Что такое сжатый воздух

Использование сжатого воздуха в промышленности

Доброго времени суток уважаемые читатели и подписчики блога Андрея Ноака! Сегодня мы поговорим про использование сжатого воздуха в производстве.

Введение

Сжатый воздух, это воздух который содержится в емкости при давлении которое больше чем в атмосфере. Используется сжатый воздух в различных производственных операциях как в деревообрабатывающих производствах, так и в других. Типичными системами сжатого воздуха сегодня можно уже называть системы работающие на давлении 7 — 10 бар, при таком давлении воздух сжимают в 7 — 10 раз от его первоначального объема.

Сжатый воздух подает питание для различных производственных операций. При давлении 7 бар сжатый воздух довольно безопасен при эксплуатации. Он обеспечивает достаточную движущую силу не хуже чем электричество, при этом это безопасно, требует меньших затрат и конечно же такая система срабатывает быстрее, что в конечном результате делает ее удобнее, при соблюдении некоторых других параметров:

• Чем длиньше путь от компрессора до потребителя, тем больше энергии затрачивается.
• Сжатый воздух эффективно применять при большом наличии небольших операций, тогда имеется преимущество перед использованием электричества. Эффективнее поставить воздушный цилиндр с клапаном, чем электродвигатель.
• Необходимо постоянно следить за отсутствием утечек воздуха.
• При использовании электричества или воды мы уже привыкли экономить, но вот при использовании сжатого воздуха многие считают что это дешевая или даже бесплатная энергия. Нужно постоянно совершенствовать на производстве пневмосистемы, к примеру в Европейских странах постоянно появляются предложения по внедрению новых сопел, в которых расход воздуха гораздо ниже, при этом снижается и уровень шума.

Применение сжатого воздуха

Очень часто мы, производственники, используем воздух для быстрой очистки оборудования от пыли, загрязнений. Специалисты также применяют сжатый воздух для очистки труб котельных. Кроме оборудования, операторы в деревообрабатывающей промышленности к примеру могут применять воздух для очистки себя и одежды от пыли. В некоторых странах уже сегодня имеются стандарты по использованию сжатого воздуха, к примеру в США это OSHA, в Европе это CUVA.

Кроме использования в производственных операциях, широкое распространение на производстве получили инструменты работающие непосредственно на сжатом воздухе, а это:

• Шуруповерты.
• Гайковерты.
• Пневматические дрели.
• При строительстве и монтаже оборудования пользуются отбойными молотками.
• При капитальных ремонтах и последующей покраске также используется сжатый воздух в пульвелизаторах.

Безопасность

При использовании сжатого воздуха необходимо соблюдать ряд мер по безопасности и это наверно минусы его применения:

1. Нельзя направлять струю воздуха в глаза, уши, рот, нос и другие места, которые могут пострадать.
2. Нельзя сжатым воздухом обрабатывать открытые раны, так как под кожей может образоваться пузырек воздуха который если дойдет до сердца приведет к сердечному приступу, если дойдет до мозга то возможно кровоизлияние в мозг.
3. Сжатый воздух попадая на рану может внести инфекцию находящуюся в трубах или компрессорах системы.
4. Нельзя баловаться и направлять сжатый воздух на другого человека.
5. Ни в коем случае не нужно накачивать давление в систему сверх нормативов.
6. Все части пневматики должны быть тщательно закреплены, для исключения.
7. Запрещается очищать оборудование от пыли в присутствии открытого огня, сварочных работ. Наличие пыли в взвешанном состоянии может спровоцировать взрыв.
8. При использовании сжатого воздуха необходимо использовать средства индивидуальной защиты (СИЗ), к примеру очки.
9. Запрещается производить затяжку резьбовых соединений, муфт, болтов на трубах или узлах при наличии в последних давления.
10. При монтаже пневматических систем трубы и шланги монтируют в местах где повреждения будут минимальны (на стенах, потолках).

