Páratartalom mérése sűrített levegős rendszerekben

Sokoldalú és megbízható energiaforrásként a sűrített levegő a modern termelési folyamatok nélkülözhetetlen részévé vált. A sűrített levegős rendszerrel szemben az adott alkalmazástól függően különböző követelmények támasztandók. Egy bizonyos nedvességtartalom vagy harmatpont/nyomás harmatpont fenntartása minden folyamat alapkövetelménye, hogy a rendszer továbbra is zavartalanul működjön.

A CS INSTRUMENTS GmbH & Co. KG kifejlesztette a DS 400 nyomási harmatpontmérő készülék et, amely számos új előnnyel rendelkezik, különösen a sűrített levegő és gázok nedvességtartalmának mérésére.

Hogyan kerül víz a sűrített levegőbe?

A sűrített levegőt általában környezeti levegőből állítják elő, amelyet beszívnak, dugattyúkkal vagy csavarkompresszorokkal összenyomnak, majd kisebb-nagyobb mértékben szárítanak. A cél a száraz, olajmentes és porszegény sűrített levegő előállítása a lehető legkisebb ráfordítással. Az olajmaradványok és a porszemcsék összetett szűrőrendszerekkel távolíthatók el. A nedvességet viszont szárítókkal (hűtőszárítók, membránszárítók, adszorpciós szárítók stb.) kell csökkenteni, amelyek ideális esetben terhelésfüggetlen szabályozással működnek.

Minél magasabb a hőmérséklet és minél nagyobb a térfogat, annál több vízgőzt képes megkötni a levegő. Ezzel szemben a sűrített levegő kevésbé képes megkötni a vízgőzt. A kompresszor a légköri levegőt eredeti térfogatának töredékére sűríti. A sűrítési folyamat egy bizonyos pontján a levegő víztartalma meghaladja a levegő vízgőzmegkötő képességét. A levegő telítődik, és a víz egy része kondenzátum formájában kicsapódik. A hőmérséklet további csökkentésével még több víz kondenzálódik. Ez azt jelenti, hogy a relatív páratartalom a kompresszor kimeneténél mindig 100%-os, és a kimeneti levegőben vízcseppek is vannak. A nyomás alatt elvesző folyadék mennyisége jelentős lehet. Például egy 30 kW-os kompresszor 60%-os páratartalom és 20°C-os környezeti hőmérséklet mellett nyolc óra alatt 20 liter vizet bocsát ki a sűrített levegővezetékbe. Nagy kompresszorok esetén ez az érték ennek többszöröse.

A nedvességtartalom hatása

A sűrített levegővel szemben az alkalmazástól függően különböző követelmények vannak érvényben. Egy bizonyos nedvességtartalom fenntartása előfeltétele annak, hogy az egész rendszer hosszú távon zavartalanul működjön. A legtöbb sűrítettlevegő-vezeték acélból vagy nem horganyzott acélból készül. Mivel a korrózió mértéke 50%-os relatív nedvességtartalomtól ugrásszerűen megnő, ezt az értéket semmilyen körülmények között nem szabad túllépni. A nem horganyzott vezetékek esetében magas páratartalom esetén idővel korrózió alakul ki. A rozsda idővel lepereg és a csapolási pontok felé vándorol. A következmények például eltömődött fúvókák, hibás vezérlőelemek és termeléskiesés. A drága javítások és a rövid karbantartási intervallumok elkerülhetetlenek.

A korrózió problémáján és a fent leírt következményeken kívül a nedvesség mennyisége közvetlen hatással van a végtermékek minőségére. Milyen problémák merülhetnek fel, ha a nedvességtartalom túl magas? Íme néhány, a gyakorlatban gyakran előforduló példa:

  • A higroszkópos termékek (fűszerek, cukor stb.) összetapadnak a pneumatikus szállítórendszeren keresztül történő szállítás során.
  • Buborékok képződnek a festési és bevonási folyamatok során
  • A furatok eltömődhetnek a szállított por miatt.
  • Télen a fűtetlen csarnokokban a vezérlőszelepek befagynak.

