Conhecimento teórico básico de ar sobre compressor de ar que deve entender.

Conhecimento teórico básico do ar sobre compressor de ar que deveria entender.

1. O que é o ar?O que é ar normal?

A atmosfera ao redor da Terra costuma ser chamada de ar.

O ar sob a pressão especificada de 0,1MPa, temperatura de 20 ℃ e umidade relativa de 36% é o ar normal.O ar normal difere do ar padrão em temperatura e teor de umidade.Quando há umidade no ar, uma vez que a umidade é separada, o volume de gás será reduzido.

2. Qual é a definição do estado padrão do ar?

O estado padrão é definido como o estado do ar quando a pressão de sucção do ar é de 0,1 MPa e a temperatura é de 15,6 ℃ (0 ℃ definido pela indústria nacional).

No estado padrão, a densidade do ar é de 1,185 kg/m3 (a capacidade de processamento do equipamento de pós-processamento, como exaustão do compressor de ar, secador, filtro, etc., é indicada pela vazão no estado padrão do ar e a unidade é Nm3/min).

3. O que são ar saturado e ar insaturado?

Sob uma certa temperatura e pressão, o teor de vapor d'água (ou seja, a densidade do vapor d'água) no ar úmido tem um certo limite;Quando a quantidade de vapor de água a uma determinada temperatura atinge o teor máximo possível, o ar úmido neste momento é chamado de ar saturado.O ar úmido quando o vapor de água não atinge o teor máximo possível é chamado de ar insaturado.

4. Em que condições o ar não saturado se torna saturado?O que é 'orvalho'?

Quando o ar não saturado se torna saturado, as gotículas de água líquida se condensam a partir do ar úmido, o que é chamado de 'condensação'.A condensação de orvalho é comum.Por exemplo, no verão, a umidade do ar é muito alta e é fácil formar gotas de água na superfície do cano de água.No inverno, pela manhã, gotas de água aparecerão nas janelas das residências.Estes são os resultados da condensação de orvalho quando o ar úmido é resfriado à temperatura do ponto de orvalho sob pressão constante.

5. O que são pressão atmosférica, pressão absoluta e pressão manométrica?Quais são as unidades comuns de pressão?

A pressão na superfície da Terra ou nos objetos da superfície causada por uma atmosfera muito espessa ao redor da superfície da Terra é chamada de 'pressão atmosférica', e o símbolo é Ρ b； A pressão que atua diretamente na superfície do recipiente ou objeto é chamada de “pressão absoluta”.O valor da pressão absoluta toma o vácuo absoluto como ponto de partida, e o símbolo é Ρ a； A pressão medida pelo medidor de pressão, medidor de vácuo, tubo em U e outros instrumentos é chamada de 'pressão manométrica'.A 'pressão manométrica' começa a partir da pressão atmosférica, e o símbolo é Ρ g。 A relação entre os três é Ρ a= Ρ b+ Ρ g

6. O que é temperatura?Quais são as unidades de temperatura comuns?

A temperatura é o valor médio estatístico do movimento térmico das moléculas materiais.

Temperatura absoluta: a temperatura a partir da temperatura limite mais baixa quando as moléculas de gás param de se mover, registrada como T. A unidade é 'Kelvin', e o símbolo da unidade é K.

Temperatura Celsius: a temperatura a partir do ponto de fusão do gelo.A unidade é 'Celsius' e o símbolo da unidade é ℃.

Além disso, os países britânicos e americanos costumam usar 'temperatura Fahrenheit', o símbolo da unidade é F.

7. Qual é a pressão parcial do vapor de água no ar úmido?

O ar úmido é uma mistura de vapor de água e ar seco.Num determinado volume de ar húmido, a componente de vapor de água (em massa) costuma ser muito inferior à do ar seco, mas ocupa o mesmo volume que o ar seco e tem a mesma temperatura.A pressão do ar úmido é a soma das pressões parciais dos gases constituintes (ou seja, ar seco e vapor d'água).A pressão do vapor de água no ar úmido é chamada de pressão parcial do vapor de água, que é registrada como Ρ. O valor reflete a quantidade de vapor de água no ar úmido.Quanto maior o teor de vapor de água, maior a pressão de vapor de água.A pressão parcial do vapor d'água no ar saturado é chamada de pressão parcial saturada do vapor d'água, que é registrada como Ρ ab.

8.O que é umidade do ar?Quantos tipos de umidade existem?

A quantidade física que representa o grau de secura e umidade do ar é chamada de umidade.Expressões de umidade comumente usadas incluem umidade absoluta e umidade relativa.

