Для чего нужен сжатый воздух

Сферы применения сжатого воздуха

Где и как используют сжатый воздух

В промышленности сжатый воздух используется двумя способами. Во-первых, его применение включают в различные технологические процессы в таких отраслях, как химическая (например, в установках для получения чистых газов — кислорода, азота), электронная (полупроводниковая. С его помощью проводят сушку, охлаждение, обдув, распыление, очистку, вентиляцию и пр. Во-вторых, как источник энергии, ее аккумулирования и передачи, в основном при эксплуатации пневматического оборудования (перфораторов, формовочных машин, компрессоров, пневматических транспортирующих установок, подъемников и т. д.), которое используется в строительстве, горно- и нефтедобывающей промышленности, в литейном производстве и машиностроении.

В каждой отрасли сжатый воздух выполняет поставленные перед ним конкретные цели и задачи. Например, в металлургии его используют для поддува в конвертерные, мартеновские, доменные печи для обеспечения процессов плавки металлов. В нефтедобывающей — для повышения отдачи нефтеносными пластами полезного ископаемого, очистки с помощью продува емкостей и нефтепроводов, тушения пожаров под землей.

Применение сжатого воздуха в быту в основном связано с использованием компрессоров, с помощью которых можно осуществить широкий спектр работ. Пневматическая энергия безопаснее и экономичнее электрической. С использованием сжатого воздуха сталкиваются при:

Самое хаотическое вещество Вселенной

Согласно самой простой классификации, газы делятся на группы: газы-окислители, инертные и горючие газы.

Окислители сами по себе не горят, но в комбинации с другими веществами или газами, могут превратиться в легковоспламеняющуюся или даже взрывоопасную смесь. Достаточно вспомнить, как горит в кислороде дерево, или негорящий в обычном воздухе марганец. К газам этой группы относят двуокись азота NO2, окись азота NO, кислород, фтор и хлор.

Вторую группу составляют нейтральные, или инертные газы. Как и следует из самого слова, они никак не взаимодействуют с другими газами, не горят, и не поддерживают горение. В замкнутых пространствах такие газы могут даже замедлять горение и тушить огонь. Поэтому их можно использовать для ликвидации пожаров там, где невозможно тушить водой. Это азот, аргон, гелий, ксенон и неон.

И, наконец, четвертая группа – это газовые смеси для разных целей:

Многоуважаемый господин баллон!

Газовый баллон прост на вид. Нам всем приходилось иметь дело и с баллончиками для сифона, и с красными баллонами, в которых перевозят пропан для приготовления пищи. Кто-то видел возле строек синие кислородные и белые ацетиленовые баллоны.

Многообразие сосудов, с помощью которых перевозят, хранят и эксплуатируют различные газы, может потрясти воображение обычного человека. Специалист же, при беглом взгляде на баллон, моментально скажет, что за газ там прописан.

Считается, что при использовании и транспортировке газов в промышленных объемах, да и в быту, лучше использовать только новые баллоны. Но это спорная точка зрения. Конечно, у нового баллона в запасе еще 40 лет ресурса, они не загрязнены влагой, на них нет неровностей и ржавчины.Однако, новые баллоны дороже почти вдвое, чем их побывавшие в употреблении и прошедшие переосвидетельствование собратья. И цена превращается в главный аргумент. Даже вы закупили партию новых баллонов, не стоит забывать, что при перезаправке вы можете получить совершенно другие баллоны с нужным газом. Тогда зачем переплачивать?

И самое главное

Ремонтировать, окрашивать и наполнять газом баллоны имеют право только специализированные организации, у которых имеются документы, разрешающие ремонтные работы с сосудами, работающими под высоким давлением. Если вам впервые предстоит заключать контракт на поставку технических газов или поверочных газовых смесей, обязательно узнайте, есть ли у компании лицензия на проведение подобных работ, и какие конкретно виды деятельности в ней указаны.

Источник

Использование сжатого воздуха в промышленности

Доброго времени суток уважаемые читатели и подписчики блога Андрея Ноака! Сегодня мы поговорим про использование сжатого воздуха в производстве.

