Сжатый воздух представляет собой энергию в виде сжатого окружающего воздуха. Сжатый воздух постоянно пытается вернуться к атмосферному давлению и, таким образом, выполняет работу во время процесса расширения.
На ряду с электрической энергией сжатый воздух является одной из важнейших форм энергии для промышленных производств и широко используется благодаря многочисленным преимуществам:
► производство сжатого воздуха по мере необходимости на рабочем месте
► простой метод хранения без потерь
► легкий транспорт
► высокая энергоемкость
► легкое преобразование в другие виды энергии, например
• воздух дутья (пневматический пистолет или дюза)
• быстрые линейные движения высокой силы (пневматический цилиндр)
• вращательные движения с высоким крутящим моментом (пневматический двигатель)
• и т.д.
► универсальный в использовании
Сжатый воздух содержит загрязняющие вещества и влагу из окружающего воздуха, концентрация которых повышается в соответствии с рабочим давлением. Компрессоры с масляной смазкой добавляют количество масла в сжатый воздух (остаточное масло). При охлаждении сжатого, горячего воздуха до уровня температуры, пригодного для потребления, в сжатом воздухе образуется большое количество воды в жидком виде. В этом стоянии сжатый воздух в соответствии с современным уровнем техники считается не пригодным для использования, так как он может загрязнит или повредить пневматическую систему, потребителей сжатого воздуха а также продукты, находящиеся в контакте с ним.
С помощью подготовки сжатого воздуха удаляются загрязнения и, тем самым, обеспечивается необходимый для соответствующего применения уровень чистоты воздуха - от воздуха КИП или технически не содержащего масла воздуха до стерильно чистого или медицинского воздуха для дыхания.
Для обеспечения долговременной и бесперебойной работы потребителей сжатого воздуха, минимизации простоев и незапланированных затрат на техническое обслуживание и ремонт, а также для защиты производственных товаров от загрязнений в сжатом воздухе необходима подготовка сжатого воздуха.
И, прежде всего, обработка сжатым воздухом активно способствует охране окружающей среды, а также безопасности и гигиене труда. Капли жидкого масла, масляный туман, загрязненные маслом твердые частицы и газообразные, дурно пахнущие пары масла, т. е. загрязнение, возникающее во время производства сжатого воздуха, могут быть полностью устранены и, следовательно, не загрязняют местную окружающую среду.
Система подготовки сжатого воздуха содержит несколько последовательных компонентов обработки, так называемую цепочку обработки, которые обрабатывают сжатый воздух по этапам, чтобы достичь уровень требуемой чистоты.
Охлаждение сжатым воздухом происходит в каждой системе сжатого воздуха. В основном, еще находясь в компрессоре температура сжатого воздуха снижается от высокого уровня температуры сжатия (от 70 ° C до 120 ° C) до температуры, годной для применения (от 25 ° C до 35 ° C). При охлаждении образуются большие количества конденсата, которые необходимо удалить из системы сжатого воздуха непосредственно после охладителя сжатого воздуха. В случаях если компрессор не оборудован охладителем, охлаждение является недостаточным или последующие процессы подготовки требуют для более энергетически эффективной и экономичной работы более низких температур, необходимо «доохладить» сжатый воздух с помощью дополнительного охладителя.
Осушение сжатого воздуха является основной частью процесса подготовки сжатого воздуха. Главная задача осушения заключается в уменьшении количества влаги, содержащейся в сжатом воздухе, до определенного значения. На выходе из компрессора в сжатом воздухе имеется в тысячу раз больше влаги по сравнению с суммой всех других примесей. Сжатый воздух на 100% насыщен водяным паром. Тем самым, малейшее охлаждение сжатого воздуха на пути к потребителю вызывает конденсацию влаги и соответственно образование конденсата в сжатом воздухе.
Осушители значительно снижают количество влаги в сжатом воздухе, делая его сухим и ненасыщенным. Тем самым образование конденсата по линии сжатого воздуха, так же как при его применении исключается.
Как охладители, так и осушители уменьшают количество влаги в сжатом воздухе. В то время как охладители поставляют сжатый воздух, который все еще на 100% насыщен влагой, осушители производят ненасыщенный сжатый воздух. Поэтому охладители используются для чистого снижения температуры, в то время как сушилки используются для реального процесса сушки сжатым воздухом, путем снижения влажности до определенной точки росы давления и, таким образом, обеспечения отсутствия дальнейшей конденсации.
Не насыщенный сухой сжатый воздух способен снова притягивать влагу. Поэтому, благодаря высушенному сжатому воздуху, впоследствии могут быть высушены «влажные» участки системы сжатого воздуха. Это требует времени, но это работает!
Фильтрация является элементарным звеном цепочки подготовки сжатого воздуха, которая включает в себя сразу несколько этапов фильтрации.
Фильтры сжатого воздуха постепенно удаляют все виды жидких и твердых примесей из сжатого воздуха – от большого количества конденсата и грубых загрязнений, таких как ржавчина, частицы истирания, масляные капли и пыль, до масляного тумана и мелкой пыли. Фильтры с активированным углем дополнительно удаляют неприятные запахи и пары масла. Специальные фильтры удаляют также вирусы и бактерии из сжатого воздуха и, таким образом, производят стерильный воздух.
Переработка конденсата находит свое применение практически в каждом звене цепочки подготовки сжатого воздуха и разделяется на отвод и обработку конденсата.
При отводе конденсата из пневмосистемы конденсируются и удаляются образовавшиеся жидкости. Тем самым предотвращается перенос жидких загрязнений вдоль цепочки подготовки сжатого воздуха. В процессе очистки из конденсата удаляются загрязнения, масло и углеводы.
Таким образом обеспечивается экологически чистый сброс конденсата в канализационную сеть и водоемы.