O que é equipamento de fonte de ar?Que equipamentos existem?

O que é equipamento de fonte de ar?Que equipamentos existem?

O equipamento de fonte de ar é o dispositivo gerador de ar comprimido – compressor de ar (compressor de ar).Existem muitos tipos de compressores de ar, os mais comuns são tipo pistão, tipo centrífugo, tipo parafuso, tipo de palheta deslizante, tipo scroll e assim por diante.
A saída de ar comprimido do compressor de ar contém uma grande quantidade de poluentes, como umidade, óleo e poeira.Equipamentos de purificação devem ser utilizados para remover adequadamente esses poluentes, evitando que causem danos ao funcionamento normal do sistema pneumático.

Equipamento de purificação de fontes de ar é um termo geral para vários equipamentos e dispositivos.O equipamento de purificação de fontes de ar também é frequentemente referido como equipamento de pós-processamento na indústria, geralmente referindo-se a tanques de armazenamento de gás, secadores, filtros, etc.
● tanque de ar
A função do tanque de armazenamento de gás é eliminar a pulsação de pressão, contar com a expansão adiabática e o resfriamento natural para diminuir a temperatura, separar ainda mais a umidade e o óleo no ar comprimido e armazenar uma certa quantidade de gás.Por um lado, pode aliviar a contradição de que o consumo de ar é maior que o volume de ar de saída do compressor de ar num curto período de tempo.Por outro lado, pode manter um fornecimento de ar de curto prazo quando o compressor de ar falha ou a energia é cortada, de forma a garantir a segurança dos equipamentos pneumáticos.

●secador de ar

O secador de ar comprimido, como o nome indica, é uma espécie de equipamento de remoção de água para ar comprimido.Existem dois liofilizadores e secadores de adsorção comumente usados, bem como secadores deliquescentes e secadores de membrana de polímero.O secador refrigerado é o equipamento de desidratação de ar comprimido mais comumente usado e geralmente é usado em ocasiões com requisitos gerais de qualidade da fonte de ar.O secador refrigerado utiliza a característica de que a pressão parcial do vapor d'água no ar comprimido é determinada pela temperatura do ar comprimido para realizar resfriamento, desidratação e secagem.Os secadores refrigerados a ar comprimido são geralmente chamados de “secadores refrigerados” na indústria.Sua principal função é reduzir o teor de água no ar comprimido, ou seja, reduzir a “temperatura do ponto de orvalho” do ar comprimido.No sistema de ar comprimido industrial em geral, é um dos equipamentos necessários para a secagem e purificação do ar comprimido (também conhecido como pós-processamento).

1 princípio básico

O ar comprimido pode atingir o objetivo de remover o vapor de água por meio de pressurização, resfriamento, adsorção e outros métodos.O liofilizador é o método de resfriamento.Sabemos que o ar comprimido pelo compressor de ar contém vários gases e vapor d'água, portanto é ar úmido.O teor de umidade do ar úmido é geralmente inversamente proporcional à pressão, ou seja, quanto maior a pressão, menor o teor de umidade.Após o aumento da pressão do ar, o vapor d'água no ar além do conteúdo possível se condensará em água (ou seja, o volume de ar comprimido torna-se menor e não consegue reter o vapor d'água original).

Isto significa que relativamente ao ar que foi originalmente inalado, o teor de humidade torna-se menor (aqui refere-se ao retorno desta parte do ar comprimido ao estado não comprimido).

Porém, o escapamento do compressor de ar ainda é ar comprimido, e seu teor de vapor d'água está no valor máximo possível, ou seja, está em estado crítico de gás e líquido.O ar comprimido neste momento é chamado de estado saturado, portanto, enquanto estiver levemente pressurizado, o vapor d'água mudará imediatamente do estado gasoso para o estado líquido, ou seja, a água será condensada.

Supondo que o ar seja uma esponja úmida que absorveu água, seu teor de umidade é a água absorvida.Se um pouco de água for espremida à força para fora da esponja, o teor de umidade da esponja será relativamente reduzido.Se você deixar a esponja se recuperar, ela ficará naturalmente mais seca que a esponja original.Isto também atinge o objetivo de remover água e secar por pressurização.
Se não houver mais força após atingir uma determinada força durante o processo de compressão da esponja, a água deixará de ser espremida, que é o estado saturado.Continue a aumentar a força do aperto e ainda haverá água fluindo.