Преимущества

Почему эффективно применять сжатый воздух на производственных линиях:

• Пневматический инструмент имеет малый вес при достаточно хорошей мощности.
• Пневматический инструмент можно использовать очень длительное время без перегрева.
• Низкие затраты на обслуживание инструмента.
• Пневматические инструменты можно использовать в качестве источника энергии в цехах с легковоспламеняющимися и взрывоопасными веществами (шахты, подземные туннели).
• На сжатом воздухе можно работать и в цехах с повышенной агрессивной средой (влажность, температура).
• С использованием пневматических систем гораздо проще производить автоматизацию производственных процессов, таких как покраска продукции, сушка, производственные операции.
• Сокращается время простоев оборудования.
• Регулирование усилия необходимого для операции, для этого имеются специальные регуляторы дроссели.

Интересное видео

Удачи и до новых встреч! Видео трехцилиндрового пневматического двигателя:

О сжатом воздухе

Сжатый воздух на сегодняшний день является важнейшим и незаменимым источником энергии для промышленных предприятий, сравнимым по важности разве что с электричеством.

В данной статье мы подробно расскажем о том, что же такое сжатый воздух, какие он имеет особенности и характеристики при сжатии, и как следует с ним обращаться в рамках рабочего процесса.

По своей сути, сжатый воздух представляет собой воздух под давлением, которое превышает атмосферное, то есть сжатый атмосферный воздух. Состав атмосферного воздуха известен, это сочетание следующих газов:

• азот в концентрации около 78%;
• кислород в концентрации около 21%;
• остальные газы в общем соотношении около 1%.

Основными параметрами описания состояния воздуха являются следующие:

• давление (bar);
• температура (°C);
• удельный объем (л. или м3).

Последний параметр (удельный объем) обычно используется для расчета объема ресивера или расхода сжатого воздуха компрессором.

В процессе сжатия воздух проходит следующие этапы:

• Атмосфера;
• Компрессор;
• Пневмомагистраль;
• Потребитель.

Основной процесс сжатия воздуха происходит в компрессоре, после него по пневмомагистрали сжатый воздух поступает к потребителю. Для задач сжатия воздуха наибольшее распространение получили поршневые, винтовые и турбокомпрессоры.

Далее посмотрим, как меняются параметры воздуха в процессе сжатия.

Температура

После всасывания воздуха в компрессор, он начинает сжиматься. При сжатии воздуха в компрессоре температура может повыситься до 180 градусов, но после попадания в ресивер, температура снижается примерно до 40 градусов. В течение процесса понижения температуры начинает образовываться конденсат, то есть выпадение влаги.

Особенности сжатия воздуха:

• в процессе сжатия воздуха его температура всегда повышается, поскольку молекулы начинают двигаться быстрее, и выделяется тепло, при этом существует прямая зависимость повышения температуры от степени сжатия. Другими словами, чем сильнее мы сжимаем воздух, тем больше становится его температура. Это справедливо и для небольших величин давления.
• пары воды также сжимаются и впоследствии конденсируются
• конденсат представляет собой загрязнение, аккумулирующее в себе частицы пыли, масла, окалины и т.д.
• Конденсат и прочие загрязнения необходимо удалять, иначе они могут повредить пневмосистеме, являясь причиной коррозии, повышенного износа и поломки.

Состав сжатого воздуха

Поступающий в компрессор воздух может содержать до 2 миллиардов частиц пыли, что уже является загрязнением в виде твердых частиц. Далее к ним прибавляется влага, масляные пары и частицы углерода. Масляный туман может повредить компрессор во время работа, а если мы эксплуатируем компрессор в условиях медицинского, фармацевтического производства или при производстве продуктов питания, вредные вещества могут попасть в организм человека или в продукты. Масляный туман сложно отделить от основного потока воздуха. Соответственно, для предотвращения износа оборудования и обеспечения его долгосрочной работы, воздух необходимо очищать. Кроме того, важным моментом является обеспечение соответствия качества сжатого воздуха нормам и стандартам DIN ISO 8573-1:2001 или ГОСТ 17433-80.