Введение

Сжатый воздух, это воздух который содержится в емкости при давлении которое больше чем в атмосфере. Используется сжатый воздух в различных производственных операциях как в деревообрабатывающих производствах, так и в других. Типичными системами сжатого воздуха сегодня можно уже называть системы работающие на давлении 7 — 10 бар, при таком давлении воздух сжимают в 7 — 10 раз от его первоначального объема.

Сжатый воздух подает питание для различных производственных операций. При давлении 7 бар сжатый воздух довольно безопасен при эксплуатации. Он обеспечивает достаточную движущую силу не хуже чем электричество, при этом это безопасно, требует меньших затрат и конечно же такая система срабатывает быстрее, что в конечном результате делает ее удобнее, при соблюдении некоторых других параметров:

Применение сжатого воздуха

Очень часто мы, производственники, используем воздух для быстрой очистки оборудования от пыли, загрязнений. Специалисты также применяют сжатый воздух для очистки труб котельных. Кроме оборудования, операторы в деревообрабатывающей промышленности к примеру могут применять воздух для очистки себя и одежды от пыли. В некоторых странах уже сегодня имеются стандарты по использованию сжатого воздуха, к примеру в США это OSHA, в Европе это CUVA.

Кроме использования в производственных операциях, широкое распространение на производстве получили инструменты работающие непосредственно на сжатом воздухе, а это:

Безопасность

При использовании сжатого воздуха необходимо соблюдать ряд мер по безопасности и это наверно минусы его применения:

Преимущества

Почему эффективно применять сжатый воздух на производственных линиях:

Интересное видео

Удачи и до новых встреч! Видео трехцилиндрового пневматического двигателя:

Источник

Что такое сжатый воздух, где он используется

1 Немного об атмосферном воздухе

2 Что такое сжатый воздух?

Каждый из нас ежесекундно сталкивается с воздухом в самых различных его проявлениях – мы дышим атмосферным воздухом, он участвует в важнейших процессах жизнедеятельности, воздух присутствует в воде, земле. Для промышленности особое значение имеет сжатый воздух: он применяется на производственных и добывающих предприятиях, в быту, системах жизнеобеспечения и медицине.

В промышленности сжатый воздух используют в различных технологических процессах, а также для хранения и передачи энергии, например, при работе пневматического оборудования.

Как получить сжатый воздух?

Получить сжатый воздух можно из обычного атмосферного при помощи компрессора. Молекулы газов, входящие в состав атмосферного воздуха, имеют разное количество кинетической энергии. В процессе сжатия воздуха, ускоряется тепловое движение молекул, расстояние между ними сокращается, и воздух занимает меньший объем.

Как это работает на простом примере. В качестве примера можно взять воздушный шарик. В процессе подачи воздуха внутрь шарика образуется сжатый воздух, энергия которого равна энергии, затрачиваемой при его надувании. Если шар выпустить из рук, из шарика выйдет воздух, соответственно, внутренняя энергия высвободится и шар отлетит в сторону.

Получаемая энергия сохраняется для дальнейшего использования в ресивере.

Рис. 1. Схематично показан путь получения и передачи сжатого воздуха.

Фильтры и масловлагоотделители помогают решить проблему излишней влажности или наличия загрязняющих частиц в сжатом воздухе, из-за которых образуется коррозия, обмерзание, и возникают аварийные ситуации в работе оборудования.

Компрессоры для получения сжатого воздуха

Ресиверы для хранения сжатого воздуха

Фильтры для очистки сжатого воздуха от влаги и пыли

3 Классы загрязнений сжатого воздуха

На территории Российской Федерации процесс использования сжатого воздуха в промышленных масштабах регламентирован ГОСТом 17433-80. «Промышленная чистота. Сжатый воздух. Классы загрязненности (с Изменением N 1)».

Требования стандарта распространяются на рабочую среду, предназначенную для питания пневматического оборудования, работающего при давлении до 2,5 Мпа.

