Ринципы сжатия воздуха
|
Скачать 2.08 Mb.
|
|
Утилизация выделяемого при сжатии тепла В процессе работы компрессора подводимая энергия полностью преобразуется в тепло и должна быть удалена при помощи охлаждения. Тепло может накапливаться при использовании промежуточного охлаждения воздуха непосредственно водой и маслом или с использованием теплообменников, а затем использоваться. Это дает возможность снизить затраты энергии. Как видно на рисунке 14, использование тепла масла винтовых компрессоров, имеющего температуру 85ºС, особенно привлекательно. Достаточно простого использования масляно-водяных теплообменников. Ниже представлены три возможных способа утилизации тепла: Горячий воздух для отопления Тепло охлаждающего воздуха используется для отопления помещений, имеющих воздушную систему отопления, при помощи терморегулирующих клапанов для управления температурой в помещении. Длина воздушной системы отопления составляет от 4 до 8 метров. Для более длинных систем отопления необходимы дополнительные вентиляторы. Мы рекомендуем связаться с производителем компрессора, для получения более подробной информации. Зимой тепло охлаждающего воздуха частично или полностью используется для отопления; летом охлаждающий воздух удаляется из помещения через вытяжную систему (см. рис. 16).  Горячий воздух летняя эксплуатация Горячий воздух зимняя эксплуатация Рис. 16: Горячий воздух для отопления помещения 1: Винтовой компрессор 2: Температурный блок упрвления 3: Воздухораспределитель с регулируемой заслонкой 4: Вытяжная система Горячая вода для отопления В контур циркуляции масла встраивается дополнительный теплообменник – кожухо-трубный или пластинчатый – в зависимости от мощности компрессора. Нагрев воды происходит в теплообменнике за счет теплообмена с горячим компрессорным маслом. Расположение системы несложное (см. рис. 17), и дополнительные инвестиции очень незначительны. Благодаря сбережениям на оплате отопления, система окупается менее чем за один год.  Рис. 17: Горячая вода для отопления 1: Винтовой компрессор 2: Теплообменник 3: Циркуляционный насос для рециркуляции тепла 4: Расширительный бак для рециркуляции тепла 5: Дополнительный отопительный котёл 6: Циркуляционный насос для циркуляции воды для отопления 7: Отопительный термостат 8: Радиатор Тепло для бытовой воды Процесс рециркуляции тепла такой же, как для нагрева воды для отопления (см. схему на рис. 18). Использование специальных безопасных теплообменников или систем межступенчатого охлаждения предотвращает попадание масла в бытовую воду, даже если они повреждены. Это достигается при использовании двойных трубопроводов, в которых соединены две трубы. Вода, которая должна быть нагрета, течёт по внутренней трубе. Между двумя трубами есть пространство, давление в котором контролируется. В случае повреждения одной из труб контрольное устройство включает сигнализацию.  Рис. 18: Тепло для питьевой воды 1: Винтовой компрессор 2: Теплообменник 3: Циркуляционный насос 4: Бак для нагрева воды 5: Потребители горячей воды 6: Подача воды 7: Дополнительный нагреватель (электрический) 2.5. Как осуществляется очистка сжатого воздуха? Для правильного усвоения изложенного материала здесь приводится несколько основных комментариев:
Давайте рассмотрим понятия “Примеси” и “Влажность” отдельно.  Представим атмосферный воздух в виде влажной губки. В спокойном состоянии она может содержать некоторое количество воды, без её просачивания.  Если сжать эту губку, часть воды выльется из неё – но только часть. Даже если выжать её, не вся вода выйдет из неё. С  ледовательно, часть влаги удаляется в виде конденсата, выделившегося в процессе сжатия. В воде примеси растворяются, и в результате этого образуется агрессивная смесь, которая может вызвать коррозию в компрессоре и в трубопроводах. Агрессивная смесь конденсата, окислы и продукты коррозии переносятся по трубопроводам к машинам, потребляющим сжатый воздух. Очевидно, что эти машины выйдут из строя в результате износа, значительно быстрее тех, которые приводятся в действие чистым сжатым воздухом. Это было доказано опытом эксплуатации. А сейчас давайте проанализируем этот процесс с физической точки зрения. Влажность – это наличие влаги (в общем случае) в сухом воздухе. Давление влажного воздуха представляет собой сумму  (давление воздуха) и  (парциальное давление влаги). Сухой воздух может поглощать влагу только до достижения им точки росы  . Если парциальное давление влаги превысит давление в точке росы (>), то лишняя влага конденсируется в виде тумана. Способность сухого воздуха поглощать влагу меняется в зависимости от температуры, но не зависит от давления. В результате, относительная влажность воздуха: Например, при 3ºС составляет 0,007576 бар, но при 20ºС, оно составляет 0,02337 бар. При относительной влажности воздуха 70% и 20ºС, составляет 0,01636 бар. (См. следующую таблицу, в которой парциальное давление влаги уже переведено в массовые доли г/м3.