Очистка сжатого воздуха

Для правильного усвоения изложенного материала, здесь приводится несколько основных комментариев:
Для того чтобы получить 1 кубический метр сжатого воздуха, компрессор должен сжать 11 кубических метров атмосферного воздуха. Вместе с этим воздухом, он также всасывает, подобно пылесосу, примеси содержащиеся в воздухе: пыль, влагу, пары масла и химикатов, не говоря уже о природной влажности воздуха. Несмотря на высококачественные фильтры на всасывании, все компоненты, содержащиеся во всасываемом воздухе, попадают в сжатый воздух. Примеси, которые распределены в 11 кубических метрах до сжатия, концентрируются в 1-м кубическом метре сжатого воздуха.

Давайте рассмотрим понятия «Примеси» и «Влажность» отдельно, сначала рассмотрим понятие «Влажность». Иллюстрации этого понятия приведены ниже:

На картинке атмосферный воздух представлен в виде влажной губки. В спокойном состоянии она может содержать некоторое количество воды  без её просачивания. Если сжать эту губку, часть воды выльется из неё – но только часть. Даже если выжать её, не вся вода выйдет из неё. Следовательно, часть влаги удаляется в виде конденсата, выделившегося в процессе сжатия. В воде примеси растворяются, и в результате этого образуется агрессивная смесь, которая может вызвать коррозию в компрессоре и в трубопроводах. Агрессивная смесь конденсата, окисляющие частицы и продукты коррозии переносятся по трубопроводам к машинам, потребляющим сжатый воздух. Очевидно, что эти машины выйдут из строя, в результате износа, значительно быстрее тех, которые приводятся в действие чистым сжатым воздухом;
это было доказано опытом эксплуатации.
А сейчас, давайте проанализируем этот процесс с физической точки зрения:
Влажность не более чем влага в (общем случае) сухом воздухе. Давление влажного воздуха представляет собой сумму Р_А (давление воздуха) и Р_{М (}давление влаги). Сухой воздух может поглощать влагу только до достижения им точки росы Р_D. Если давление влаги превысит давление в точке росы (Р_М > Р_D), то лишняя влага конденсируется в виде тумана. Способность сухого воздуха поглощать влагу меня ется в зависимости от температуры, но не зависит от давления. В результате, относительная влажность воздуха:

Например, РD при 3°C составляет 0,007576 бар, но при 20°C, оно составляет 0,02337 бар. При относительной влажности воздуха 70% и 20°C, РМ составляет 0,01636 бар. (См. следующую таблицу, в которой давление влаги уже переведено в массовые доли г/м3 ). Так как способность воздуха поглощать влагу не зависит от давления, эти соотношения не изменятся для сжатого воздуха.

Примеры
Объём 8 м3 влажного воздуха под давлением 1 бар равен объёму 1 м3 влажного воздуха под давлением 8 бар, но давление конденсации остаётся неизменным. Давление влаги РD составляет 0,02337 бар перед сжатием и 0,18696 бар после сжатия (без изменения температуры). Так как давление конденсации РS остаётся постоянным и составляет 0,02337 бар, 7/8  cодержащейся в воздухе влаги конденсируется.
Начальные условия:
- 8 м3 воздуха
- 20°C
- 1 бар (абс)
- Ф_отн=70%
- Р_D =0,0234 бар = 17,3 г/м3
- Р_м =0,0164 бар = 12,11 г/м3

Условия после сжатия:
- 1 м3 воздуха
- 20°C
- 8 бар (абс)
- Фотн=100%
-Р_D=0,0234
бар=17,3 г/м3
-Р_М=8 х 0,0164 бар = 0,1312 бар
-Р_М таким образом, больше чем Р_D

Результат: влага конденсировалась
Количество:8×12,11 г/м3 –17,3 г/м3 =79,58 г/м3

Прежде чем начать работу, вы должны убедиться, что влага не будет конденсироваться в компрессоре. Если это так, то в процессе сжатия, температура и соответственно давление конденсации РD, значительно возрастут. Следовательно, влага не  конденсируется в компрессоре.

Вот ещё один пример:
Начальные условия:
- 8 м3 воздуха
- 20°C
- 1 бар (абс)
- ϕотн=70%
- Содержание влаги равно 17,3 × 0,7 = 12,11 г/м3
Условия после сжатия:
- 1 м3
воздуха
- 80°C
- Ф_отн=96,88/293,3=33%
- Максимальное содержание влаги в воздухе при 80°C = 293,3 г/м3
- Фактическое содержание влаги в сжатом воздухе равно 8 × 12,11 = 96,88 г/м3 которое меньше чем 293,3 г/м3;следовательно, влага не конденсируется. Следовательно, явление конденсации влаги не происходит в компрессоре, только по причине повышения температуры в процессе сжатия. Производители компрессоров учитывают это явление и проектируют свои агрегаты для рабочих температур около 80°C, предотвращая образование водяных пробок. Компрессорные агрегаты, работающие в тропических условиях и высокой относительной влажности воздуха, должны работать при ещё более высоких температурах в области сжатия, для предотвращения образования конденсата. В зависимости от различных факторов, включая тип компрессора, конечную температуру сжатия и конечное рабочее давление, а также от типа меж-ступенчатого и конечного охлаждения, температура конденсации достигается в этих рефрижераторах, образуется конденсат, который затем удаляется.

,