Если вы когда-либо работали со сжатым воздухом, вы уже знаете, что он влажный, причем значительно. Чем сильнее вы сжимаете его, тем больше концентрация влаги.
Если вы хотите узнать о причинах влажности воздуха, связанных с ней проблемах и способах ее устранения, эта публикация даст ответы на все вопросы. Читайте дальше!
2 апреля 2020 г.
Почему сжатый воздух влажный?
Короткий ответ
Газы (например, воздух) подвергаются сжатию, а жидкости (например, вода) нет. Таким образом, несмотря на то, что можно с легкостью выполнить сжатие воздуха объемом 100 м3 при обычном атмосферном давлении до 1/8 или даже 1/100 от этого объема, уровень содержащейся в нем воды останется прежним.
Длинный ответ
Прежде чем поговорить о влиянии сжатия воздуха, необходимо подробнее рассмотреть, что именно подвергается сжатию. Помимо азота, кислорода, аргона, углекислого газа и других газов, которые входят в состав вдыхаемого нами воздуха, значительный процент приходится на водяной пар. Однако существует предельное содержание водяного пара, которое заданный объем воздуха может удерживать, прежде чем он станет насыщенным, как губка. При сжатии воздуха соотношение воды и воздуха (по объему) обычно выходит за пределы этой точки насыщения. В результате он становится насыщенным влагой.
Что значит влажный?
Степень влажности зависит от нескольких факторов.
Главный фактор — количество воды в воздухе. Относительная влажность обычно меняется в зависимости от местных погодных условий. Количество влаги, которое может удерживаться в воздухе, зависит от температуры и давления. Например, на уровне моря и при температуре 30 °C (86 °F) окружающий воздух может содержать до 2,5% водяного пара по массе. Таким образом, на каждые 100 м3 может приходиться до 3 л водяного пара.
Давайте посмотрим, что произойдет с этой водой при умеренном коэффициенте сжатия 8:1 (т. е. при сжатии 100 м3 воздуха до 12,5 м3).
Как отмечалось выше, несмотря на то, плотность получаемого воздуха увеличивается, максимальное содержание воды остается постоянным по объему. Другими словами, теперь уменьшенный объем 12,5 м3 может удерживать 1/8 от исходного объема воды, равного 3 л (т. е. 375 мл), при той же температуре (при этом оставшийся объем 2,6 л конденсируется в воду в жидком состоянии). Сжимая объем воздуха в доме, вы сможете получить достаточно воды для утреннего чая!
Но что не так с небольшим количеством воды?
Некоторое количество воды может быть полезно для вас. Однако даже небольшая концентрация воды может привести к катастрофическим последствиям для вашей инфраструктуры и/или продукции. Избыточная влага, содержащаяся в воздухе вашей системы, может стать причиной следующих проблем:
- Коррозия в технологических трубопроводах, резервуарах и других металлических компонентах и оборудовании.
- Неисправность контрольно-измерительных приборов и органов управления.
- Образование льда в холодных климатических условиях или условиях эксплуатации, что приведет к засорению трубопроводов и других систем (потенциально серьезный риск для безопасности!).
- Появление пятен, разбавление, загрязнение и другие проблемы с качеством конечной продукции.
- Микробное загрязнение, поскольку там, где присутствует вода, обычно присутствуют (потенциально опасные) микроорганизмы.
Существует достаточно причин, чтобы беспокоиться о наличии воды в сжатом воздухе, независимо от области применения.
Итак, как решить эту проблему?
К счастью, несмотря на то, что влажный сжатый воздух создает много проблем, у нас есть еще больше технологий, чтобы предотвратить их возникновение. Подобно тому, как с огнем борются при помощи огня, многие из этих технологий устраняют конденсацию конденсацией.
От охлаждения и (центробежного) разделения до рефрижераторного, абсорбционного и/или адсорбционного осушения — все эти методы позволяют превратить проблему (повышенная точка росы сжатого воздуха) в решение. Они приводят к осаждению содержащейся в воздухе влаги с переходом воды в жидкое состояние для ее последующего удаления. Аналогично сжатию мокрой губки, о которой мы говорили в начале.
Поэтому если вы беспокоитесь о влаге в сжатом воздухе — не стоит. В следующей статье о системе Air Drying 101 мы более подробно расскажем о некоторых способах решения этой проблемы.