No estado padrão, a massa de vapor de água contida em 1m3 de ar úmido é chamada de 'umidade absoluta' do ar úmido, e a unidade é g/m3.A umidade absoluta indica apenas quanto vapor d'água está contido na unidade de volume de ar úmido, mas não pode indicar a capacidade do ar úmido em absorver vapor d'água, ou seja, não pode indicar o grau de umidade do ar úmido.Umidade absoluta é a densidade do vapor de água no ar úmido.

A relação entre a quantidade real de vapor d'água contida no ar úmido e a quantidade máxima de vapor d'água que pode estar contida na mesma temperatura é chamada de 'umidade relativa' φ Para expressar.humidade relativa φ Entre 0 e 100%. φ Quanto menor for o valor, mais seco é o ar e maior é a capacidade de absorção de água; φ Quanto maior o valor, mais úmido o ar e mais fraca a capacidade de absorção de água.A capacidade de absorção de umidade do ar úmido também está relacionada à sua temperatura.Quando a temperatura do ar úmido aumenta, a pressão de saturação também aumenta.Nesse caso, o conteúdo de vapor d'água permanece inalterado, então a umidade relativa do ar úmido φ Ele diminuirá, ou seja, a capacidade de absorção de umidade do ar úmido aumentará.Portanto, durante a instalação da sala do compressor de ar, deve-se prestar atenção para manter a ventilação, diminuir a temperatura e não drenar ou acumular água na sala para reduzir a umidade do ar.

9. Qual é o teor de umidade?Como é calculado o teor de umidade?

No ar úmido, a massa de vapor d'água contida em 1kg de ar seco é chamada de 'conteúdo de umidade' do ar úmido, comumente utilizado.Para expressar o teor de umidade ω É quase proporcional à pressão parcial do vapor de água Pso e inversamente proporcional à pressão total do ar p. ω Ele reflete com precisão a quantidade de vapor de água contida no ar.Se a pressão atmosférica é geralmente inalterada, quando a temperatura do ar úmido é constante, Pso também é constante.Neste momento, a umidade relativa aumenta, seu teor de umidade aumenta e sua capacidade de absorção de umidade diminui.

10. Do que depende a densidade do vapor de água no ar saturado?

Há um limite para a quantidade (densidade) de vapor de água no ar.Dentro da faixa de pressão pneumática (2MPa), pode-se considerar que a densidade do vapor d'água no ar saturado depende apenas da temperatura e nada tem a ver com a pressão do ar.Quanto maior a temperatura, maior a densidade do vapor de água saturado.Por exemplo, a densidade de vapor d'água saturado de 1 metro cúbico de ar a 40 ℃ é o mesmo independente de sua pressão de 0.1MPa ou 1.0MPa.

11. O que é ar úmido?

O ar que contém uma certa quantidade de vapor de água é chamado de ar úmido, e o ar sem vapor de água é chamado de ar seco.O ar ao nosso redor está úmido.A uma certa altitude, a composição e a proporção do ar seco são basicamente estáveis, o que não tem significado especial para o desempenho térmico de todo o ar úmido.Embora o conteúdo de vapor d'água no ar úmido seja pequeno, a mudança do conteúdo tem um grande impacto nas propriedades físicas do ar úmido.A quantidade de vapor d'água determina a secura e a umidade do ar.O objeto de trabalho do compressor de ar é o ar úmido.

12. O que é calor?

O calor é uma forma de energia.Unidades comuns: KJ/(kg ·℃), cal/(kg ·℃), kcal/(kg ·℃), etc. 1kcal=4.186kJ，1kJ=0,24kcal。

De acordo com as leis da termodinâmica, o calor pode ser transferido espontaneamente da extremidade de alta temperatura para a extremidade de baixa temperatura por meio de convecção, condução, radiação e outras formas.Sem consumo de energia externa, o calor nunca pode ser transferido na direção oposta.

13. O que é calor sensível?O que é calor latente?

O calor sensível refere-se ao calor que um objeto precisa absorver ou liberar quando sua temperatura aumenta ou diminui sem alterar seu estado de fase original durante o aquecimento ou resfriamento.Pode fazer com que as pessoas tenham uma sensação óbvia de mudanças de frio e calor, que geralmente podem ser medidas com um termômetro.Por exemplo, o calor absorvido pela elevação da temperatura da água de 20 ℃ para 80 ℃ é chamado de calor sensível.

Quando um objeto absorve ou emite calor, seu estado de fase muda (por exemplo, um gás se torna um líquido...), mas a temperatura não muda.O calor absorvido ou emitido é chamado de calor latente.O calor latente não pode ser medido com um termômetro, nem pode ser sentido pelo corpo humano, mas pode ser calculado através de experimentos.

