Apa itu peralatan sumber udara? Peralatan apa saja yang ada di sana?

Apa itu peralatan sumber udara? Peralatan apa saja yang ada di sana?

Peralatan sumber udara adalah perangkat penghasil udara terkompresi – kompresor udara (air compressor). Ada banyak jenis kompresor udara, yang umum adalah tipe piston, tipe sentrifugal, tipe sekrup, tipe baling-baling geser, tipe gulir, dan sebagainya.
Udara terkompresi yang dihasilkan dari kompresor udara mengandung banyak polutan seperti uap air, minyak, dan debu. Peralatan pemurnian harus digunakan untuk menghilangkan polutan ini dengan benar agar tidak membahayakan pengoperasian normal sistem pneumatik.

Peralatan pemurnian sumber udara adalah istilah umum untuk berbagai peralatan dan perangkat. Peralatan pemurnian sumber udara juga sering disebut sebagai peralatan pengolahan lanjutan di industri, biasanya merujuk pada tangki penyimpanan gas, pengering, filter, dan lain sebagainya.
● tangki udara
Fungsi tangki penyimpanan gas adalah untuk menghilangkan fluktuasi tekanan, mengandalkan ekspansi adiabatik dan pendinginan alami untuk menurunkan suhu, memisahkan lebih lanjut uap air dan minyak dalam udara terkompresi, dan menyimpan sejumlah gas. Di satu sisi, hal ini dapat mengurangi kontradiksi bahwa konsumsi udara lebih besar daripada volume udara keluaran kompresor udara dalam waktu singkat. Di sisi lain, hal ini dapat mempertahankan pasokan udara jangka pendek ketika kompresor udara gagal atau listrik padam, sehingga menjamin keamanan peralatan pneumatik.

●Pengering udara

Pengering udara terkompresi, seperti namanya, adalah sejenis peralatan penghilang air untuk udara terkompresi. Ada dua jenis yang umum digunakan, yaitu pengering beku dan pengering adsorpsi, serta pengering deliquescent dan pengering membran polimer. Pengering berpendingin adalah peralatan dehidrasi udara terkompresi yang paling umum digunakan, dan biasanya digunakan pada kondisi dengan persyaratan kualitas sumber udara umum. Pengering berpendingin menggunakan karakteristik bahwa tekanan parsial uap air dalam udara terkompresi ditentukan oleh suhu udara terkompresi untuk melakukan pendinginan, dehidrasi, dan pengeringan. Pengering udara terkompresi berpendingin umumnya disebut sebagai "pengering berpendingin" di industri. Fungsi utamanya adalah untuk mengurangi kandungan air dalam udara terkompresi, yaitu untuk mengurangi "suhu titik embun" udara terkompresi. Dalam sistem udara terkompresi industri umum, ini adalah salah satu peralatan yang diperlukan untuk pengeringan dan pemurnian udara terkompresi (juga dikenal sebagai pasca-pemrosesan).

1 prinsip dasar

Udara terkompresi dapat mencapai tujuan menghilangkan uap air melalui penekanan, pendinginan, adsorpsi, dan metode lainnya. Pengering beku adalah salah satu metode pendinginan. Kita tahu bahwa udara yang dikompresi oleh kompresor udara mengandung berbagai gas dan uap air, sehingga merupakan udara lembap. Kandungan uap air pada udara lembap umumnya berbanding terbalik dengan tekanan, yaitu, semakin tinggi tekanan, semakin rendah kandungan uap airnya. Setelah tekanan udara meningkat, uap air di udara yang melebihi batas kandungan yang memungkinkan akan mengembun menjadi air (yaitu, volume udara terkompresi menjadi lebih kecil dan tidak dapat menampung uap air semula).

Ini berarti bahwa relatif terhadap udara yang awalnya dihirup, kandungan uap air menjadi lebih kecil (di sini mengacu pada kembalinya bagian udara terkompresi ini ke keadaan tidak terkompresi).

Namun, gas buang dari kompresor udara tetaplah udara terkompresi, dan kandungan uap airnya berada pada nilai maksimum yang mungkin, yaitu berada dalam keadaan kritis antara gas dan cair. Udara terkompresi pada saat ini disebut keadaan jenuh, sehingga selama diberi sedikit tekanan, uap air akan segera berubah dari keadaan gas menjadi keadaan cair, yaitu air akan mengembun.

Anggaplah udara sebagai spons basah yang telah menyerap air, maka kadar airnya adalah air yang telah diserap. Jika sebagian air diperas keluar dari spons dengan paksa, maka kadar air spons akan berkurang secara relatif. Jika spons dibiarkan kembali ke bentuk semula, maka secara alami spons akan menjadi lebih kering daripada spons aslinya. Hal ini juga mencapai tujuan menghilangkan air dan mengeringkan dengan tekanan.
Jika tidak ada lagi gaya yang diberikan setelah mencapai gaya tertentu selama proses meremas spons, air akan berhenti keluar, yang menandakan keadaan jenuh. Terus tingkatkan kekuatan remasan, dan air masih akan mengalir keluar.