A DIN ISO 8573-1 szabvány szerint ajánlott sűrített levegő minőségei

AlkalmazásRészecskékMaradék víz
KLµmKLDTP
Légzőlevegő10.11-3-70 / -20 °C
Permetezőpisztolyok10.12-40 °C
Orvostechnika10.13-4-20 / +3 °C
Mérés- és szabályozástechnika10.14+3 °C
Élelmiszerek és italok szállítása213-20 °C
Homokfúvó rendszerek- -4-3+3 / -20 °C
Általános gyári levegő354+3 °C
Nyitókalapács4155-4+7/3°C

A szárítók típusai és feladatai

A gyakorlatban különböző típusú szárítókat használnak a túlzott páratartalom problémájának kezelésére. A sűrített levegős technológiában a nyomás harmatpontja a sűrített levegő szárazságának mérőszáma. A nyomási harmatpont az a hőmérséklet, amelyen a sűrített levegőben lévő nedvesség folyékony vízzé kondenzálódik (telítési állapot, 100%-os relatív páratartalom). Minél alacsonyabb a nyomási harmatpont hőmérséklete, annál kisebb a sűrített levegőben lévő vízgőz mennyisége.

Hűtőszárító +2 °Ctd körüli harmatpontértékekhez.

A sűrített levegő szárítóknak különböző típusai vannak. Leggyakrabban hűtőszárítókat vagy adszorpciós szárítókat használnak. A hűtőszárítók a sűrített levegőt körülbelül 2-5°C-ra hűtik le. A nyomás harmatpontja ekkor szintén 2-5°C. A nyomás harmatpontja ekkor szintén 2-5°C. A felesleges vízgőz lecsapódik és kicsapódik. A levegőt ezután visszamelegítik szobahőmérsékletre.

A legtöbb esetben a hűtési sűrítettlevegő-szárítókat csak a hűtési hőmérséklet kijelzésével ellenőrzik. Helyhez kötött páratartalom-ellenőrzést csak nagy rendszerekbe vagy különösen fontos alkalmazásokhoz telepítettek. A hűtési hőmérséklet egyszerű kijelzése azonban nem elegendő. Még ha a hűtési hőmérséklet látszólag rendben is van, a következő hibák túlzott nyomási harmatponthoz vezethetnek:

  • A hűtőszárítóban lévő kondenzátum nem ürül le (a kondenzátumlefolyó hibás vagy szennyezett).
  • Sűrített levegő bypass a hűtőtéri szárítóban (hőcserélő csövek elhasználódtak, korrodálódtak stb.); sűrített levegő bypass a bypass-vezetékekben.

A hűtőszárító meghibásodása elkerülhetetlenül jelentős problémákat okoz a sűrítettlevegő-vezetékben lévő kondenzátummal. Különösen problematikus (a már említett problémákon túl), ha a kondenzátum a zsákvezetékekben összegyűlhet, és nem folyik le magától. A zsákvezetékekben lévő kondenzátumot csak jelentős erőfeszítéssel lehet eltávolítani, vagy rendkívül nagy mennyiségű sűrített levegővel lehet szárítani és kiöblíteni.

Ez nagyon gyakran vezet megnövekedett harmatponti értékekhez nagyon alacsony fogyasztás mellett, anélkül, hogy a hűtőszárítóval bármilyen felismerhető probléma lenne. Hosszú távon a sűrített levegőt kezelőnek nagyon nehéz kideríteni, hogy honnan származnak a megnövekedett harmatpontértékek vagy szélsőséges esetben a kondenzátum.

Adszorpciós szárító tipikus harmatpontokhoz -30 ... -40° Ctd.

Az adszorpciós szárítók működése a két tömeg közötti vonzás elvén alapul. A vízgőz megkötődik (adszorbeálódik) a nedvszívó felületén. A hatékony adszorpciós szárítók képesek a sűrített levegőt -40°C-os vagy annál alacsonyabb nyomású harmatpontig szárítani.

A regeneratív adszorpciós szárítók két, adszorbenssel töltött tartályból állnak. A különböző eljárásokban az egyik tartály hidegen vagy melegen regenerálódik, míg a másik az üzemi levegőt szárítja. A folyamattól és az üzemi körülményektől függően az adszorbenseket három-öt éves ciklusonként kell cserélni.

