SMC壓縮空氣質量分級及管理——含水量篇
發表時(shí)間:2020-10-18
發布人(rén):融晨科技
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壓縮空氣是(shì)有質量标準的(de):
因爲(wéi / wèi)網站不(bù)可以(yǐ)上(shàng)傳文檔,避免版權問題。所以(yǐ)這(zhè)裏列出(chū)對應壓縮空氣質量标準名稱,以(yǐ)及檢測方法标準。
如果需要(yào / yāo)的(de)話,可以(yǐ)關注,并私信我。
最近遇到(dào)一個(gè)典型問題:
1.現場反饋有卡閥現象。
2.返回的(de)閥,拆開查看,4個(gè)閥裏,有3個(gè)閥的(de)潤滑脂全部沖沒了(le/liǎo)。(可能性爲(wéi / wèi)有稀油,或者水沖刷)
3.現場直接在(zài)原來(lái)的(de)AF顆粒過濾器上(shàng)加了(le/liǎo)個(gè)油霧分離器,但是(shì)不(bù)管用,依然出(chū)現卡閥。
因爲(wéi / wèi)壓縮空氣影響因素主要(yào / yāo)就(jiù)3個(gè):雜質,水,稀油。
已經排除掉雜質和(hé / huò)稀油了(le/liǎo),那麽我就(jiù)懷疑是(shì)水。
那麽爲(wéi / wèi)什麽含水會影響氣動元件的(de)使用呢?
我們來(lái)打個(gè)比方,如果拿一塊橡皮在(zài)桌子(zǐ)上(shàng)擦,會怎樣?會磨出(chū)磨削。
如果我們在(zài)橡皮上(shàng)抹上(shàng)油呢?就(jiù)很滑,就(jiù)不(bù)會磨出(chū)磨削。
如果我們要(yào / yāo)沖掉油,怎麽沖呢?用水沖。
所以(yǐ)氣動系統的(de)缸和(hé / huò)閥爲(wéi / wèi)了(le/liǎo)能夠順利動作,都加了(le/liǎo)潤滑脂。而(ér)如果壓縮空氣中含水,會将潤滑脂沖掉。雖然目前的(de)潤滑脂都是(shì)幹油,像黃油一樣糊在(zài)動作元件上(shàng),但是(shì)依然怕水進入。(關于(yú)稀油潤滑,幹油潤滑,固體潤滑,油霧潤滑。以(yǐ)及幹油潤滑的(de)锂基,皂基,食品級,重載等。我另外有時(shí)間再寫另一篇文章讨論了(le/liǎo)。)
氣動元件的(de)空氣質量如下,可以(yǐ)看到(dào)建議含水量露點應在(zài)2:4:3-2:6:3的(de)水平:水分含量應保證露點在(zài)3-10℃,也(yě)就(jiù)是(shì)帶壓力的(de)壓縮空氣在(zài)3-10℃應不(bù)會結出(chū)液态水。(當然,如果當地(dì / de)車間條件比較差,應靈活調整)
關于(yú)壓縮空氣含水量計算有兩個(gè)方法:
1.SMC提供軟件計算,可以(yǐ)參考我的(de)另一篇文章。
SMC 壓縮空氣含水量及析出(chū)水量計算軟件
2.可通過樣本中的(de)曲線圖查找。
要(yào / yāo)除掉現場的(de)水,最優先的(de)是(shì)在(zài)空壓機-冷幹機-氣罐。将冷卻後的(de)空氣接一個(gè)氣罐,定時(shí)将氣罐底部放水閥排水。是(shì)除去85-90%液态水最有效和(hé / huò)經濟的(de)方法。
下邊我來(lái)解釋一下水分産生的(de)過程:
增壓增加含水率,減壓降溫冷凝是(shì)最主要(yào / yāo)的(de)原因。
1.因爲(wéi / wèi)空氣絕熱加壓(就(jiù)是(shì)很短時(shí)間内将空氣進行了(le/liǎo)壓縮,熱量來(lái)不(bù)及散到(dào)周圍。),把一棟屋子(zǐ)的(de)空氣壓到(dào)手掌那麽大(dà),那麽平時(shí)我們看不(bù)見,感覺不(bù)到(dào)的(de)水蒸氣,就(jiù)變得非常集中,總量不(bù)變,體積變小,就(jiù)非常容易凝結了(le/liǎo)。而(ér)壓縮過程中,我們直觀的(de)感覺是(shì)壓縮空氣會變熱。實際熱能就(jiù)是(shì)分子(zǐ)動能增加,互相碰撞摩擦就(jiù)會熱。而(ér)熱空氣中,水會以(yǐ)水蒸氣的(de)氣态存在(zài)。