Согласно требованиям ГОСТа 17433-80 производитель пневматического оборудования обязан указывать Класс загрязненности используемого сжатого воздуха в технической документации, поставляемой вместе с устройством.

4 Примеры использования сжатого воздуха

Пескоструйные камеры КСО работают на сжатом воздухе

Стоит отметить, что некоторые технологические процессы на химзаводах, в фармацевтике, медицине требуют сжатый воздух с определенными параметрами, которые могут отличаться от параметров сжатого воздуха, предназначенного для пескоструйного оборудования.

5 Почему выгоднее использовать оборудование, работающее на сжатом воздухе?

Источник

Сжатый воздух как он есть…

В современном высокотехнологическом мире сжатый воздух незаменим, он используется повсеместно и на сегодняшний день является вторым по важности источником энергии после электричества для очень многих промышленных предприятий.

Что же представляет из себя сжатый воздух? Какие существуют принципы и особенности сжатия воздуха, и что следует помнить при работе с ним?

Начнем с определения: сжатый воздух – это воздух, который находится под давлением, превышающим атмосферное. По сути, сжатый воздух – это сжатый атмосферный воздух, то есть тот воздух, которым мы дышим, который состоит из различных газов:

Состояние воздуха (газа) можно описать тремя параметрами:

— удельный объем (Vуд.);

В технологии сжатия воздуха все три параметра измеряются в конкретных величинах:

— рабочее давление (давление сжатия) измеряется в барах;

— температура сжатого воздуха измеряется в градусах Цельсия;

— объем используют как для определения размеров ресивера, так и для расхода компрессорами сжатого воздуха, выраженный в лит./мин или куб.м./час

Одним из средств сжатия воздуха является его “выработка” компрессорным оборудованием. Таким образом, сжатый воздух начинает свой путь в компрессоре.

Прежде чем попасть к потребителю сжатый воздух проходит следующие этапы:

На каждом из этих этапов происходит своего рода трансформация воздуха из одного состояния в другое. Рассмотрим основные принципы и особенности сжатого воздуха.

Температура.

В процессе поступления воздуха из атмосферы в компрессор воздух начинает сжиматься. В момент сжатия воздуха в компрессоре его температура может достигать до 180 С, однако через какое-то время, когда воздух попадает дальше, в ресивер, его температура начинает падать, к примеру, на “выходе” из поршневого компрессора она равняется примерно 40-45 С.

Таким образом, падение температуры сжатого воздуха “на лицо”, и воздух, действительно, остывает. В тот момент, когда его температура начинает понижаться, идет процесс возникновения конденсата или другими словами влаги. Таким образом, о сжатии воздуха важно знать следующее:

— при сжатии всегда происходит повышение температуры. Чем сильнее сжимается воздух, тем выше поднимается температура, и даже при сжатии воздуха до невысокого давления происходит значительное возрастание температуры.

— повышение температуры происходит не из-за механического трения частей компрессора и тому подобного, а из-за самого сжатия.

— при сжатии воздуха пары воды становятся основным загрязнением.

— в сжатом воздухе сконденсировавшаяся вода является загрязнением, которое улавливает и переносит другие загрязнения.

— концентрация вредных веществ возрастает, и может стать опасной, если их не удалить.

Самое главное – то, что в итоге сжатия воздуха после падения температуры воздуха возникает конденсат, и это может стать настоящей проблемой для потребителя.

Значительное содержание воды в сжатом воздухе становится причиной коррозии пневмосети. Взвешенные частицы и ржавчина действуют как абразив на элементы пневмоавтоматики. Всё это приводит к серьезным повреждениям пневматического оборудования, тем самым вызывая простои оборудования, повышение эксплуатационных расходов и повреждение производимых изделий.

Состав сжатого воздуха.

При подаче в компрессор обычный воздух содержит около 1,8 миллиардов частиц пыли. Таким образом, воздух, попадающий в компрессор, уже содержит загрязнения в виде твердых частиц. К этому надо добавить и то, что мы уже выяснили – некоторое количество влаги или водяного пара, который при сжатии конденсируется, тоже образует загрязнение воздуха. Но и это еще не все: в процессе работы маслянных компресоров в воздушный поток (в результате нагревания масла) могут попадать масляные пары и образовавшийся углерод.