Oleh karena itu, badan kompresor udara itu sendiri memiliki fungsi untuk menghilangkan air, dan metode yang digunakan adalah dengan memberi tekanan, tetapi ini bukanlah tujuan dari kompresor udara, melainkan beban yang "tidak perlu".

Mengapa "peningkatan tekanan" tidak digunakan sebagai cara untuk menghilangkan air dari udara terkompresi? Hal ini terutama karena alasan ekonomi, peningkatan tekanan sebesar 1 kg. Mengonsumsi sekitar 7% dari konsumsi energi cukup tidak ekonomis.

Pengeringan dengan "pendinginan" relatif ekonomis, dan pengering berpendingin menggunakan prinsip yang sama dengan pengeringan udara pada AC untuk mencapai tujuan tersebut. Karena kepadatan uap air jenuh memiliki batas, pada tekanan aerodinamis (kisaran 2MPa), dapat dianggap bahwa kepadatan uap air di udara jenuh hanya bergantung pada suhu dan tidak ada hubungannya dengan tekanan udara.

Semakin tinggi suhu, semakin besar kepadatan uap air di udara jenuh, dan semakin banyak air yang akan ada. Sebaliknya, semakin rendah suhu, semakin sedikit air (ini dapat dipahami dari akal sehat dalam kehidupan sehari-hari, musim dingin kering dan dingin, musim panas panas dan lembap).

Dinginkan udara terkompresi hingga suhu serendah mungkin untuk mengurangi kepadatan uap air yang terkandung di dalamnya dan membentuk "kondensasi", kumpulkan tetesan air kecil yang terbentuk oleh kondensasi dan buang, sehingga tercapai tujuan menghilangkan kelembapan dalam udara terkompresi.

Karena melibatkan proses kondensasi dan pengembunan menjadi air, suhu tidak boleh lebih rendah dari "titik beku", jika tidak, fenomena pembekuan tidak akan efektif mengeringkan air. Biasanya "suhu titik embun tekanan" nominal pengering beku sebagian besar adalah 2~10°C.

Sebagai contoh, “titik embun tekanan” pada 10°C sebesar 0,7MPa dikonversi menjadi “titik embun tekanan atmosfer” pada -16°C. Dapat dipahami bahwa ketika digunakan dalam lingkungan yang tidak lebih rendah dari -16°C, tidak akan ada air cair ketika udara terkompresi dibuang ke atmosfer.

Semua metode penghilangan air menggunakan udara bertekanan hanya menghasilkan udara yang relatif kering, memenuhi tingkat kekeringan tertentu. Tidak mungkin untuk menghilangkan kelembapan sepenuhnya, dan sangat tidak ekonomis untuk mengejar kekeringan melebihi persyaratan penggunaan.
2 prinsip kerja

Pengering pendingin udara terkompresi mendinginkan udara terkompresi untuk mengembunkan uap air dalam udara terkompresi menjadi tetesan cairan, sehingga mencapai tujuan mengurangi kadar air dalam udara terkompresi.
Tetesan air yang mengembun dikeluarkan dari mesin melalui sistem drainase otomatis. Selama suhu lingkungan pipa hilir di outlet pengering tidak lebih rendah dari suhu titik embun di outlet evaporator, kondensasi sekunder tidak akan terjadi.

3 alur kerja

Proses udara terkompresi:
Udara terkompresi masuk ke penukar panas udara (preheater) [1], yang pada awalnya menurunkan suhu udara terkompresi suhu tinggi, dan kemudian masuk ke penukar panas Freon/udara (evaporator) [2], di mana udara terkompresi didinginkan dengan sangat cepat, menurunkan suhu secara signifikan hingga suhu titik embun, dan air cair serta udara terkompresi yang terpisah dipisahkan di pemisah air [3], dan air yang terpisah dibuang keluar dari mesin oleh perangkat drainase otomatis.

Udara terkompresi dan refrigeran suhu rendah bertukar panas di evaporator [2]. Pada saat ini, suhu udara terkompresi sangat rendah, kira-kira sama dengan suhu titik embun 2~10°C. Jika tidak ada persyaratan khusus (yaitu, tidak ada persyaratan suhu rendah untuk udara terkompresi), biasanya udara terkompresi akan kembali ke penukar panas udara (preheater) [1] untuk bertukar panas dengan udara terkompresi suhu tinggi yang baru saja masuk ke pengering dingin. Tujuan dari hal ini adalah:

① Manfaatkan secara efektif “pendinginan sisa” dari udara terkompresi yang telah dikeringkan untuk mendinginkan terlebih dahulu udara terkompresi bersuhu tinggi yang baru saja masuk ke pengering dingin, sehingga mengurangi beban pendinginan pada pengering dingin;

② Mencegah masalah sekunder seperti kondensasi, tetesan, dan karat pada bagian luar pipa ujung belakang yang disebabkan oleh udara terkompresi suhu rendah yang mengering.