Так как способность воздуха поглощать влагу не зависит от давления, эти соотношения не изменются для сжатого воздуха. Примеры Объем 8 м3 влажного воздуха при давлении 1 бар равен 1 м3 влажного воздуха при давлении 8 бар абс, но парциальное давление конденсации (точка росы) остаётся неизменным при неизменной температуре. Начальные условия: - 8 м3 воздуха - 20ºС - 1 бар (абс) - φотн=70% - ТР=17,148 г/м3 при 20ºС - Содержание воды в воздухе: 17,148х8х0,7=96,029 г Условия после сжатия: - 1 м3 воздуха - 20ºС - 8 бар (абс) - φотн=100% - ТР=17,148 г/м3 при 20ºС - Содержание воды в воздухе: 17,148х1х1=17,148 г - Сжатый воздух не может содержать воды больше этого значения, и вода будет конденсироваться. Результат: влага сконденсировалась. Количество конденсата составит: 96,029-17,148=78,881 г В процессе сжатия воздуха в компрессоре, температура значительно возрастает, следовательно, влага не будет конденсироваться в компрессоре. Вот ещё один пример: Начальные условия: - 8 м3 воздуха - 20ºС - 1 бар (абс) - φотн=70% - ТР=17,148 г/м3 при 20ºС - Содержание воды в воздухе: 17,148х0,7х8=96,023 г Условия после сжатия: - 1 м3 воздуха - 80ºС - Максимальное содержание влаги в воздухе при 80ºС (ТР) = 290,017 г/м3 - Фактическое содержание влаги в сжатом воздухе составляет 96,023 г/м3 , что меньше максимального значения содержания влаги в сжатом воздухе при 80ºС, следовательно, влага не конденсируется. - φотн=96,023/290,017=33%. Условия после охлаждения сжатого воздуха в концевом охладителе компрессора. В концевом охладителе компрессора сжатый воздух охлаждается до температуры 35 ºС (на 10 ºС выше температуры окружающей среды). Максимальное содержание влаги в воздухе при 35ºС (ТР) = 39,286 г/м3 Содержание влаги в сжатом воздухе составляет 96,023 г/м3 , что выше максимального значения содержания влаги в сжатом воздухе при 35ºС, следовательно, влага будет конденсироваться в охладителе. Количество конденсата составит: 96,029-39,286=56,743 г Если мы говорим о компрессоре производительностью 8 м3 /мин, который сжимает воздух до 7 бар изб, то каждый час, вместе с сжатым воздухом, из него будет выходить 3,4 л конденсата, а в сутки 82 л! Явление конденсации влаги не происходит в компрессоре только по причине повышения температуры в процессе сжатия. Производители компрессоров учитывают это явление и проектируют свои агрегаты для рабочих температур около 80ºС, предотвращая образование водяных пробок. Компрессорные агрегаты, работающие в тропических условиях и высокой относительной влажности воздуха, должны работать при ещё более высоких температурах в области сжатия для предотвращения образования конденсата. В зависимости от типа компрессора, конечной температуры сжатия и конечного рабочего давления, а также от типа межступенчатого и конечного охлаждения, температура конденсации достигается в охладителях, где образуется конденсат, который затем удаляется. При кратковременных включениях компрессора, не происходит прогрев узлов компрессора до требуемой температуры, и может скапливаться конденсат в масляном резервуаре (актуально для винтового компрессора). Содержание влаги в воздухе в зависимости от температуры
Пример: В точке конденсации при 0 ºС, один м3 воздуха содержит 4,868 г влаги. |
Похожие:
 |
Техническая документация агрегат дополнительного сжатия Поставляемый компрессорный агрегат предназначен исключительно для сжатия воздуха |
|
Техническая документация агрегат дополнительного сжатия Поставляемый компрессорный агрегат предназначен исключительно для сжатия воздуха |
|
Руководство пользователя Видеорегистраторы Tigris 200-й серии В данной серии регистраторов установлена операционная система Linux и используется прогрессивный формат сжатия видео H. 264, для... |
|
Увлажнитель-очиститель воздуха Поздравляем Вас с покупкой «мойки воздуха» air-o-swiss 1355N. Использование увлажнителя значительно улучшит качество воздуха а Вашем... |
|
Руководство по эксплуатации газовый генератор горячего воздуха Генераторы горячего воздуха, о которых идет речь в этом руководстве, должны применяться исключительно на открытом воздухе или в помещениях... |
 |
Инструкция по эксплуатации регулятора расхода воздуха ррв1 в системе вентиляции версия 2016 01 Ррв1 это регулятор расхода воздуха, предназначенный для автоматического поддержания скорости расхода воздуха в системе вентиляции,... |
|
П аровый увлажнитель воздуха Через влажную капиллярную ткань проходит сухой воздух, и, уже увлажненным возвращается в помещение. Кроме того, при этом происходит... |
|
Техническое задание на поставку передвижного механического фильтра очистки воздуха Цель приобретения товара: для очистки загрязненного воздуха на сварочных постах от сварочного аэрозоля, а также для очистки воздуха... |
|
Трактор t 1 2 Техническая спецификация Фильтр очистки воздуха с сменным сухим элементом и системой предварительной очистки воздуха от загрязненных частиц |
|
Инструкция по пользованию Измерение скорости потока воздуха Вычисление объёма воздуха в потоке (кубические футы в минуту, кубометры в минуту) |
|
Руководство по эксплуатации генераторов горячего воздуха Мы очень рады, что вы сдели выбор в пользу новейших систем горячего воздуха от Ermaf |
|
Модель и ее обозначение согласно стандартной карты Фильтр очистки воздуха с сменным сухим элементом и системой предварительной очистки воздуха от загрязненных частиц |
|
Обслуживание главного двигателя в холодном состоянии На номинальной нагрузке давление продувочного воздуха составляет 1,94 бара. Режим минимальных нагрузок обеспечивается двумя электровоздуходувками,... |
|
Методические рекомендации по осуществлению государственного надзора... Федеральной службы по надзору в сфере природопользования, повышения качества проведения мероприятий по надзору в области охраны атмосферного... |
|
Реферата: «Система пуска тракторного дизеля» При этом частота вращения вала должна быть доведена до некоторой величины,обеспечивающей удовлетворительное протекание процессов... |
|
Инструкция по эксплуатации Увлажнитель воздуха «СуперФог» (SuperFog) Вы приобрели ультразвуковой увлажнитель «СуперФог», предназначенный для увлажнения воздуха в помещениях, террариумах, теплицах, зимних... |