Thiết bị nguồn không khí là gì?Có những thiết bị gì?

Thiết bị nguồn không khí là gì?Có những thiết bị gì?

Thiết bị nguồn khí là thiết bị tạo khí nén – máy nén khí (máy nén khí).Máy nén khí có nhiều loại, phổ biến là loại piston, loại ly tâm, loại trục vít, loại cánh trượt, loại cuộn, v.v.
Khí nén đầu ra từ máy nén khí chứa một lượng lớn các chất gây ô nhiễm như hơi ẩm, dầu và bụi.Thiết bị lọc phải được sử dụng để loại bỏ đúng cách các chất ô nhiễm này để tránh chúng gây hại cho hoạt động bình thường của hệ thống khí nén.

Thiết bị lọc nguồn không khí là thuật ngữ chung cho nhiều thiết bị và dụng cụ.Thiết bị lọc nguồn không khí cũng thường được gọi là thiết bị xử lý sau trong công nghiệp, thường đề cập đến bể chứa khí, máy sấy, bộ lọc, v.v.
● bình khí
Chức năng của bình chứa khí là loại bỏ xung áp suất, dựa vào sự giãn nở đoạn nhiệt và làm mát tự nhiên để hạ nhiệt độ, tách thêm độ ẩm và dầu trong khí nén và lưu trữ một lượng khí nhất định.Một mặt, nó có thể làm giảm bớt mâu thuẫn rằng lượng khí tiêu thụ lớn hơn lượng khí đầu ra của máy nén khí trong một khoảng thời gian ngắn.Mặt khác, nó có thể duy trì nguồn cung cấp không khí trong thời gian ngắn khi máy nén khí bị hỏng hoặc mất điện, để đảm bảo an toàn cho thiết bị khí nén.

●máy sấy không khí

Máy sấy khí nén đúng như tên gọi của nó là một loại thiết bị loại bỏ nước cho khí nén.Có hai loại máy sấy đông lạnh và máy sấy hấp phụ thường được sử dụng, cũng như máy sấy phân tán và máy sấy màng polyme.Máy sấy lạnh là thiết bị khử nước khí nén được sử dụng phổ biến nhất và thường được sử dụng trong những trường hợp có yêu cầu chung về chất lượng nguồn không khí.Máy sấy lạnh sử dụng đặc điểm là áp suất riêng phần của hơi nước trong khí nén được xác định bởi nhiệt độ của khí nén để thực hiện làm mát, khử nước và sấy khô.Máy sấy làm lạnh bằng khí nén thường được gọi là “máy sấy lạnh” trong ngành.Chức năng chính của nó là giảm hàm lượng nước trong khí nén, nghĩa là giảm “nhiệt độ điểm sương” của khí nén.Trong hệ thống khí nén công nghiệp nói chung, nó là một trong những thiết bị cần thiết để làm khô và lọc khí nén (còn gọi là xử lý sau).

1 nguyên tắc cơ bản

Khí nén có thể đạt được mục đích loại bỏ hơi nước thông qua điều áp, làm mát, hấp phụ và các phương pháp khác.Máy sấy đông lạnh là phương pháp làm mát.Chúng ta biết rằng không khí được nén bởi máy nén khí chứa nhiều loại khí và hơi nước nên gọi là không khí ẩm.Độ ẩm của không khí ẩm thường tỷ lệ nghịch với áp suất, nghĩa là áp suất càng cao thì độ ẩm càng ít.Sau khi áp suất không khí tăng lên, hơi nước trong không khí vượt quá hàm lượng có thể sẽ ngưng tụ thành nước (tức là thể tích khí nén trở nên nhỏ hơn và không thể giữ được hơi nước ban đầu).

Điều này có nghĩa là so với không khí được hít vào ban đầu, độ ẩm trở nên nhỏ hơn (ở đây đề cập đến việc phần khí nén này trở lại trạng thái không nén).

Tuy nhiên, khí thải của máy nén khí vẫn là khí nén và hàm lượng hơi nước của nó ở giá trị tối đa có thể, tức là nó đang ở trạng thái tới hạn là khí và lỏng.Khí nén lúc này gọi là trạng thái bão hòa, do đó chỉ cần chịu áp suất nhẹ, hơi nước sẽ ngay lập tức chuyển từ trạng thái khí sang trạng thái lỏng, tức là nước sẽ ngưng tụ.

Giả sử không khí là một miếng bọt biển ướt đã hấp thụ nước thì độ ẩm của nó chính là nước được hấp thụ.Nếu một ít nước bị vắt ra khỏi miếng bọt biển bằng lực thì độ ẩm của miếng bọt biển sẽ giảm đi tương đối.Nếu bạn để miếng bọt biển phục hồi thì đương nhiên nó sẽ khô hơn miếng bọt biển ban đầu.Điều này cũng đạt được mục đích loại bỏ nước và làm khô bằng áp suất.
Nếu không còn lực nào nữa sau khi đạt đến một lực nhất định trong quá trình ép miếng bọt biển thì nước sẽ ngừng bị vắt ra ngoài, đó là trạng thái bão hòa.Tiếp tục tăng lực bóp vẫn có nước chảy ra.