Proses pendinginan:

Refrigeran freon masuk ke kompresor [4], dan setelah kompresi, tekanan meningkat (dan suhu juga meningkat), dan ketika sedikit lebih tinggi dari tekanan di kondensor, uap refrigeran bertekanan tinggi dikeluarkan ke kondensor [6]. Di kondensor, uap refrigeran pada suhu dan tekanan yang lebih tinggi bertukar panas dengan udara pada suhu yang lebih rendah (pendinginan udara) atau air pendingin (pendinginan air), sehingga mengkondensasi refrigeran Freon menjadi keadaan cair.

Pada saat ini, refrigeran cair memasuki penukar panas Freon/udara (evaporator) [2] melalui tabung kapiler/katup ekspansi [8] untuk menurunkan tekanan (mendinginkan) dan menyerap panas udara terkompresi di evaporator untuk diuapkan. Objek yang akan didinginkan – udara terkompresi didinginkan, dan uap refrigeran yang menguap dihisap oleh kompresor untuk memulai siklus berikutnya.

Refrigeran menyelesaikan siklus melalui empat proses kompresi, kondensasi, ekspansi (penyempitan aliran), dan penguapan dalam sistem. Melalui siklus pendinginan berkelanjutan, tujuan pembekuan udara terkompresi tercapai.
4 Fungsi dari setiap komponen
penukar panas udara
Untuk mencegah terbentuknya kondensasi air pada dinding luar pipa eksternal, udara beku-kering meninggalkan evaporator dan bertukar panas lagi dengan udara terkompresi bersuhu tinggi, panas, dan lembap di penukar panas udara. Pada saat yang sama, suhu udara yang masuk ke evaporator sangat berkurang.

pertukaran panas
Refrigeran menyerap panas dan mengembang di evaporator, berubah dari keadaan cair menjadi keadaan gas, dan udara terkompresi didinginkan oleh pertukaran panas, sehingga uap air dalam udara terkompresi berubah dari keadaan gas menjadi keadaan cair.

pemisah air
Air cair yang mengendap dipisahkan dari udara terkompresi di pemisah air. Semakin tinggi efisiensi pemisahan pemisah air, semakin kecil proporsi air cair yang menguap kembali ke udara terkompresi, dan semakin rendah titik embun tekanan udara terkompresi.

kompresor
Refrigeran berbentuk gas memasuki kompresor pendingin dan dikompresi menjadi refrigeran gas bersuhu tinggi dan bertekanan tinggi.

katup bypass
Jika suhu air cair yang mengendap turun di bawah titik beku, es yang mengembun akan menyebabkan penyumbatan es. Katup bypass dapat mengontrol suhu pendinginan dan mengontrol titik embun tekanan pada suhu stabil (antara 1 dan 6°C).

kondensator

Kondensor menurunkan suhu refrigeran, dan refrigeran berubah dari keadaan gas bersuhu tinggi menjadi keadaan cair bersuhu rendah.

menyaring
Filter tersebut secara efektif menyaring kotoran dari refrigeran.

Katup Kapiler/Ekspansi
Setelah refrigeran melewati tabung kapiler/katup ekspansi, volumenya membesar, suhunya menurun, dan berubah menjadi cairan bersuhu rendah dan bertekanan rendah.

Pemisah gas-cair
Karena refrigeran cair yang masuk ke kompresor akan menyebabkan guncangan cairan, yang dapat menyebabkan kerusakan pada kompresor pendingin, pemisah gas-cair refrigeran memastikan bahwa hanya refrigeran berbentuk gas yang dapat masuk ke kompresor pendingin.

saluran pembuangan otomatis
Sistem pembuangan otomatis mengalirkan air cair yang terkumpul di bagian bawah separator keluar dari mesin secara berkala.

pengering

Pengering berpendingin memiliki keunggulan struktur yang ringkas, penggunaan dan perawatan yang mudah, serta biaya perawatan yang rendah. Alat ini cocok untuk kondisi di mana suhu titik embun udara bertekanan tidak terlalu rendah (di atas 0°C).
Pengering adsorpsi menggunakan desikan untuk menghilangkan kelembapan dan mengeringkan udara terkompresi yang dipaksa mengalir melaluinya. Pengering adsorpsi regeneratif sering digunakan setiap hari.
● filter
Filter dibagi menjadi filter pipa utama, pemisah gas-air, filter penghilang bau karbon aktif, filter sterilisasi uap, dll., dan fungsinya adalah untuk menghilangkan minyak, debu, kelembapan, dan kotoran lainnya di udara untuk mendapatkan udara terkompresi yang bersih.