Очистка сжатого воздуха

Для соответствия высоким требованиям к сжатому воздуху, предъявляемым современными производствами, и, как следствие, к продукту, необходимо использовать комплексные системы подготовки и очистки воздуха.
В последнее время производство качественного сжатого воздуха приобрело особое значение, так как современная промышленность предъявляет высокие требования к оборудованию, а потребитель — к качеству выпускаемой продукции.

В связи с этим существуют комплексные системы подготовки и очистки сжатого воздуха. Например, для удаления влаги применяются охладители воздуха, которые способствуют выпадению конденсата путем охлаждения воздуха примерно до 10 градусов относительно температуры окружающей среды. Далее используются осушители воздуха для получения сжатого воздуха с требуемым содержанием влаги (точкой росы). Чтобы удалить примеси и загрязнения, например пыль, окалину, ржавчину, масляные пары необходимо использовать фильтры очистки.

Сжатый воздух

Сжатый воздух — это воздух, который находится под некоторым давлением, обычно превышающим атмосферное. В странах Европы около 10 % электроэнергии расходуется промышленностью на производство сжатого воздуха. Это соответствует 80 терраватт-часов в год. [1] [2]

Применение

По своей роли в экономике сжатый воздух находится в одном ряду с электроэнергией, природным газом и водой. Но единица энергии, запасённая в сжатом воздухе, стоит дороже, чем энергия, запасённая в любом из трёх указанных ресурсов. [3] .

сжатый воздух может быть использован для следующих целей:

 — привод машин и механизмов посредством пневматической энергии (пример пнвмопривода — отбойный молоток). .
• хранение энергии.
• в дайвинге для заправки баллонов с воздухом. при помощи вихревого эффекта.  — перемещение сыпучих грузов при помощи потока воздуха.
• очистка компонентов электроники, которые нельзя очищать при помощи воды.
• пневматические тормоза
• запуск дизельных двигателей как альтернатива пуска при помощи стартёра.

См. также

Примечания

1. ↑Paineilma hukkaa 15 hiilivoimalan tuotannon   (фин.)
2. ↑http://isi.fraunhofer.de/isi/e/publikationen/compressed-air.php?pathAlias=/e/publikation/c-air/compressed-air.htm
3. ↑ Yuan, C., Zhang, T., Rangarajan, A., Dornfeld, D., Ziemba, B., and Whitbeck, R. «A Decision-based Analysis of Compressed Air Usage Patterns in Automotive Manufacturing», Journal of Manufacturing Systems, 25 (4), 2006, pp.293-300

• Газовые смеси для дыхания
• Пневмопривод
• Воздух

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое «Сжатый воздух» в других словарях:

СЖАТЫЙ ВОЗДУХ — СЖАТЫЙ ВОЗДУХ, воздух, который содержится под давлением, намного превосходящим атмосферное. Это достигается путем накачивания воздуха насосом или КОМПРЕССОРОМ в резервуар. Сжатый воздух широко применятся для приведения в действие механизмов,… … Научно-технический энциклопедический словарь

СЖАТЫЙ ВОЗДУХ — воздух энергоноситель, находящийся при избыточном давлении (обычно до 588 кПа), сжатый поршневыми или турбинными компрессорами. Использование сжатого воздуха с относительно низким давлением вызвано простотой компрессорного оборудования, малым… … Металлургический словарь

сжатый воздух — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN compressed air … Справочник технического переводчика

сжатый воздух — suslėgtasis oras statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. compressed air; heavy air vok. Druckluft, f; Preßluft, f rus. сжатый воздух, m pranc. air comprimé, m … Fizikos terminų žodynas