Масляный туман или пар, исходящий из потока сжатого воздуха, может стать причиной сбоя в работе компрессора, сколов краски от корпуса либо появления отверстий (пробоин) на нем. При эксплуатации компрессора в пищевой отрасли либо в медицинской сфере существует риск попадания вредных веществ в организм человека. Масляный туман является наиболее трудновыводимым элементом при его отделении от воздушного потока.

Все это в целом приводит к тому, что загрязнения в атмосферном воздухе с наличием водяных паров и масляного тумана, в процессе работы компрессора превращаются в 2 миллиарда частиц пыли и 0,03 мг/м.куб. масляных паров в выходном воздушном потоке.

Попадая в пневматическую систему, такая агрессивная смесь приводит к ускоренному износу оборудования и выходу его из строя.

Поэтому встает вопрос о качестве воздуха, которое определяется содержанием частиц пыли, масляного тумана и водяных паров. Требование к качеству сжатого воздуха определяет производитель оборудования и нормируется по DIN ISO 8573-1:2001 или ГОСТ 17433-80. Существуют следующие стандарты ISO для типов сжатого воздуха:

Очистка сжатого воздуха.

Для принудительного удаления влаги из сжатого воздуха на первом этапе применяют охладители воздуха, которые охлаждают горячий, содержащий влагу воздух до температуры +10 С по отношению к температуре окружающей среды. В результате резкого охлаждения происходит процесс конденсации. На выходе из охладителя сжатый воздух содержит влагу в виде взвеси капелек воды – водяного конденсата и пара. На следующем этапе получения сжатого воздуха с необходимой точкой росы (содержанием влаги) используются осушители сжатого воздуха.

Для удаления содержащихся в сжатом воздухе других посторонних примесей (песок, пыль, частицы метала от трущихся элементов компрессора, продукты окисления пневматической магистрали, пары масел и т. п.), применяются магистральные фильтры.

Таким образом, какими бы ни были требования по чистоте воздуха, современные системы подготовки и очистки воздуха позволяют эффективно подготовить и очистить воздух до необходимого уровня.

DIN ISO 8573-1:2001 Качество сжатого воздуха

Стандарт качества сжатого воздуха для каждой категории применения

Источник

Область применения сжатого воздуха

Для чего нужен сжатый воздух?

Многие задаются этим вопросом. Несмотря на то, что на многих производствах в большинстве своем все еще используются гидравлические, механические и электрические системы, в некоторых случаях сжатый воздух представляет собой более надежный источник энергии. Давайте рассмотрим преимущества использования сжатого воздуха:

Безопасность использования

Сжатый воздух используется даже при резких перепадах температуры. Его также можно использовать при очень высоких температурах, например, при работе кузнечного пресса или доменной печи. Пневматические устройства и воздуховоды не представляют опасности для пользователя или исправности системы. Пневматическая система и ее компоненты мало подвержены износу и, следовательно, будут иметь длительный срок службы и низкую интенсивность отказов.

Пневматические элементы часто используют для предотвращения опасности возгорания, взрыва и поражения электрическим током. Пневматическая система может использоваться во взрывоопасных зонах, при этом не требуется установка дополнительных устройств безопасности. В отличие от электрических систем системы сжатого воздуха можно безопасно использовать во влажной среде и на открытом воздухе.

Универсальность использования и транспортабельность

Так как сжатый воздух вытесняется из системы наружу, нет необходимости в прокладывании обратной линии, как в электрических и гидравлических системах. Сжатый воздух можно транспортировать на большие расстояния по воздуховодам. Установка центральной системы производства сжатого воздуха может снабжать пользователей сжатым воздухом через кольцевой трубопровод под давлением. Таким образом можно распределять энергию, имеющуюся в сжатом воздухе.

