Герц Е.В. - Пневматические устройства и системы в машиностроении - 1981 (1053454), страница 73
Текст из файла (страница 73)
Так, при давлении в системе 0,7 МПа и относительной влажности всасываемого воздуха 80% сжатый воздух на выходе из компрессора имеет относительную влажность 6 — 10%. При движении по трубопроводам и другим элементам системы воздух охлаждается вследствие теплообмена с окружающей средой, происходит перенасыщение воздуха водяными парами и их конденсация. Максимально возможное влагосодержание воздуха, г/кг б 2 2 в и Р Рве где р — абсолютное давление сжатого воздуха; рпп — парциальное давление (упругость) насыщенного водяного пара.
Значения давления (упругости) насыщенного водяного пара приведены в Приложении 2. Относительная влажность !р (отношение действительного влагосодержания воздуха а к максимально возможному аи при данных значениях температуры и 352 давления) выражается в долях еди- 70 ницы или в процентах и достигает максимального значения, равного единице (!00%), когда а = аи. 00 Способность сжатого воздуха удерживать лары воды уменьшается с понижением температуры и с позы- 30 шепнем давления. При этом его относительная влажность возрастает, а 20 после достижения состояния насыщении (гр = 1) происходит конденсация избыточного количества паров и появ- 0 ление воды в жидком состоянии (конденсата). Температура, при которой это происходит, называется точкой росы / . При более высокой температуре (и том же давлении) конденсация водяных паров не происходит.
Поэтому точка росы сжатого воздуха часто указывается как мера содержания в нем водяных паров. /0' !О !О а„, е/лг На рис 12.1 приведена зависимость влагосодержания насыщенного воздуха (!р= 1) от давления и температуры. Зту зависимость можно использовать для определения количества конденсата, выпадающего в системах при охлаждении сжатого воздуха. Масло. Источниками загрязнения сжатого воздуха маслом могут являться смазка компрессоров и пневматических устройств, масляные фильтры на линии всасывания компрессоров, пары и распыленное масло в окружа!ощем воздухе.
В сжатом воздухе масло обычно находится в парообразном и жидком состоянии. Предельная концентрация паров масла в воздухе, как и паров воды, уменьшается с понижением температуры и повышением давления. Маслосодержание воздуха, насыщенного парами масла, можно определить по формуле Рве ав=ф 3 Р Рвп где рлп — парцизльное давление насыщенного масляного цара;ф — коэффициент, зависящий от молекулярной формулы масел Л и дз — газовая постоянная воздуха и паров масла: Л = 287 Дж/(кг К); Лм = 8314 М = — Дж/(кг К); М вЂ” малярная масса химических соединений, из которых состоят пары масел.
Для компрессорного масла М = 210 —:400 кг/кмоль. На рис. 12.2 приведена экспериментальная зависимость давления насыщенных паров некоторых сортов масла от температуры Штриховой линией нанесены кривые, полученные расчетом, сплошной линией — экспериментально [4[. Для вязких сортов компрессорного масла давление насыщенных паров приведено ориентировочно, так как экспериментальные данные отсутствуют. Вынос в линию нагнетания смазки компрессоров обычно является основной причиной загр язнен и я сжатого воздуха маслом.
Количество масла, поступающего 12 и. в, герц в др 353 й О 100 Тсб»кис 12 1 Классы загрязнемности сжатого вмайуии Содержание примесей, мг!м', не более ГВО Размер твердой частицы, мкм, не более Класс загрязнен ности Вада (в жидком ~ Масле (в состеяи я! жидко|» со стоянии) Твердые частицы 120 100 О,ОО! Не допускзютсн 500 ( Не допускаются 20 10 ! »0 Не допускаются !0'- р„лола 1,0 10 10 яоо ~ ш Не допускаются яоо 15 Не дону«каюте» 40 ЗОО ! 1б Не допускаются ЯО зоо ~ !я Не допускаются 1О 12,5 3 200 ) 25 Не допускаются 12 Не регламеи. тирустсн !о ооо / !Оо 354 рпс.
12,2. Зависимость давленмя насиженных паров ммнеральнмх масел от тсмпервчяны Су — компрессориого! 2 — мвшинноге, 3 индустриального»О, г — нн*устриальввзн йй) в линию нагнетания, можно определить, исходя из норм расхода смазки в поршне. вых компрессорах различных типов по ГОСТ 18985 — 79 В ротационных и винтовых маслозаполненных компрессорах вынос масла в линию нагнетания в 1,5 — 2 раза выше, чем в поршневых, и в среднеы может быть принят: для компрессоров малой производительности 200 — 300 мгlмз; средней и большой производительности 50 — 100 мг»мз. В центробежных и мембранных компрессорах вынос масла в линию нагнета- ния практически отсутствует. Высокая температура в поршневом пространстве компрессоров и на началь- ном участке линии нагнетания (от 160 до 220 'С) приводит к парообразованию и, частично, термическому разложению масла.
В результате этих процессов до 5— 604 масла окисляется и в виде нагара и лакообразной пленки осаждается на вну- тренних полостях колшрессоров и трубопроводов, а легкие фракции в виде паров и мелкоднсперсной фазы уносятся воздухом в систему. Тггрдмг загрязнении.