Depois que o ar saturado emite calor, parte do vapor de água se transforma em água líquida.Neste momento, a temperatura do ar saturado não cai.Esta parte do calor é o calor latente.

14. Qual é a entalpia do ar?

A entalpia do ar refere-se ao calor total contido no ar, geralmente baseado na unidade de massa de ar seco.Símbolo de entalpia ι expressar.

15. O que é ponto de orvalho?Sobre o que é isso?

A temperatura do ar não saturado é reduzida sob a condição de manter inalterada a pressão parcial do vapor d'água (ou seja, mantendo inalterado o teor absoluto de água), e a temperatura quando atinge o estado de saturação é chamada de ponto de orvalho.Quando a temperatura cai para o ponto de orvalho, as gotas de condensado serão separadas do ar úmido.

O ponto de orvalho do ar úmido não está relacionado apenas à temperatura, mas também à quantidade de umidade no ar úmido.O ponto de orvalho é alto para alto teor de água e baixo para baixo teor de água.A uma certa temperatura do ar úmido, quanto maior a temperatura do ponto de orvalho, maior a pressão parcial do vapor d'água no ar úmido, maior o teor de vapor d'água no ar úmido.A temperatura do ponto de orvalho desempenha um papel importante na engenharia do compressor.Por exemplo, quando a temperatura de saída do compressor de ar é muito baixa, a mistura de óleo e gás será orvalhada no barril de óleo e gás devido à baixa temperatura, o que fará com que o óleo lubrificante contendo água afete o efeito lubrificante.Portanto, a temperatura de saída do compressor de ar deve ser projetada para não ser inferior à temperatura do ponto de orvalho sob a pressão parcial correspondente.

16. Qual é o ponto de orvalho de pressão?

Depois que o ar úmido é comprimido, a densidade do vapor d'água aumenta e a temperatura também aumenta.Quando o ar comprimido é resfriado, a umidade relativa aumenta.Quando a temperatura continuar caindo para 100% da umidade relativa, as gotas de água serão separadas do ar comprimido.A temperatura neste momento é o 'ponto de orvalho de pressão' do ar comprimido.

17. Qual é a relação entre o ponto de orvalho de pressão e o ponto de orvalho de pressão normal?

A relação correspondente entre o ponto de orvalho de pressão e o ponto de orvalho atmosférico está relacionada à taxa de compressão.Sob o mesmo ponto de orvalho de pressão, quanto maior a taxa de compressão, menor o ponto de orvalho atmosférico correspondente.Por exemplo, quando o ponto de orvalho da pressão de ar comprimido de 0,7 MPa é 2 ℃, é equivalente ao ponto de orvalho da pressão normal é - 23 ℃.Quando a pressão é aumentada para 1,0MPa e o ponto de orvalho da mesma pressão é 2 ℃, o ponto de orvalho de pressão normal correspondente cai para -28 ℃.

18. Qual instrumento é usado para medir o ponto de orvalho do ar comprimido?

Embora a unidade de ponto de orvalho de pressão seja Celsius (℃), sua conotação é o teor de água do ar comprimido.Portanto, medir o ponto de orvalho é, na verdade, medir o teor de umidade do ar.Existem muitos instrumentos para medir o ponto de orvalho do ar comprimido, como o 'medidor de ponto de orvalho do espelho' usando nitrogênio, éter, etc. como fonte fria, e o 'higrômetro eletrolítico' usando pentóxido de fósforo, cloreto de lítio , etc. como o eletrólito.Atualmente, um medidor de ponto de orvalho de gás especial é amplamente utilizado na indústria para medir o ponto de orvalho do ar comprimido, como o medidor de ponto de orvalho SHAW na Grã-Bretanha, cuja faixa de medição pode chegar a -80 ℃.

19. O que deve ser observado ao medir o ponto de orvalho do ar comprimido com um medidor de ponto de orvalho?

Use um medidor de ponto de orvalho para medir o ponto de orvalho do ar, especialmente quando o teor de umidade do ar que está sendo medido for extremamente baixo, a operação deve ser muito cuidadosa e paciente.O equipamento de amostragem de gás e a tubulação de conexão devem estar secos (pelo menos mais secos que o gás medido), a conexão da tubulação deve ser completamente vedada, a vazão de gás deve ser selecionada de acordo com os regulamentos e o tempo de pré-tratamento deve ser longo o suficiente.Um pouco de descuido levará a grandes erros.A prática provou que o 'micro testador de umidade' usando pentóxido de fósforo como eletrólito tem um grande erro ao medir o ponto de orvalho de pressão do ar comprimido tratado pelo secador a frio.Isso ocorre porque o ar comprimido produzirá eletrólise secundária durante o teste, o que torna a leitura maior do que o valor real.Portanto, este tipo de instrumento não deve ser utilizado para medir o ponto de orvalho do ar comprimido processado pelo secador a frio.