Отсутствие риска перегрузки.

На устройства со сжатым воздухом может быть применена максимальная нагрузка без риска повреждения системы. Чего нельзя сказать об электрической системе, где существует опасность перегрузки. При падении давления не происходит сжатие воздуха, однако система и ее элементы при этом не повреждаются.

Защита окружающей среды

В отличие от гидравлической системы сжатый воздух не загрязняет окружающую среду и не оставляет утечек топлива при повреждении трубопровода.

Это свойство позволяет применять системы сжатого воздуха в таких видах промышленности, как производство продуктов питания, текстиля, электроники и упаковки.

Удобство хранения

Для хранения сжатого воздуха каждая компрессорная система оборудуется ресиверами, которые представляют собой воздухозаборник определенного объема. При работе в автономном режиме компрессоры запускаются при падении заданного давления в системе. Использование накопителя позволяет завершить рабочий цикл, даже если произошел сбой в электросети. Сжатый воздух можно хранить в баллонах для дыхания и использовать его для подводного плавания, где нет трубопроводов.

Масса

Пневматические устройства, как правило, намного легче аналогичных по производительности устройств электрической системы. Это имеет значение при использовании пневматических отверток, гайковертов и молотков.

Экономность

Пневматические компоненты стоят дешевле, чем гидравлические аналоги и требуют гораздо меньшего обслуживания.

Простота использования

Устройство и принцип работы пневматической системы организованы по принципу «проще некуда». Это делает систему более прочной и надежной. Компоненты легко устанавливать и повторно использовать без особых трудностей. Монтаж такой системы занимает значительно меньше времени, по сравнению с другими системами. Установка прямых трубопроводов может быть выполнена с помощью дополнительных механических деталей.

Возможность регулировки

В системах сжатого воздуха можно регулировать расход, давление, крутящий момент и скорость подачи воздуха без использования дросселей.

Поддержание давления

Низкое давление до 10 бар изб. (145 фт/кв.дюйм изб.)

В большинстве случаев применения сжатого воздуха используется низкое давление до 10 бар изб.. Например, для эксплуатации простого пневматического инструмента потребуется давление 6,2 бар изб. (90 фт/кв.дюйм изб.). Необходимость в высоком давлении возникает, как правило, при неправильной конструкции пневматической системы. Для этого диапазона давления используются следующие компрессоры:

Среднее давление до 14 бар изб. (200 фт/кв.дюйм изб.)

Такое давление используется для шин грузовых автомобилей и тяжелых транспортных средств, а также при глубоком сверлении. Используются следующие компрессоры:

Высокое давление до 40 бар изб. (580 фт/кв.дюйм изб.)

Компрессоры этого диапазона давления используются для выдувания бутылок из материала ПЭТ, запуска дизельного двигателя, тестирования трубопроводов и промывочных баков, а также для проведения испытаний емкостей, используемых для транспортировки газов, под давлением. Используются следующие компрессоры:

Также можно использовать одновременно компрессор более низкого давления и компрессор высокого давления, который используется в качестве дожимного компрессора. Для распределения нагрузки или ограничения максимальной нагрузки, как правило, используется небольшой компрессор высокого давления для непрерывного заполнения группы ресиверов большого объема. Это позволяет удовлетворить спрос на большие объемы воздуха в короткий период времени.

Сверхвысокое давление до 345 бар изб. изб. (5000 фт/кв.дюйм изб.)

Сверхвысокое давление используется для наполнения баллонов для подводного плавания, а также на электростанциях, прокатных станах и сталелитейных заводах. Такие компрессоры обычно имеют небольшой объем, но при этом обеспечивают высокое давление. Одним из примеров является компрессор высокого давления H14T4X200 серии T30. Это трехступенчатые маслозаполненные поршневые компрессоры.

Применение сжатого воздуха

Сжатый воздух универсален и активно используется практически во всех отраслях промышленности. В этой главе мы рассмотрим некоторые типичные применения сжатого воздуха. В конце мы просим вас указать область применения, на которую не распространяется действие гарантии.

