air cair yang dipisahkan dan udara bertekanan dipisahkan dalam pemisah air [3], dan air yang dipisahkan dibuang keluar dari mesin melalui alat drainase otomatis.Udara terkompresi menukar panas dengan zat pendingin bersuhu rendah di evaporator [2], dan suhu udara terkompresi saat ini sangat rendah, kira-kira sama dengan suhu titik embun 2~10℃.Jika tidak ada persyaratan khusus (yaitu tidak ada persyaratan suhu rendah untuk udara bertekanan), biasanya udara bertekanan akan kembali ke alat penukar panas udara (preheater) [1] untuk menukar panas dengan udara bertekanan bersuhu tinggi yang baru saja memasuki pengering dingin.Tujuannya adalah: (1) secara efektif menggunakan “limbah dingin” dari udara bertekanan kering untuk mendinginkan terlebih dahulu udara bertekanan bersuhu tinggi yang baru saja memasuki pengering dingin, sehingga dapat mengurangi beban pendinginan pengering dingin;(2) untuk mencegah masalah sekunder seperti kondensasi, tetesan, karat, dll. di luar pipa ujung belakang yang disebabkan oleh udara bertekanan bersuhu rendah setelah pengeringan.Proses pendinginan: Refrigerant Freon masuk ke kompresor [4], dan setelah kompresi, tekanannya meningkat (suhunya juga meningkat).Ketika tekanannya sedikit lebih tinggi dari tekanan di kondensor, uap refrigeran bertekanan tinggi dibuang ke kondensor [6].Di dalam kondensor, uap refrigeran yang bersuhu dan bertekanan lebih tinggi menukar panas dengan udara (pendingin udara) atau air pendingin (pendingin air) yang bersuhu lebih rendah, sehingga refrigeran Freon terkondensasi menjadi cair.Pada saat ini, refrigeran cair diturunkan tekanannya (didinginkan) oleh kapiler/katup ekspansi [8] dan kemudian masuk ke freon/penukar panas udara (evaporator) [2], di mana ia menyerap panas dari udara terkompresi dan menjadi gas.Udara bertekanan benda yang didinginkan didinginkan, dan uap refrigeran yang menguap disedot oleh kompresor untuk memulai siklus berikutnya.
Refrigeran dalam sistem menyelesaikan siklus melalui empat proses: kompresi, kondensasi, ekspansi (pelambatan) dan penguapan.Melalui siklus pendinginan berkelanjutan, tujuan pembekuan udara terkompresi terwujud.4 Fungsi masing-masing komponen Penukar panas udara Untuk mencegah terbentuknya air kondensasi pada dinding luar pipa luar, udara setelah pengeringan beku meninggalkan evaporator dan menukar panas dengan udara bertekanan dengan suhu tinggi dan panas lembab di udara. penukar panas lagi.Pada saat yang sama, suhu udara yang masuk ke evaporator sangat berkurang.pertukaran panas Refrigeran menyerap panas dan mengembang di evaporator, berubah dari cair menjadi gas, dan udara terkompresi menukar panas menjadi dingin, sehingga uap air di udara terkompresi berubah dari gas menjadi cair.pemisah air Air cair yang dipisahkan dipisahkan dari udara bertekanan di pemisah air.Semakin tinggi efisiensi pemisahan pemisah air, semakin kecil proporsi air cair yang menguap kembali menjadi udara bertekanan, dan semakin rendah titik embun tekanan udara bertekanan.kompresor Refrigeran gas memasuki kompresor pendingin dan dikompresi menjadi refrigeran gas bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi.katup bypass Jika suhu air cair yang dipisahkan turun di bawah titik beku, es yang terkondensasi akan menyebabkan penyumbatan es.Katup bypass dapat mengontrol suhu pendinginan dan titik embun tekanan pada suhu stabil (1~6℃).kondensor Kondensor menurunkan suhu zat pendingin, dan zat pendingin berubah dari wujud gas bersuhu tinggi ke wujud cair bersuhu rendah.filter Filter secara efektif menyaring kotoran zat pendingin.Katup kapiler/ekspansi Setelah melewati katup kapiler/ekspansi, zat pendingin mengembang volumenya dan menurunkan suhunya, serta menjadi cairan bersuhu rendah dan bertekanan rendah.pemisah gas-cair Ketika zat pendingin cair memasuki kompresor, hal ini dapat menghasilkan fenomena palu cair, yang dapat menyebabkan kerusakan pada kompresor pendingin.Hanya refrigeran berbentuk gas yang dapat masuk ke kompresor pendingin melalui pemisah gas-cair refrigeran.Pengering otomatis Pengering otomatis secara teratur membuang air cair yang terkumpul di bagian bawah separator ke luar mesin.Pengering beku memiliki keunggulan struktur kompak, penggunaan dan perawatan yang mudah, biaya perawatan yang rendah, dll., dan cocok untuk situasi di mana suhu titik embun tekanan udara terkompresi tidak terlalu rendah (di atas 0℃).Pengering adsorpsi menggunakan pengering untuk menghilangkan kelembapan dan mengeringkan udara bertekanan paksa.Pengering adsorpsi regeneratif sering digunakan dalam kehidupan sehari-hari.
● Filter Filter dibagi menjadi filter pipa utama, pemisah gas-air, filter penghilang bau karbon aktif, filter sterilisasi uap, dll. Fungsinya adalah untuk menghilangkan minyak, debu, kelembapan dan kotoran lainnya di udara untuk mendapatkan udara bertekanan bersih.Sumber: teknologi kompresor Penafian: Artikel ini direproduksi dari jaringan, dan isi artikel hanya untuk pembelajaran dan komunikasi.Jaringan kompresor udara netral terhadap pandangan dalam artikel.Hak cipta artikel adalah milik penulis asli dan platform.Jika ada pelanggaran, silakan hubungi untuk menghapusnya.