20. Onde deve ser medido o ponto de orvalho de pressão do ar comprimido no secador?

Use um medidor de ponto de orvalho para medir a pressão do ponto de orvalho do ar comprimido.O ponto de amostragem deve ser colocado no tubo de exaustão do secador, e o gás de amostra não deve conter gotas de água líquida.Os pontos de orvalho medidos em outros pontos de amostragem têm erros.

21. A temperatura de evaporação pode ser usada em vez do ponto de orvalho de pressão?

No secador a frio, a leitura da temperatura de evaporação (pressão de evaporação) não pode ser utilizada para substituir a pressão do ponto de orvalho do ar comprimido.Isso ocorre porque no evaporador com área de troca de calor limitada, a temperatura de evaporação do ar comprimido e do refrigerante não pode ser ignorada durante o processo de troca de calor (às vezes até 4 ~ 6 ℃);A temperatura à qual o ar comprimido pode ser resfriado é sempre maior que a temperatura de evaporação do refrigerante.A eficiência de separação do 'separador gás água' entre o evaporador e o pré-resfriador não pode ser 100%.Há sempre uma parte de pequenas gotas de água que não podem ser separadas completamente entrarão no pré-resfriador com o fluxo de ar, onde a 'evaporação secundária' será reduzida a vapor d'água, o que aumentará o teor de água do ar comprimido e o orvalho apontar.Portanto, neste caso, a temperatura de evaporação do refrigerante medida é sempre menor do que o ponto de orvalho de pressão real do ar comprimido.

22. Em que circunstâncias a medição de temperatura pode ser usada para substituir o ponto de orvalho de pressão?

O procedimento de amostragem intermitente com o medidor de ponto de orvalho SHAW para medir o ponto de orvalho da pressão do ar no campo industrial é bastante problemático, e os resultados do teste são frequentemente afetados devido a condições de teste incompletas.Portanto, os termômetros são frequentemente usados ​​para medir aproximadamente o ponto de orvalho de pressão do ar comprimido quando os requisitos não são muito rigorosos.

A base teórica para medir o ponto de orvalho de pressão do ar comprimido com um termômetro é: se o ar comprimido que entra no pré-resfriador através do separador ar-água após o resfriamento forçado pelo evaporador é completamente separado do condensado no separador ar-água, então a temperatura medida do ar comprimido é o seu ponto de orvalho de pressão.Embora seja improvável que a eficiência de separação do separador gás-água atinja 100%, o condensado que entra no separador gás-água e é descarregado através do separador gás-água representa apenas uma pequena parte do condensado total quando o condensado do pré-resfriador e do evaporador está bem descarregado.Portanto, o erro de medição do ponto de orvalho de pressão com este método não é muito grande.

Ao usar este método para medir o ponto de orvalho da pressão do ar comprimido, o ponto de medição da temperatura deve ser selecionado no final do evaporador do secador ou no separador ar-água, porque a temperatura do ar comprimido é a mais baixa neste ponto.

23. Quais são os métodos de secagem do ar comprimido?

O ar comprimido pode remover o vapor de água por pressurização, resfriamento, adsorção e outros métodos, e remover a água líquida por aquecimento, filtragem, separação mecânica e outros métodos.

O secador por refrigeração é um tipo de equipamento que resfria o ar comprimido para retirar o vapor d'água e obter ar comprimido relativamente seco.O resfriador traseiro do compressor de ar também utiliza refrigeração para retirar o vapor nele contido.O secador de adsorção utiliza o princípio de adsorção para remover o vapor de água contido no ar comprimido.

24. O que é ar comprimido?Quais são as características?

O ar é compressível.O ar que é reduzido em volume e aumentado em pressão pelo trabalho mecânico do compressor de ar é chamado de ar comprimido.

O ar comprimido é uma importante fonte de energia.Comparado com outras fontes de energia, possui as seguintes características óbvias: transmissão clara e transparente, conveniente, sem desempenho prejudicial especial, sem poluição ou baixa poluição, baixa temperatura, sem risco de incêndio e sem medo de sobrecarga.Pode funcionar em muitos ambientes adversos e é fácil de obter.

25. Quais impurezas estão contidas no ar comprimido?

O ar comprimido descarregado do compressor de ar contém muitas impurezas: ① água, incluindo névoa de água, vapor e condensado; ② Óleo, incluindo mancha de óleo e vapor de óleo; ③ Várias substâncias sólidas, como lama de ferrugem, pó de metal, finos de borracha, partículas de alcatrão, materiais de filtro, finos de materiais de vedação e outras substâncias químicas nocivas com odor.