Portanto, o próprio corpo do compressor de ar tem a função de retirar água, e o método utilizado é pressurizar, mas essa não é a finalidade do compressor de ar, mas sim uma carga “desagradável”.

Por que a “pressurização” não é utilizada como meio de remoção de água do ar comprimido?Isto se deve principalmente à economia, aumentando a pressão em 1 kg.Consumir cerca de 7% do consumo de energia é bastante antieconômico.

A desidratação por “resfriamento” é relativamente econômica e o secador refrigerado usa o mesmo princípio da desumidificação do ar condicionado para atingir o objetivo.Como a densidade do vapor d'água saturado tem um limite, na pressão aerodinâmica (faixa de 2MPa), pode-se considerar que a densidade do vapor d'água no ar saturado depende apenas da temperatura e nada tem a ver com a pressão do ar.

Quanto maior a temperatura, maior a densidade do vapor d'água no ar saturado e mais água haverá.Pelo contrário, quanto mais baixa a temperatura, menos água (isso pode ser entendido pelo bom senso da vida, o inverno é seco e frio, o verão é quente e úmido).

Resfriar o ar comprimido a uma temperatura o mais baixa possível para reduzir a densidade do vapor d'água nele contido e formar “condensação”, reunir as pequenas gotas de água formadas pela condensação e descarregá-las, de forma a atingir o objetivo de remoção de umidade no ar comprimido.

Por envolver o processo de condensação e condensação em água, a temperatura não pode ser inferior ao “ponto de congelamento”, caso contrário o fenômeno de congelamento não drenará efetivamente a água.Normalmente, a “temperatura do ponto de orvalho sob pressão” nominal do liofilizador é principalmente de 2 ~ 10 ° C.

Por exemplo, o “ponto de orvalho de pressão” a 10°C de 0,7MPa é convertido em “ponto de orvalho de pressão atmosférica” a -16°C.Pode-se entender que quando utilizado em um ambiente não inferior a -16°C, não haverá água líquida quando o ar comprimido for expelido para a atmosfera.

Todos os métodos de remoção de água do ar comprimido são relativamente secos, atingindo um certo grau de secura.É impossível remover totalmente a umidade e é muito antieconômico buscar a secura além dos requisitos de uso.
2 princípio de funcionamento

O secador por refrigeração de ar comprimido resfria o ar comprimido para condensar o vapor de água do ar comprimido em gotículas de líquido, de modo a atingir o objetivo de reduzir o teor de umidade do ar comprimido.
As gotas condensadas são descarregadas da máquina através do sistema de drenagem automático.Contanto que a temperatura ambiente da tubulação a jusante na saída do secador não seja inferior à temperatura do ponto de orvalho na saída do evaporador, a condensação secundária não ocorrerá.

3 fluxo de trabalho

Processo de ar comprimido:
O ar comprimido entra no trocador de calor de ar (pré-aquecedor) [1], que inicialmente reduz a temperatura do ar comprimido de alta temperatura, e depois entra no trocador de calor Freon/ar (evaporador) [2], onde o ar comprimido é resfriado extremamente rapidamente, reduz bastante a temperatura até a temperatura do ponto de orvalho, e a água líquida separada e o ar comprimido são separados no separador de água [3], e a água separada é descarregada da máquina pelo dispositivo de drenagem automático.

O ar comprimido e o refrigerante de baixa temperatura trocam calor no evaporador [2].Neste momento, a temperatura do ar comprimido é muito baixa, aproximadamente igual à temperatura do ponto de orvalho de 2~10°C.Se não houver nenhum requisito especial (ou seja, não há nenhum requisito de baixa temperatura para ar comprimido), normalmente o ar comprimido retornará ao trocador de calor de ar (pré-aquecedor) [1] para trocar calor com o ar comprimido de alta temperatura que acabou de entrar a secadora fria.O objetivo de fazer isso:

① Use efetivamente o “resfriamento residual” do ar comprimido seco para pré-resfriar o ar comprimido de alta temperatura que acabou de entrar no secador a frio, de modo a reduzir a carga de refrigeração do secador a frio;

② Evite problemas secundários, como condensação, gotejamento e ferrugem na parte externa da tubulação traseira, causados ​​pelo ar comprimido seco em baixa temperatura.

