Problemen met condensatie van perslucht

Watercondensatie is een natuurlijk verschijnsel en bijproduct van het comprimeren van lucht. De hoeveelheid water die door een luchtcompressor wordt geproduceerd, is grotendeels afhankelijk van de toestand van de inlaat, de kwaliteit van de omgevingslucht en de druk.

Eenvoudig gezegd, bepalen de luchttemperatuur, vochtigheid, compressorgrootte en vereiste druk de hoeveelheid water die uit een unit komt. Dit vocht is van invloed op het gehele systeem, inclusief leidingen. Omdat warme, vochtige lucht een hoger vochtgehalte heeft dan koude lucht, ontstaat er waterdamp in de compressor.

Neem bijvoorbeeld een 55 kW (75 pk) schroefcompressor die werkt in een ruimte met een omgevingstemperatuur van 24 °C (75 °F) en een relatieve vochtigheid van 75%. In deze omstandigheden wordt 280 liter (75 gallon) water per dag geproduceerd. Om dit tegen te gaan is er een vochtverwijderingsproces in een persluchtsysteem, dat hieronder wordt weergegeven. 

Dit water kan worden gescheiden met accessoires, waaronder nakoelers, condensatieafscheiders, koeldrogers en adsorptiedrogers. 

Een compressor die werkt met een overdruk van 7 bar(e) comprimeert lucht tot 7/8 van zijn volume. Dit vermindert ook het vermogen van de lucht om waterdamp vast te houden met 7/8.

De hoeveelheid water die vrijkomt is aanzienlijk. In het volgende voorbeeld wordt dit punt verder geïllustreerd. Een 100kW-compressor die lucht aanzuigt bij 20 °C en een relatieve vochtigheid van 60%, produceert ongeveer 85 liter water in 8 uur. De hoeveelheid water die wordt afgescheiden is dus afhankelijk van het toepassingsgebied van de perslucht. Deze factoren bepalen welke combinatie van koelers en drogers geschikt is.

Om het vochtgehalte van de perslucht verder uit te leggen, gaan we de omgevingstemperatuur, het debiet (compressorgrootte), de inlaatdruk, de inlaattemperatuur en het drukdauwpunt (PDP) evalueren.

Debiet of compressorgrootte. Toepassingen die hogere debieten (CFM of l/w) vereisen, geven een hoger watergehalte in het systeem.

Omgevingstemperatuur / vochtigheidsgehalte. Compressoren die werken bij hogere omgevingstemperaturen en vochtigheidsniveaus produceren grotere hoeveelheden waterdamp in het systeem.

Inlaattemperatuur. Hoe hoger de inlaattemperatuur naar een compressor, hoe meer water er in de perslucht aanwezig is.

Druk. In tegenstelling tot debiet, temperatuur of vochtigheid, genereren hoge drukniveaus lage vochtigheidsniveaus. Als u bijvoorbeeld hard knijpt in een met water gevulde spons, wordt het water naar buiten geduwd.

Drukdauwpunt (PDP). Het drukdauwpunt is een gebruikelijke manier om het watergehalte in perslucht te meten. PDP verwijst naar de temperatuur waarbij lucht of gas verzadigd is met water en door condensatie overgaat naar een vloeibare toestand. PDP is ook het punt waarop lucht geen hoger gehalte aan waterdamp kan vasthouden.

Om het watergehalte in perslucht te minimaliseren, is een lager PDP-niveau vereist. Dit is belangrijk omdat hogere PDP-waarden verwijzen naar grotere hoeveelheden waterdamp in het systeem. Het type en de grootte van de droger bepalen het PDP en de condensatieniveaus in perslucht.

Onbehandelde condensatie van perslucht kan schade en problemen veroorzaken aan pneumatische systemen, luchtmotoren en kleppen. Bovendien kunnen alle op het systeem aangesloten componenten of machines worden beïnvloed, wat kan leiden tot mogelijke verontreiniging van het eindproduct.

Hier is een lijst met verdere uitleg van de nadelige effecten van vocht:

●     Corrosie van leidingen en apparatuur (zoals CNC-machines en andere installaties voor de fabricage)

●     Beschadiging van de pneumatische bediening die kan resulteren in kostbare uitval

●     Roest en verhoogde slijtage van productieapparatuur door wegspoelen van smeermiddel

●     Kwaliteitsproblemen zoals verkleuring, lagere kwaliteit en verminderde hechting van lak

●     In koude omstandigheden kan er bevriezing optreden, waardoor schade aan stuurleidingen ontstaat

●     Overmatig onderhoud aan de luchtcompressor en kortere levensduur van apparatuur

Bovendien kan het vocht van perslucht veel schadelijke effecten hebben op de fabriekslucht, instrumentlucht, kleppen en cilinders, evenals op pneumatisch aangedreven gereedschappen. Om onnodige, buitensporige onderhoudskosten en mogelijke uitvaltijd te voorkomen, wordt geadviseerd proactief te zijn. Het wordt ten zeerste aanbevolen de noodzakelijke stappen uit te voeren om perslucht droog, schoon en geschikt te houden voor uw toepassing.

Het kiezen van de juiste droogmethode voor perslucht is grotendeels afhankelijk van de specifieke vereisten die nodig zijn om te voldoen aan de kwaliteitscontrolenormen voor uw toepassing.

Een van de eerste stappen is om het vocht uit de perslucht in de compressor te verwijderen. Dit is belangrijk omdat een waterafscheider of nakoeler in staat is om 40-60% van het verdampte water te verwijderen.

Nadat de perslucht de nakoeler heeft verlaten, blijft deze verzadigd met water en kan zonder behandeling het gehele systeem beschadigd raken.

Omdat de tank van een luchtcompressor veel koeler is dan inkomende hete perslucht, kan het gebruik van een luchtketel helpen het watergehalte te verminderen. Het is belangrijk om te onthouden dat een natte tank overtollig vocht verzamelt en dagelijks moet worden afgetapt. Dit is belangrijk om corrosie en slijtage te voorkomen.

Als uw toepassing verdere vochtverwijdering vereist, is het noodzakelijk om een externe of interne (geïntegreerde) droger te introduceren. Afhankelijk van het gewenste dauwpunt zijn de twee drogeropties koeldrogers en adsorptiedrogers. 

Bij een koeldroger wordt de luchttemperatuur verlaagd tot drie graden Celsius (37 graden Fahrenheit). Dit proces zorgt ervoor dat waterdamp uit de perslucht condenseert. Als het dauwpunt van een koeldroger niet voldoende is, moet een adsorptieluchtdroger worden gebruikt.

Een adsorptiedroger verlaagt het dauwpunt tot ten minste -40 graden Celsius, wat resulteert in kurkdroge lucht. Dergelijke niveaus zijn essentieel voor spuitlakwerkzaamheden, afdrukken en andere toepassingen van pneumatisch gereedschap.