(P.s.還有一種是(shì)等溫加壓,就(jiù)是(shì)非常緩慢的(de)加壓。比如加壓導緻壓縮空氣升溫1℃,等1小時(shí)。讓容器内的(de)熱壓縮空氣,經過容器壁,和(hé / huò)周圍室溫進行充分熱交換,溫度降下來(lái)。)
2.爲(wéi / wèi)了(le/liǎo)讓空氣中的(de)水分凝結成小水滴,我們加冷幹機。把高溫的(de)空氣降到(dào)低溫。溫度降低,水蒸氣運動速度變慢,就(jiù)會從氣态變爲(wéi / wèi)液态。這(zhè)時(shí)就(jiù)出(chū)現了(le/liǎo)液态水。液态水會結冰,冰會導緻密封磨損,元件損壞的(de)故障。
3.然後我們再加氣罐或者旋風除水器,可将液态水除掉。氣罐是(shì)氣出(chū)口在(zài)氣罐頂上(shàng),靠液體沉降,使液體在(zài)底部彙集,然後通過排水閥排水。
(思考題,如果先加氣罐,後加冷幹機。氣罐中是(shì)高溫水蒸氣,而(ér)氣态水在(zài)氣罐中沉降作用是(shì)較小的(de),除水的(de)效果會不(bù)好。所以(yǐ)我們應該先加冷幹機,再加氣罐。)
*4.如果比較在(zài)意,也(yě)可以(yǐ)在(zài)前邊說(shuō)的(de)壓縮機-冷幹機-氣罐後邊,再加半透膜式過濾器IDG或IDK。氣罐後的(de)空氣已經沒多少液态水了(le/liǎo),隻有在(zài)此溫度下的(de)氣态水。通過膜式過濾器或者幹燥劑式過濾器,可以(yǐ)很好除掉剩餘的(de)氣态水。(這(zhè)裏推薦使用半透膜式,因爲(wéi / wèi)如果液态水混進幹燥劑會變成泥漿狀,污染下遊設備)
至此,一套比較完善的(de)除水系統就(jiù)建成了(le/liǎo)。
(課後題:在(zài)排氣口,高壓空氣絕熱降壓,這(zhè)時(shí)是(shì)不(bù)是(shì)就(jiù)不(bù)會有水了(le/liǎo)呢?答案是(shì)否定的(de)。排氣口雖然壓縮空氣體積膨脹了(le/liǎo),但是(shì)溫度‘會降低的(de)特别快。如果看過液壓系統的(de)活塞蓄能器放油過程,就(jiù)知道(dào),從300bar壓力釋放到(dào)80bar,鐵殼上(shàng)會形成一層冰殼。降壓過程中,氣态水也(yě)會凝結,甚至會瞬間凝華,從水蒸氣變成冰晶。所以(yǐ)潮濕條件,沒有很好處理水分的(de)系統,排氣口的(de)水分凝結情況會更嚴重。)
但是(shì)也(yě)有氣動回路布管不(bù)合理,建議參考下邊出(chū)自SMC培訓教材——機械工業出(chū)版社出(chū)版的(de)《現代實用氣動技術(第3版)》(一般要(yào / yāo)求盡量使用環形布管讓空氣在(zài)内部循環,不(bù)存在(zài)空氣輸送末端。管路向下傾斜3/100,以(yǐ)便水分向下流動。主管路最低點,不(bù)接閥,而(ér)是(shì)單獨設置一路,并加氣罐和(hé / huò)自動排水閥AD-402。如果存在(zài)大(dà)量排氣的(de)位置,可以(yǐ)考慮在(zài)排氣管路上(shàng)設置伴熱系統。分支管路從主管路分出(chū)來(lái)的(de)位置,接頭向上(shàng)挑一下再向下接。)
有些同學可能會忽視掉的(de)一點:一個(gè)很粗很長的(de)軟管,配合一個(gè)很小的(de)缸。軟管就(jiù)等于(yú)是(shì)有很大(dà)容積的(de)氣罐了(le/liǎo),每次動作都會充滿氣,頻繁被加壓,放氣操作,同樣非常容易有水析出(chū)。所以(yǐ)一定要(yào / yāo)用SMC的(de)缸閥匹配軟件計算,寫上(shàng)軟管的(de)粗細和(hé / huò)長度,以(yǐ)及溫度,這(zhè)樣可以(yǐ)計算是(shì)否有結露風險。
使用方法可以(yǐ)參考我的(de)另一篇文章:
SMC 缸閥匹配氣動系統選型程序