Концентрация, дисперсный состав и природа твердых загрязнений сжатого воздуха зависит от загрязненности воздушного бассейна в зоне всасывания компрессора, состояния, режимов зксплуатации и обслужива- ния трубопроводов и пневматических устройств. Основное количество твердых загрязнений вносится при передаче сжатого воадуха по трубопроводам и соедине- ниям. Эти загрязнения на 95 †98 состоят нз ржавчины и окалины. При наруше- нии технологии изготовления и монтажа в трубопроводы попадают частицы уплот- няющих материалов н промышленная пыль.
Усредненная концентрация ржав- чины и окалины в межцеховых трубопроводах может составлять до 25 му)х!з воз- духа, в цеховых — до 12,5 мг)мз. При хорошем состоянии трубопроводов концен- трация ржавчины и окалины обычно не превышает 2 — 4 мг/ьгт, однако разовые концентрации загрязнений в момент начала подачи воздуха, прн сотрясениях и гидравлических ударах в трубопроводах могут быть значительно болыпими. Металлические частицы появляются в системах в результате износа поршневых колец компрессоров и подвижных деталей устройств, а стружка, притирочные со- ставы н збразивы — при неправильной подготовке внутренних полостей пневма- тических устройств.
Плотность твердых загрязнений воздуха составляет от О,! до 8 г/слгз, Газообразные загрязнения. Основную часть газообразных загрязнений, по- пада!ощнх в системы вместе с атмосферным воздухом, составляют дымовые газы от сжигания топтнва; газы, образующиеся прн химических процессах; пары кислот и щелочей, растворнтели и др Наиболее часто в сжатом воздухе содержится серни- стый газ 502, который при соединении с конденсатом образует серную кислоту и П р и и е ч а н и я: 1. Содержание посторонних примесей укзззие для воздуха, приведенного к условиям; температура 293,!5 К !20 'С! и давлемие !О! 325 Ла. 2, Размер твердой частяцы принимают по наибольшему измеренному зкзчсняю. сернистый ангидрид, разрушающий наряду с другил!и растворами кислот, щелочей и озоном поверхности устройств и уплотнений.
Класса загрязненности сжатого атздуха, СТ СЭВ 1704 — 79 по составу и содержанию посторонних прилтесей устанавливает 15 классов загрязненности сжатого воздуха, предназначенного для питания пневматических устройств и систем, работающих при давлении до 2,5 МПа (табл. 12 1). Температура точки росы сжатого воздуха должна быть: для классов загрязненности 0 и 1 ниже минимальной температуры не менее чем иа !0'С, но не выше — 1О 'С; для классов 3, 5, 7, 9, 11 и 13 — ниже минилгальной рабочей температуры не менее чем на 1О'С; для классов 2, 4, 6, 8, !О, 12 и 14 — не регламентируется.
355 За минимальную рабочую температуру принимают наименьшую из температур: минимальную температуру сжатого воздуха или минимальную температуру окружающей среды при эксплуатации пневматических устройств и трубопроводов. Загрязнениями считаются все сорта масел и смазок при использовании сжатого воздуха в системах, не требую1цих внесения смазочных материалов при работе, В сжатом воздухе для питания систем, требующих внесения смазочных материалов при работе, загрязнениями считаются все сорта консервирующих и коы. прессорпых масел и смазок.
Независимо от класса загрязненности стандарт допускает наличие в сжатом воздухе только следов кислот и щелочей, т. е. концентраций, пе оказывающих вредного воздействия на пневматические системы и устройства. Классы загрязненности сжатого воздуха следует указывать в технических требованиях к эксплуатации пневматических систем и устройств. Методы измерения загрязненности регламентированы СТ СЭВ 1703 †. Ваэуебствие заерязнелий, Анализ данных эксплуатации и проведение исследования свидетельствуют о том, что загрязнения сжатого воздуха значительно снижают надежность и долговечность пневматических систем, приводят к нарушению технологических процессов. Из-за воздействия загрязнений сжатого воздуха износ устройств увеличивается в 2 — 7 раз, з выход устройств из строя по той же причине составляет до 800/з общего числа отказов.
Воздействие загрязнений на пневматические системы и устройства можно разделить на физическое, химическое и злектролитическое. Физическое воздействие загрязнений заключается в закупорке отверстий н сопел влагой, льдом и твердымн частицами, в смывании смазки, в повреждении рабочих поверхностей клапанных пар, мембран, золотников, в износе н заклинивании трущихся деталей и т.
п. Химическое воздействие загрязнений проявляется в коррозии металлических деталей, разрушении покрытий и резиновых деталей, растворами кислот, щелочей и других химических активных компонентов. Электролитическому воздействию загрязнений подвержены устройства с контактирующими деталями из разных материалов или покрытий. В этом случае кислотные и щелочные растворы являются электролитом, а детали — электродами; в результате происходит разрушение их поверхностей, даже если они выполнены из легированных сталей, латуни или бронзы. Загрязнения сжатого воздуха приводят к нарушению технологического процесса в ряде производств химической, пищевой, керамической, бумагоделательной и других отраслей цромышлениости, где используется энергия сжатого воздуха.
Так, содержание масла недопустимо при использовании сжатого воздуха для распыления ряда красок н лаков, при подготовке кислородных баллонов и холодильных агрегатов, в фармацевтическом н керамическом производствах, Выбор степени очистки шкатого воздуха. Для повышения долговечности и надежности пневматических систем управления было бы идеальным полное удаление загрязнений сжатого воздуха. Однако присутствие определенного количества загрязнений в ряде устройств практически не сказывается на их работоспособности.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