Vì vậy, bản thân thân máy nén khí có chức năng loại bỏ nước và phương pháp được sử dụng là tạo áp suất, nhưng đây không phải là mục đích của máy nén khí mà là một gánh nặng “khó chịu”.

Tại sao “điều áp” không được sử dụng như một phương pháp loại bỏ nước khỏi khí nén?Điều này chủ yếu là do tiết kiệm, tăng áp lực thêm 1 kg.Tiêu thụ khoảng 7% năng lượng tiêu thụ là khá không kinh tế.

Việc khử nước “làm mát” tương đối tiết kiệm, máy sấy lạnh sử dụng nguyên lý tương tự như quá trình hút ẩm của máy điều hòa để đạt được mục tiêu.Do mật độ hơi nước bão hòa có giới hạn nên trong áp suất khí động học (khoảng 2MPa) có thể coi mật độ hơi nước trong không khí bão hòa chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ và không liên quan gì đến áp suất không khí.

Nhiệt độ càng cao thì mật độ hơi nước trong không khí bão hòa càng lớn và càng có nhiều nước.Ngược lại, nhiệt độ càng thấp thì càng ít nước (điều này có thể hiểu từ lẽ thường trong cuộc sống, mùa đông khô lạnh, mùa hè nóng ẩm).

Làm mát không khí nén đến nhiệt độ càng thấp càng tốt để giảm mật độ hơi nước chứa trong nó và tạo thành "ngưng tụ", thu thập các giọt nước nhỏ hình thành do ngưng tụ và xả chúng ra, để đạt được mục đích loại bỏ độ ẩm trong khí nén.

Vì bao gồm quá trình ngưng tụ và ngưng tụ thành nước nên nhiệt độ không thể thấp hơn “điểm đóng băng”, nếu không hiện tượng đóng băng sẽ không thoát nước hiệu quả.Thông thường, “nhiệt độ điểm sương áp suất” danh nghĩa của máy sấy đông lạnh chủ yếu là 2 ~ 10°C.

Ví dụ: “điểm sương áp suất” ở 10°C là 0,7MPa được chuyển đổi thành “điểm sương áp suất khí quyển” thành -16°C.Có thể hiểu là khi sử dụng trong môi trường không thấp hơn -16°C sẽ không có nước lỏng khi khí nén thải ra khí quyển.

Tất cả các phương pháp loại bỏ nước bằng khí nén chỉ có tính chất khô tương đối, đáp ứng được một mức độ khô nhất định.Không thể loại bỏ hoàn toàn độ ẩm và việc theo đuổi độ khô vượt quá yêu cầu sử dụng là rất không kinh tế.
2 nguyên lý làm việc

Máy sấy làm lạnh bằng khí nén làm mát khí nén để ngưng tụ hơi nước trong khí nén thành các giọt chất lỏng, nhằm đạt được mục đích giảm độ ẩm của khí nén.
Các giọt ngưng tụ được thải ra khỏi máy thông qua hệ thống thoát nước tự động.Miễn là nhiệt độ môi trường của đường ống hạ lưu ở đầu ra của máy sấy không thấp hơn nhiệt độ điểm sương ở đầu ra của thiết bị bay hơi thì hiện tượng ngưng tụ thứ cấp sẽ không xảy ra.

3 quy trình làm việc

Quá trình khí nén:
Khí nén đi vào bộ trao đổi nhiệt không khí (bộ sấy sơ bộ) [1], ban đầu làm giảm nhiệt độ của khí nén nhiệt độ cao, sau đó đi vào bộ trao đổi nhiệt Freon/không khí (thiết bị bay hơi) [2], nơi khí nén được làm mát cực kỳ nhanh chóng, giảm đáng kể nhiệt độ xuống nhiệt độ điểm sương, nước lỏng và khí nén tách ra được tách ra trong thiết bị tách nước [3], nước đã tách được xả ra khỏi máy bằng thiết bị thoát nước tự động.

Khí nén và chất làm lạnh nhiệt độ thấp trao đổi nhiệt trong thiết bị bay hơi [2].Lúc này, nhiệt độ của khí nén rất thấp, xấp xỉ bằng nhiệt độ điểm sương từ 2~10°C.Nếu không có yêu cầu đặc biệt (tức là không yêu cầu nhiệt độ thấp đối với khí nén), thông thường khí nén sẽ quay về bộ trao đổi nhiệt không khí (preheater) [1] để trao đổi nhiệt với khí nén nhiệt độ cao vừa đi vào máy sấy lạnh.Mục đích của việc làm này:

① Sử dụng hiệu quả “làm mát chất thải” của khí nén khô để làm mát trước khí nén nhiệt độ cao vừa đi vào máy sấy lạnh, nhằm giảm tải làm lạnh của máy sấy lạnh;

② Ngăn ngừa các sự cố thứ cấp như ngưng tụ, nhỏ giọt và rỉ sét ở bên ngoài đường ống phía sau do khí nén ở nhiệt độ thấp bị khô.