Processo de refrigeração:

O refrigerante freon entra no compressor [4] e, após a compressão, a pressão aumenta (e a temperatura também aumenta), e quando é ligeiramente superior à pressão no condensador, o vapor refrigerante de alta pressão é descarregado no condensador [6 ].No condensador, o vapor refrigerante em temperatura e pressão mais altas troca calor com o ar em temperatura mais baixa (resfriamento de ar) ou água de resfriamento (resfriamento de água), condensando assim o refrigerante Freon em um estado líquido.

Neste momento, o refrigerante líquido entra no trocador de calor Freon/ar (evaporador) [2] através do tubo capilar/válvula de expansão [8] para despressurizar (resfriar) e absorver o calor do ar comprimido no evaporador a ser vaporizado .O objeto a ser resfriado – o ar comprimido é resfriado e o vapor refrigerante vaporizado é sugado pelo compressor para iniciar o próximo ciclo.

O refrigerante completa um ciclo através de quatro processos de compressão, condensação, expansão (estrangulamento) e evaporação no sistema.Através de ciclos contínuos de refrigeração, o objetivo de congelar o ar comprimido é alcançado.
4 Funções de cada componente
trocador de calor de ar
Para evitar a formação de água condensada na parede externa da tubulação externa, o ar liofilizado sai do evaporador e troca calor novamente com ar comprimido de alta temperatura, quente e úmido no trocador de calor de ar.Ao mesmo tempo, a temperatura do ar que entra no evaporador é bastante reduzida.

troca de calor
O refrigerante absorve calor e se expande no evaporador, passando do estado líquido para o estado gasoso, e o ar comprimido é resfriado por troca de calor, de modo que o vapor d'água no ar comprimido muda do estado gasoso para o estado líquido.

separador de água
A água líquida precipitada é separada do ar comprimido no separador de água.Quanto maior a eficiência de separação do separador de água, menor será a proporção de água líquida volatilizada no ar comprimido e menor será o ponto de orvalho de pressão do ar comprimido.

compressor
O refrigerante gasoso entra no compressor de refrigeração e é comprimido para se tornar um refrigerante gasoso de alta temperatura e alta pressão.

válvula de desvio
Se a temperatura da água líquida precipitada cair abaixo do ponto de congelamento, o gelo condensado causará bloqueio de gelo.A válvula de desvio pode controlar a temperatura de refrigeração e controlar o ponto de orvalho sob pressão a uma temperatura estável (entre 1 e 6°C)

condensador

O condensador reduz a temperatura do refrigerante e o refrigerante muda de um estado gasoso de alta temperatura para um estado líquido de baixa temperatura.

filtro
O filtro filtra eficazmente as impurezas do refrigerante.

Válvula Capilar/Expansão
Depois que o refrigerante passa pelo tubo capilar/válvula de expansão, seu volume se expande, sua temperatura diminui e ele se torna um líquido de baixa temperatura e baixa pressão.

Separador gás-líquido
Como o refrigerante líquido que entra no compressor causará choque líquido, o que pode causar danos ao compressor de refrigeração, o separador gás-líquido do refrigerante garante que apenas o refrigerante gasoso possa entrar no compressor de refrigeração.

drenagem automática
A drenagem automática drena da máquina a água líquida acumulada no fundo do separador em intervalos regulares.

secador

O secador refrigerado tem as vantagens de estrutura compacta, uso e manutenção convenientes e baixos custos de manutenção.É adequado para ocasiões onde a temperatura do ponto de orvalho da pressão do ar comprimido não é muito baixa (acima de 0°C).
O secador por adsorção usa um dessecante para desumidificar e secar o ar comprimido que é forçado a fluir.Os secadores de adsorção regenerativa são frequentemente usados ​​diariamente.
● filtro
Os filtros são divididos em filtros de tubulação principal, separadores gás-água, filtros de desodorização de carvão ativado, filtros de esterilização a vapor, etc., e suas funções são remover óleo, poeira, umidade e outras impurezas do ar para obter ar comprimido limpo.Ar.