Problem med kondensering av tryckluft

Vattenkondens är naturlig och en biprodukt av att komprimera luft. Den mängd vatten som produceras av en luftkompressor beror till stor del på inloppsförhållandet, den omgivande luftkvaliteten och trycket.

I enklare termer avgör lufttemperatur, luftfuktighet, kompressorstorlek och erforderligt tryck mängden vatten som kommer från en enhet. Denna fukt påverkar hela systemet, inklusive rörledningar. Eftersom varm, fuktig luft har högre fukthalt än kall luft skapas vattenånga i kompressorn.

Tänk dig en 55 kW (75 hk) roterande skruvkompressor som används i ett rum med en omgivningstemperatur på 24 °C (75 °F) och 75 % relativ luftfuktighet. Dessa förhållanden ger 280 liter vatten per dag. För att motverka detta visas processen för borttagning av fukt i ett tryckluftssystem nedan. 

Vattnet kan separeras med tillbehör, inklusive efterkylare, kondensavskiljare, köldmedelstorkar och adsorptionstorkar. 

En kompressor som arbetar med ett övertryck på 7 bar(e) komprimerar luft till 7/8 av sin volym. Detta minskar också luftens förmåga att innehålla vattenånga med 7/8.

Mängden vatten som frigörs är stor. Följande exempel illustrerar den här punkten ytterligare. En 100 kW kompressor som drar in luft vid 20 °C och 60 % relativ fuktighet ger cirka 85 liter vatten under 8 timmar. Följaktligen beror den mängd vatten som avskiljs på tryckluftens tillämpningsområde. Dessa faktorer avgör vilken kombination av kylare och torkar som är lämplig.

För att ytterligare förklara tryckluftens fuktighet ska vi utvärdera omgivningstemperatur, flödeshastighet (kompressorns storlek), inloppstryck, inloppstemperatur och tryckdaggpunkt (PDP).

Flödeshastighet eller kompressorstorlek.Tillämpningar som kräver högre flödeshastigheter (CFM eller l/w) ger ett större systemvatteninnehåll.

Omgivande temperatur/luftfuktighet.Kompressorer som körs i högre omgivningstemperaturer och med högre fuktighetsnivåer producerar större mängder vattenånga i systemet.

Inloppstemperatur.Ju högre inloppstemperatur som går in i en kompressor, desto mer vatteninnehåll finns i tryckluften.

Tryck.Till skillnad från flöde, temperatur eller fuktighet genererar höga trycknivåer låga fuktnivåer. Om du till exempel trycker hårt på en vattenfylld svamp trycks vattnet ut.

Tryckdaggpunkt (PDP).Tryckdaggpunkt är ett vanligt sätt att mäta vatteninnehållet i tryckluft. PDP avser den temperatur vid vilken luft eller gas är mättad med vatten och börjar bli flytande genom kondensering. PDP är också den punkt där luft inte kan hålla kvar mer vattenånga.

För att minimera vatteninnehållet i tryckluften krävs en lägre PDP-nivå. Detta är viktigt eftersom högre PDP-värden hänvisar till större mängder vattenånga i systemet. Torkens typ och storlek avgör PDP- och kondensationsnivåerna i tryckluften.

Obehandlad tryckluftskondensation kan skada och orsaka problem i pneumatiska system, luftmotorer och ventiler. Dessutom kan alla komponenter eller maskiner som är anslutna till systemet påverkas, vilket kan leda till potentiell kontaminering av slutprodukten.

Här är en lista som ytterligare förklarar de negativa effekterna av fukt:

●     Korrosion i rörsystem och utrustning (dvs. CNC och andra tillverkningsmaskiner)

●     Skador på pneumatiska styrningar som kan resultera i dyra driftsavbrott

●     Rost och ökat slitage på produktionsutrustning på grund av att smörjmedlet sköljs bort

●     Kvalitetsproblem på grund av risk för missfärgning, sämre kvalitet och vidhäftande färg

●     Vid arbete i kallt väder kan fukten frysa, vilket kan skada regleringsledningarna

●     Ökat underhåll av luftkompressorn och kortare livslängd för utrustningen

Dessutom kan fukt i tryckluftssystemet ha många negativa effekter på anläggningsluft, instrumentluft, ventiler och cylindrar, samt tryckluftsdrivna verktyg. För att undvika onödiga underhållskostnader och eventuella driftsavbrott rekommenderar vi att arbeta förebyggande. Att vidta nödvändiga åtgärder för att hålla tryckluften torr, ren och lämplig för dina ändamål rekommenderas starkt.

Val av rätt torkmetod för tryckluft beror till stor del på de specifika kraven för att uppfylla kvalitetskontrollstandarder för din tillämpning.

Ett av de första stegen för att ta bort fukten från tryckluften inuti kompressorn. Det är viktigt eftersom en fuktavskiljare eller efterkylare kan ta bort 40-60 % av förångat vatten.

När tryckluften lämnar efterkylaren förblir den mättad med vatten och kan ha skadliga effekter på hela systemet om den inte behandlas.

Eftersom en luftkompressors tank är mycket svalare än inkommande het tryckluft kan användning av en luftbehållare bidra till att minska vatteninnehållet. Det är viktigt att tänka på att en vätsketank samlar upp överskottsfukt och måste tömmas dagligen. Detta är viktigt för att undvika korrosion och slitage.

Om din tillämpning kräver ytterligare fuktborttagning är det nödvändigt att introduceraen extern eller intern (integrerad) tork. Beroende på önskad daggpunkt är de två torkalternativen kyldaoch adsorptionstorkar. 

Med en kyltork sänks lufttemperaturen till tre grader Celsius (37 grader Fahrenheit). Den här processen gör att vattenånga kondenseras ut ur tryckluften. Om en kyltorkens daggpunkt inte är tillräcklig ska en adsorptionstork användas.

En adsorptionstork minskar daggpunkten till minst -40 grader Celsius, vilket resulterar i snustorr luft. Sådana nivåer är nödvändiga för sprejmålning, utskrift och andra pneumatiska verktygstillämpningar.