Зажатие или растяжение сжатым воздухом.

Это очень распространенное применение сжатого воздуха для автоматизации процессов. Предмет, которые необходимо подвергнуть обработке, фиксируется в заданном положении. Пневмоцилиндры предназначены для преобразования энергии сжатого воздуха в возвратно-поступательные движения штока. При подаче воздуха под давлением в цилиндр, поршень со штоком перемещается, создавая толкающее или тянущее усилие. Величина усилия не зависит от заданных значений. По завершению работы снижается давление, и усилие не прикладывается.

Инструменты с пневматическим приводом

Пневматические инструменты используются во всех областях промышленности. Пневматические механизмы и инструменты преобразуют энергию сжатого воздуха в кинетическую энергию для перемещения поршня.

К этой категории относятся вибраторы, пневматические молотки и формовочные машины. Пневматическая энергия также используется для активации клапанов и направляющих, инструментов, регулирующих устройств, в системах подачи и транспортных средствах.

Транспортировка/пневмотранспорт

В механических и автоматических системах транспортировка предметов осуществляется за счет подачи сжатого воздуха.

Сжатый воздух часто используется для обдува конвейерной системы, чтобы перевернуть продукт или предметы, которые не соответствуют спецификации.

Пневматическая транспортировка порошков и сыпучих материалов по трубопроводам имеет множество преимуществ по сравнению с другими альтернативными способами. Применение такой системы позволяет транспортировать материалы на расстояние более полумили. Пневматическая система имеет относительно долгий срок службы при низких затратах на техническое обслуживание. Загрязнение продукта исключено, а выбросы мелких частиц в окружающую среду минимальны.

Для транспортировки этих материалов используется пнемотранспорт в плотной фазе. Такой метод известен довольно давно, но обычно использовался для транспортировки лишь некоторых материалов, таких как цемент и летучая зола. За последние десять лет значительно увеличилось количество пневмотранспортных установок, использующих технологию плотной фазы для транспортировки различных материалов от корма для собак до пластиковых гранул.

Установки с плотной фазой стали активно распространяться на рынке благодаря экономичности их использования. Производители продуктов питания, пластмасс, фармацевтических препаратов, строительных материалов и сухих химикатов являются мировыми поставщиками. Системы обработки материалов, необходимые для перемещения этих продуктов, рассчитаны на транспортировку миллионов тонн в год. За счет сокращения отходов продукта расходы, потраченные на улучшение этих систем, быстро возмещаются.

Распыление

Энергия сжатого воздуха используется для проталкивания материала или жидкости через распылительную насадку. В эту категорию также входят процессы обработки поверхности, такие как очистка песком или гравием. Еще одно применение распыления — это производство снега или распыление жидкости через распылительную насадку.

Обдув и продувка воздухом

Сжатый воздух является рабочей средой при обдуве и продувке. Снижение давления и расширение объема воздуха генерируют скорость потока. Сжатый воздух используется для выдува бутылок, чистки инструментов и форм, вымывания остатков, транспортировки. Сжатый воздух также используется для охлаждения. Если сжатый воздух используется непосредственно из главного коллектора, рекомендуется сначала отрегулировать его. В противном случае будет использоваться больше воздуха при увеличении давления (см. приложение, поток через отверстие). Для систем открытого обдува рекомендуется использовать специальные насадки. Распылитель следует использовать при давлении не более 2 бар изб.

Испытания и проверки

Изменение давления в точке измерения используется для определения положения, веса и изменения формы. Это позволяет подсчитывать товары, корректировать положение или определять наличие деталей.

Управление производственным процессом

Это очень распространенный способ применения сжатого воздуха. Управление воздушными компрессорами зависит от пневматических электромагнитных клапанов и реле давления. Все пневматические системы должны контролироваться каким-либо методом. Механизмы управления приводятся в действие разными способами, например, с помощью механических переключателей, упоров или вручную. Также широко используются электрические переключатели.

Другие варианты применения

Ниже указаны варианты применения сжатого воздуха в промышленности.

Источник