Подготовка сжатого воздуха

В промышленности сжатый воздух является вторым по широте использования энергоносителем (после электроэнергии) и применяется в самых разных отраслях производства. Диапазон применений сжатого воздуха простирается от общепромышленного воздуха без каких-либо специфических требований к качеству, до абсолютно сухого, не содержащего масла и стерильного сжатого воздуха для фармацевтической и пищевой промышленности. Такой разброс требований означает, что очень важна специальная подготовка сжатого воздуха, в точности соответствующая требованиям конкретного применения. 

Воздух, всасываемый компрессором, может содержать до 180 миллионов частиц пыли на 1 м3, имеет влажность от 50% до 80%, и содержит от 0,01 до 0,03 мг/м3 масла в виде несгоревших углеводородов. Кроме того, в атмосфере содержатся пары масел, микроорганизмы до 3850 шт/нм3, бактерии, грибки, котельная пыль и сажа до 10 мг/нм3, влага до 10-11 мг/нм3 и т.п. При сжатии, например, до 10 бар, концентрация загрязняющих примесей возрастает в 11 раз, т.е. в 1 м3 сжатого воздуха будет содержаться порядка 2 миллиардов частиц пыли. Атмосферная влага, всасываемая компрессором, способна вызывать коррозию в трубопроводах, уплотнениях и арматуре, что на 30-40% увеличивает расход сжатого воздуха. 

Количество влаги, всасываемой компрессорной установкой, достигает значительных величин. Например, при относительной влажности 70% и температуре всасывания 32 °С в компрессоре производительностью 14 м3/мин и давлением 8 бар (изб.) за 8-часовую смену выделяется более 160 л конденсата. 

Появление сконденсировавшейся капельной влаги в сжатом воздухе вызывает очень серьёзные эксплуатационные проблемы:

- смытие защитной масляной пленки на пневмоинструментах и механизмах; 
- коррозию металлов и образование ржавчины в воздухопроводах; 
- повышенные износы и увеличение стоимости техобслуживания пневмоинструмента; 
нарушения работы пневматических вентилей и пневмоцилиндров (прилипание, заедание и т.п.); 
- нарушения работы КИП и повышение стоимости их технического обслуживания; 
- ухудшение качества лакокрасочных составов при пневматической покраске (искажение цвета, ухудшение сцепления с поверхностью, поверхностные дефекты и т.п.);

- коррозию изделий, подвергнутых пескоструйной обработке с применением влажного воздуха; 
- обмерзание и забивание трубопроводов, арматуры и приборов льдом в холодную погоду; 
- образование дополнительного конденсата или льда на выходе влажного воздуха при внезапном его расширении; 
- потеря эффективности электронных приборов (электронных датчиков, реле, преобразователей частоты, записывающих приборов и т.п.); 
- ухудшение качества выпускаемой продукции в ряде отраслей промышленности (фармацевтика, химия и т.п.);

- ухудшение качества бумаги в полиграфии в случае попадания влаги (прилипание, промокание и т.п.); 
- ухудшение качества пищевых продуктов и напитков благодаря искажениям исходных пропорций в составах (производство хлебобулочных изделий, ликеров и т.п.); 
- ухудшение качества цемента и других материалов при пневмотранспорте с использованием влажного воздуха; 
- образование высокоагрессивных кислот при пневматической разгрузке цистерн с жидким хлором и другими аналогичными продуктами, если разгрузка осуществляется влажным воздухом; 
- повреждения оборудования при испытаниях их в аэродинамических трубах, в которых удары капель жидкости при сверхвысоких скоростях равносильны обстрелу автоматными пулями. 

Влажность воздуха может быть выражена через показатели относительной (%) и абсолютной (г/нм3) влажности, а также температуры точки росы. Относительная влажность воздуха определяется как отношение массы водяного пара в воздухе к массе водяного пара в воздухе в насыщенном состоянии при данной температуре. Воздух может содержать в себе влагу в виде пара тем больше, чем больше его температура. Однако с ростом давления эта способность воздуха уменьшается. 

Температура точки росы - это температура, при которой влага, содержащаяся в воздухе, начинает выделяться в виде конденсата при его охлаждении при определенном постоянном давлении, а воздух становится насыщенным. 

В зависимости от конкретного применения сжатый воздух подлежит тем или иным видам подготовки. Стандарт DIN ISO 8573-1 устанавливает 6 классов чистоты воздуха и соответствующее каждому классу предельно допустимое содержание различных видов примесей. 

Примеси и классы чистоты воздуха в соответствии с DIN ISO 8573-1:

По ГОСТ 17433-80 регламентируется: размер твердых частиц (d,мкм), содержание посторонних частиц (С) и капельных фракций масла (Oil) и воды (W), измеряемое в мг/м3, точка росы водяного пара:

Для классов 0, 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13 точка росы водяного пара – ниже минимальной рабочей температуры не менее чем на 10 К

Для классов 2,4,6,8,10,12,14 точка росы водяного пара не регламентируется.

*- значение данного параметра не регламентируется.