сжатый воздух — suslėgtas oras statusas T sritis ekologija ir aplinkotyra apibrėžtis Įvairaus suslėgimo laipsnio oras, naudojamas technologiniams tikslams. Suslegiama kompresoriais, kai reikia gauti >0,3 MPa slėgį; mažesniu slėgiu suslegia ventiliatoriai ir… … Ekologijos terminų aiškinamasis žodynas

сжатый воздух низкого давления — — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN service airSA … Справочник технического переводчика

ГОСТ Р 53977-2010: Сжатый воздух пневматических систем железнодорожного подвижного состава. Требования к качеству — Терминология ГОСТ Р 53977 2010: Сжатый воздух пневматических систем железнодорожного подвижного состава. Требования к качеству оригинал документа: 3.3 вспомогательное пневматическое оборудование: Часть пневматической системы, обеспечивающая… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ ИСО 8573-5-2006: Сжатый воздух. Часть 5. Методы контроля содержания паров масла и органических растворителей — Терминология ГОСТ ИСО 8573 5 2006: Сжатый воздух. Часть 5. Методы контроля содержания паров масла и органических растворителей оригинал документа: 3.1 зернистость (mesh): Мера размера частиц, применяемая при сортировке твердых тел с… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р ИСО 8573-2-2005: Сжатый воздух. Часть 2. Методы контроля содержания масел в виде аэрозолей — Терминология ГОСТ Р ИСО 8573 2 2005: Сжатый воздух. Часть 2. Методы контроля содержания масел в виде аэрозолей оригинал документа: 3.1 пристеночное течение (wall flow): Часть потока сжатого воздуха, в котором загрязнение маслами уже не может… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р ИСО 8573-1-2005: Сжатый воздух. Часть 1. Загрязнения и классы чистоты — Терминология ГОСТ Р ИСО 8573 1 2005: Сжатый воздух. Часть 1. Загрязнения и классы чистоты оригинал документа: 3.2 агломерат (agglomerate): Скопление, состоящее из соединений двух или более частиц. Определения термина из разных документов:… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Сжатый воздух: для чего и как используется

Сжатый воздух – воздушная масса, которая содержится в какой-либо емкости, при этом ее давление превышает атмосферное. Его используют в промышленности в разнообразных производственных операциях. Типичная система сжатого воздуха — это установка, работающая при давлении до десяти бар. В таких случаях воздушную массу сжимают в десять раз от ее первоначального объема.

Общая информация

При давлении в семь бар сжатый воздух практически безопасен при эксплуатации. Он способен обеспечить достаточную движущую силу инструмента не хуже, чем электрическая подача. При этом требуется меньшее количество затрат. Кроме того, такая система характеризуется более быстрым срабатыванием, что в конечном результате может сделать ее гораздо удобнее. Однако для этого потребуется учитывать параметры, приведенные ниже.

1. Чем длиннее путь компрессора-потребителя, тем больше затрачивается энергии.
2. Сжатый воздух весьма эффективен при большом наличии однотипных операций, в таком случае появляется преимущество перед электрическими установками. Ведь эффективнее установить воздушный цилиндр, чем электродвигатель.
3. Необходимо постоянно отслеживать наличие утечек.
4. При использовании воды, бытового газа и т. д. мы уже привыкли быть экономными, а вот при использовании данного вида энергии многие становятся расточительными, считая его бесплатным. Необходимо постоянно совершенствовать пневматические системы на производстве, например, в странах Западной Европы постоянно появляются новые разработки сопел, в которых воздух расходуется гораздо меньше, при этом существенно снижается уровень шума.