Quá trình làm lạnh:

Chất làm lạnh freon đi vào máy nén [4], sau khi nén, áp suất tăng (và nhiệt độ cũng tăng), khi cao hơn một chút so với áp suất trong bình ngưng, hơi môi chất lạnh áp suất cao được thải vào bình ngưng [6 ].Trong thiết bị ngưng tụ, hơi môi chất lạnh ở nhiệt độ và áp suất cao hơn trao đổi nhiệt với không khí ở nhiệt độ thấp hơn (làm mát không khí) hoặc nước làm mát (làm mát bằng nước), từ đó ngưng tụ chất làm lạnh Freon thành trạng thái lỏng.

Lúc này, chất làm lạnh dạng lỏng đi vào thiết bị trao đổi nhiệt Freon/không khí (thiết bị bay hơi) [2] thông qua ống mao dẫn/van giãn nở [8] để giảm áp suất (làm nguội) và hấp thụ nhiệt của khí nén trong thiết bị bay hơi để hóa hơi .Đối tượng cần làm mát – khí nén được làm mát và hơi môi chất lạnh bay hơi được máy nén hút đi để bắt đầu chu trình tiếp theo.

Chất làm lạnh hoàn thành một chu trình thông qua bốn quá trình nén, ngưng tụ, giãn nở (điều tiết) và bay hơi trong hệ thống.Thông qua các chu trình làm lạnh liên tục, mục đích làm đông lạnh khí nén đã đạt được.
4 Chức năng của từng thành phần
trao đổi nhiệt không khí
Để ngăn nước ngưng tụ hình thành trên thành ngoài của đường ống bên ngoài, không khí đông khô rời khỏi thiết bị bay hơi và trao đổi nhiệt trở lại với khí nén nhiệt độ cao, nóng và ẩm trong bộ trao đổi nhiệt không khí.Đồng thời, nhiệt độ của không khí đi vào thiết bị bay hơi giảm đi rất nhiều.

trao đổi nhiệt
Chất làm lạnh hấp thụ nhiệt và nở ra trong thiết bị bay hơi, chuyển từ trạng thái lỏng sang trạng thái khí và khí nén được làm mát bằng cách trao đổi nhiệt, do đó hơi nước trong khí nén chuyển từ trạng thái khí sang trạng thái lỏng.

nguồn nước
Nước lỏng kết tủa được tách ra khỏi khí nén trong thiết bị tách nước.Hiệu suất tách của thiết bị tách nước càng cao thì tỷ lệ nước lỏng tái bay hơi vào khí nén càng nhỏ và điểm sương áp suất của khí nén càng thấp.

máy nén
Chất làm lạnh dạng khí đi vào máy nén lạnh và được nén để trở thành chất làm lạnh dạng khí ở nhiệt độ cao, áp suất cao.

van bypass
Nếu nhiệt độ của nước lỏng kết tủa giảm xuống dưới điểm đóng băng, băng ngưng tụ sẽ gây tắc nghẽn băng.Van bypass có thể kiểm soát nhiệt độ làm lạnh và kiểm soát điểm sương áp suất ở nhiệt độ ổn định (trong khoảng từ 1 đến 6°C)

tụ điện

Bình ngưng làm giảm nhiệt độ của chất làm lạnh và chất làm lạnh chuyển từ trạng thái khí ở nhiệt độ cao sang trạng thái lỏng ở nhiệt độ thấp.

lọc
Bộ lọc lọc hiệu quả các tạp chất của chất làm lạnh.

Van mao mạch/mở rộng
Sau khi chất làm lạnh đi qua ống mao dẫn/van giãn nở, thể tích của nó nở ra, nhiệt độ giảm và trở thành chất lỏng ở nhiệt độ thấp, áp suất thấp.

Máy tách khí-lỏng
Vì chất làm lạnh dạng lỏng đi vào máy nén sẽ gây sốc chất lỏng, có thể gây hư hỏng cho máy nén lạnh, nên bộ tách chất lỏng-khí làm lạnh đảm bảo rằng chỉ chất làm lạnh dạng khí mới có thể đi vào máy nén lạnh.

cống tự động
Hệ thống thoát nước tự động xả nước lỏng tích tụ ở đáy thiết bị phân tách ra khỏi máy theo định kỳ.

máy sấy khô

Máy sấy lạnh có ưu điểm là cấu trúc nhỏ gọn, sử dụng và bảo trì thuận tiện, chi phí bảo trì thấp.Nó phù hợp trong những trường hợp nhiệt độ điểm sương của áp suất khí nén không quá thấp (trên 0°C).
Máy sấy hấp phụ sử dụng chất hút ẩm để hút ẩm và làm khô khí nén buộc phải đi qua.Máy sấy hấp phụ tái sinh thường được sử dụng hàng ngày.
● bộ lọc
Bộ lọc được chia thành các bộ lọc đường ống chính, bộ tách khí-nước, bộ lọc khử mùi than hoạt tính, bộ lọc khử trùng bằng hơi nước, v.v. và chức năng của chúng là loại bỏ dầu, bụi, độ ẩm và các tạp chất khác trong không khí để thu được khí nén sạch.Không khí.