Bizonyos üzemi körülmények az adszorpciós szer élettartamának csökkenéséhez vezetnek:

  • Túlterhelés a sűrített levegő oldalán a túlzott sűrített levegő fogyasztás miatt.
  • A kondenzátum nem megfelelő előszeparálása
  • olajos levegő
  • Az egyes tartályok túl hosszú regenerálási ideje

A folyamat megbízhatóságának biztosítása a DS 400 készlettel a harmatpontméréshez

A világon egyedülálló 3,5"-os grafikus kijelző érintőképernyővel és nyomtatási funkcióval. Minden reléhez beállítható riasztási késleltetés. Ez azt jelenti, hogy csak azok a határértékek jelennek meg, amelyeket hosszabb időn keresztül ténylegesen túlléptek. A riasztás nyugtázható is. A DS 400 harmatpont-készlet a DS 400 papír nélküli adatrögzítőből és az FA 510 harmatpontérzékelőből áll, amely egy megfelelő mérőkamrát tartalmaz a sűrített levegő és gázok nyomott harmatpontjának mérésére 16/50/350 bar nyomásig. A 16 bar feletti nyomás esetén kérjük, használja a nagynyomású mérőkamrát.

A harmatpontérzékelő központi eleme a CS INSTRUMENTS GmbH & Co KG világszerte bevált páratartalom-érzékelője. A gyors és pontos mérések eléréséhez szükséges, hogy a mérendő gáz folyamatosan áramoljon át a páratartalom-érzékelőn. Ehhez egy meghatározott térfogatáramot fújnak ki egy bizonyos nyomáson egy kapilláris osztáson keresztül. A sűrítettlevegő-vezetékek szabványosított dugócsonkja révén a mérőkamra nagyobb szerelési munkálatok nélkül csatlakoztatható a megcsapolási ponthoz.

A szabványos papírmentes papírmentes adatrögzítőkhöz képest jelentős különbség a DS 400 egyszerűségében mutatkozik meg az üzembe helyezés és a mérési adatok kiértékelése során.

Az intuitív kezelés a 3,5"-os érintőképernyős grafikus kijelzővel, zoom funkcióval és nyomtatási gombbal egyedülálló ebben az árkategóriában. A zoom funkcióval ellátott grafikus kijelző segítségével a szárítási folyamat vagy a harmatpontgörbe egy pillantással látható és az adatrögzítőben tárolható. Ez lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy a helyszínen bármikor, akár PC nélkül is megtekinthesse a tárolt mérési adatokat. Ez lehetővé teszi a szárítási viselkedés gyors és egyszerű elemzését.

A nyomtatás gomb segítségével az aktuális képernyő képfájlként elmenthető a belső SD-kártyára vagy USB-stickre, és további szoftver nélkül kinyomtatható a számítógépen. Ideális a mért értékek / mérési görbék helyszíni dokumentálásához. A színes mérési görbék képfájlként elküldhetők e-mailben, vagy beépíthetők egy szervizjelentésbe.

A belső adatgyűjtő lehetővé teszi a mérési adatok több évig történő tárolását. A mérési adatok egy USB-pendrive-on vagy Ethernet-en keresztül elemezhetők a kényelmes CS Soft Basic segítségével.

  • 3,5"-os grafikus kijelző, intuitív kezelés érintőképernyővel.
  • Zoom funkció a mérési értékek pontos elemzéséhez
  • Színes mérési értékgörbék nevekkel
  • Matematikai számítási funkció a harmatponti távolság kiszámításához (kondenzátum monitor, kondenzátum kapcsoló)
  • Nyomtatás gomb: bármely mérési kijelzés képfájlként közvetlenül USB-stickre menthető és szoftver nélkül e-mailben elküldhető.
  • 2 riasztási érintkező a határértékek túllépéséhez
  • Szabadon állítható riasztási késleltetés a két riasztási érintkezőhöz, nyugtázási funkcióval
  • Akár 4 érzékelőbemenet további harmatpont, nyomás, hőmérséklet, fogyasztásérzékelők, elektromos aktív teljesítménymérők, bármilyen külső érzékelő csatlakoztatható: Pt 100/ 1000, 0/4...20 mA, 0-1/10 V, Modbus, impulzus.
  • Integrált adatgyűjtő 2 GB
  • USB, Ethernet interfész, RS 485 / Modbus
  • Web szerver