Применение сжатого воздуха

Довольно часто производственники используют этот вид энергии для быстрой и эффективной очистки оборудования от загрязнений и пыли. Кроме того, сжатый воздух широко применяют для продувки труб в котельных. В деревообрабатывающей промышленности его используют для очистки помещений, оборудования и даже одежды от древесной пыли. В большинстве стран уже появились стандарты по применению этого вида энергии, например, в Европе это CUVA, а в США – OSHA. Кроме использования его в производственных операциях, широко распространены инструменты, которые работают непосредственно на воздушном ходу, — это шуруповерты, пневматические дрели, гайковерты, отбойные молотки (при монтаже оборудования и строительстве), пульверизаторы (при проведении капитальных ремонтов). Помимо этого, сейчас широко используется сжатый воздух в баллончиках в пневматическом оружии.

Безопасность

Используя сжатый воздух, необходимо соблюдать меры безопасности, приведенные ниже.

1. Запрещается направлять струю в рот, глаза, нос, уши и другие места.
2. Нельзя обрабатывать сжатым воздухом открытые раны, т. к. под кожей могут образоваться пузырьки, если они дойдут до сердца, то приведут к сердечному приступу, а если до мозга, то могут спровоцировать кровоизлияние в мозг. Кроме того, попадая в рану, воздух может занести в нее инфекцию, которая находится в компрессорной системе или в трубах.
3. Запрещено баловаться и направлять струю сжатого воздуха на других людей.
4. Не следует накачивать давление в компрессорную систему сверх нормы.
5. Все элементы пневматической установки должны тщательно закрепляться во избежание отрывов и, как следствие, травм.
6. Запрещено проводить очистку оборудования от пыли и грязи в присутствии источника открытого огня и сварочных работ. Это может спровоцировать взрыв из-за наличия пыли во взвешенном состоянии.
7. Работая с системами сжатого воздуха, необходимо пользоваться средствами индивидуальной защиты, например, очками или маской.
8. Запрещено осуществлять затяжку муфт, резьбовых соединений, болтов в узлах или на трубах под давлением.
9. При монтаже пневматической системы шланги следует крепить в местах с наименьшим риском повреждения (на потолках, стенах).

Преимущества сжатого воздуха

Теперь рассмотрим, в чем заключаются преимущества применения этого вида энергии на производственных линиях.

1. Пневматические инструменты характеризуются малым весом при достаточно высокой мощности.
2. Такие установки можно использовать продолжительное время без перегрева.
3. Невысокие затраты на обслуживание системы.
4. Пневматические компрессоры можно использовать как источник энергии на пожароопасном производстве со взрывчатыми и легковоспламеняющимися веществами (подземные туннели, шахты).
5. Эти инструменты подходят для цехов с высокой агрессивной средой. Однако при этом необходимо учитывать, что рабочая температура сжатого воздуха превышает температуру окружающей среды на десять градусов по Цельсию. Кроме того, с увеличением данного параметра будет прямопропорционально возрастать и влажность воздушной струи.
6. Использование пневматических систем позволяет существенно упростить автоматизацию производственных процессов. Например, таких как сушка, покраска и других.
7. Снижается время простоя оборудования.

Сети сжатого воздуха

Для оптимальной работы и высокой экономичности установки необходимо выполнение следующих требований. В пневматической системе следует минимизировать потери, кроме того, воздух должен приходить к потребителям осушенным и чистым, это достигается путем установки специального осушителя, позволяющего конденсировать влагу. Также особое внимание необходимо уделять магистральным трубопроводам. Грамотная установка воздухопроводов – это залог долговечности функционирования, а также снижения расходов на обслуживание. За счет увеличения уровня давления в компрессоре можно компенсировать падение в трубопроводе.

Расчет потребления сжатого воздуха

Компрессорные установки всегда включают в себя так называемые ресиверы (воздухосборники). В зависимости от производительности и мощности оборудования система может содержать несколько ресиверов. Их основное назначение – это сглаживание пульсаций давления, кроме того, внутри воздухосборника происходит охлаждение газовой массы, и это приводит к выпадению конденсата. Расчет сжатого воздуха заключается в определении потребления ресивера. Производится это по следующей формуле: