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
сжатый воздух может быть использован для следующих целей:
См. также
Примечания
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
Воздух, находящийся под давлением выше атмосферного, называют сжатым.
Физические параметры воздуха
Давление
Нормальное напряжение сжатия называется давлением. Оно моет измеряться по избыточной или абсолютной шкале. В избыточной шкале за 0 принято давление атмосферы, получается, что абсолютное и избыточное давление связаны зависимостью:
Давление характеризует степень сжатия воздуха. Чем выше давление тем значительнее сжат воздух.
Сжимаемость
Сжимаемость воздуха характеризуется уменьшением его объема при увеличении давления.
Плотность
Отношение массы воздуха к его объему называют плотностью. Она изменяется при сжатии воздуха.
Воздух, как и любой другой газ занимает весь предоставленный ему объем.
Удельный вес
Отношение объема воздуха к его массе называют удельным весом.
Температура
Температуру воздуха измеряют в градусах Кельвина или Цельсия. Под нормальными условиями понимают состояние воздуха при температуре.
Удельная теплоемкость
Вязкость
Расход воздуха
Массовый и объемный расходы связаны зависимостью.
Взаимосвязь между физическими величинами, характеризующими состояние воздуха отражена в уравнении состояния Клайперона-Менделеева.
Особенности сжатого воздуха, как кинематического звена пневмопривода
Воздух имеет существенные отличия от жидкости, обосабливающие пневматический привод от гидравлического.
Воздух безопасен с точки зрения пожарной безопасности, поэтому может использоваться, в условиях, опасных по воспламенению газа, пыли и т.д.
Пневматический привод обладает высоким быстродействием, которое удается достичь благодаря малой инерционности сжатого воздуха, и обеспечении им демпфирующего эффекта.
Что такое сжатый воздух, где он используется
1 Немного об атмосферном воздухе
2 Что такое сжатый воздух?
Каждый из нас ежесекундно сталкивается с воздухом в самых различных его проявлениях – мы дышим атмосферным воздухом, он участвует в важнейших процессах жизнедеятельности, воздух присутствует в воде, земле. Для промышленности особое значение имеет сжатый воздух: он применяется на производственных и добывающих предприятиях, в быту, системах жизнеобеспечения и медицине.
В промышленности сжатый воздух используют в различных технологических процессах, а также для хранения и передачи энергии, например, при работе пневматического оборудования.
Как получить сжатый воздух?
Получить сжатый воздух можно из обычного атмосферного при помощи компрессора. Молекулы газов, входящие в состав атмосферного воздуха, имеют разное количество кинетической энергии. В процессе сжатия воздуха, ускоряется тепловое движение молекул, расстояние между ними сокращается, и воздух занимает меньший объем.
Как это работает на простом примере. В качестве примера можно взять воздушный шарик. В процессе подачи воздуха внутрь шарика образуется сжатый воздух, энергия которого равна энергии, затрачиваемой при его надувании. Если шар выпустить из рук, из шарика выйдет воздух, соответственно, внутренняя энергия высвободится и шар отлетит в сторону.
Получаемая энергия сохраняется для дальнейшего использования в ресивере.
Рис. 1. Схематично показан путь получения и передачи сжатого воздуха.
Фильтры и масловлагоотделители помогают решить проблему излишней влажности или наличия загрязняющих частиц в сжатом воздухе, из-за которых образуется коррозия, обмерзание, и возникают аварийные ситуации в работе оборудования.
Компрессоры для получения сжатого воздуха 
Ресиверы для хранения сжатого воздуха 
Фильтры для очистки сжатого воздуха от влаги и пыли 
3 Классы загрязнений сжатого воздуха
На территории Российской Федерации процесс использования сжатого воздуха в промышленных масштабах регламентирован ГОСТом 17433-80. «Промышленная чистота. Сжатый воздух. Классы загрязненности (с Изменением N 1)».
Требования стандарта распространяются на рабочую среду, предназначенную для питания пневматического оборудования, работающего при давлении до 2,5 Мпа.
| Класс загрязненности | Размер твердой частицы, мкм, | Содержание посторонних примесей, мг/м, не более | ||
| не более | Твердые частицы | Вода (в жидком состоянии) | Масла (в жидком состоянии) | |
| 0 | 0,5 | 0,001 | Не допускаются | |
| 1 | 5 | 1 | ||
| 2 | 500 | Не допускаются | ||
| 3 | 10 | 2 | Не допускаются | |
| 4 | 800 | 16 | ||
| 5 | 25 | 2 | Не допускаются | |
| 6 | 800 | 16 | ||
| 7 | 40 | 4 | Не допускаются | |
| 8 | 800 | 16 | ||
| 9 | 80 | 4 | Не допускаются | |
| 10 | 800 | 16 | ||
| 11 | Не допускаются | |||
| 12 | 12,5 | 3200 | 25 | |
| 13 | Не регламен- тируется | 25 | Не допускаются | |
| 14 | 10000 | 100 | ||
Согласно требованиям ГОСТа 17433-80 производитель пневматического оборудования обязан указывать Класс загрязненности используемого сжатого воздуха в технической документации, поставляемой вместе с устройством.
4 Примеры использования сжатого воздуха
Пескоструйные камеры КСО работают на сжатом воздухе 
Стоит отметить, что некоторые технологические процессы на химзаводах, в фармацевтике, медицине требуют сжатый воздух с определенными параметрами, которые могут отличаться от параметров сжатого воздуха, предназначенного для пескоструйного оборудования.
5 Почему выгоднее использовать оборудование, работающее на сжатом воздухе?
Сжатый воздух как он есть…
В современном высокотехнологическом мире сжатый воздух незаменим, он используется повсеместно и на сегодняшний день является вторым по важности источником энергии после электричества для очень многих промышленных предприятий.
Что же представляет из себя сжатый воздух? Какие существуют принципы и особенности сжатия воздуха, и что следует помнить при работе с ним?
Начнем с определения: сжатый воздух – это воздух, который находится под давлением, превышающим атмосферное. По сути, сжатый воздух – это сжатый атмосферный воздух, то есть тот воздух, которым мы дышим, который состоит из различных газов:
Состояние воздуха (газа) можно описать тремя параметрами:
— удельный объем (Vуд.);
В технологии сжатия воздуха все три параметра измеряются в конкретных величинах:
— рабочее давление (давление сжатия) измеряется в барах;
— температура сжатого воздуха измеряется в градусах Цельсия;
— объем используют как для определения размеров ресивера, так и для расхода компрессорами сжатого воздуха, выраженный в лит./мин или куб.м./час
Одним из средств сжатия воздуха является его “выработка” компрессорным оборудованием. Таким образом, сжатый воздух начинает свой путь в компрессоре.
Прежде чем попасть к потребителю сжатый воздух проходит следующие этапы:
На каждом из этих этапов происходит своего рода трансформация воздуха из одного состояния в другое. Рассмотрим основные принципы и особенности сжатого воздуха.
Температура.
В процессе поступления воздуха из атмосферы в компрессор воздух начинает сжиматься. В момент сжатия воздуха в компрессоре его температура может достигать до 180 С, однако через какое-то время, когда воздух попадает дальше, в ресивер, его температура начинает падать, к примеру, на “выходе” из поршневого компрессора она равняется примерно 40-45 С.
Таким образом, падение температуры сжатого воздуха “на лицо”, и воздух, действительно, остывает. В тот момент, когда его температура начинает понижаться, идет процесс возникновения конденсата или другими словами влаги. Таким образом, о сжатии воздуха важно знать следующее:
— при сжатии всегда происходит повышение температуры. Чем сильнее сжимается воздух, тем выше поднимается температура, и даже при сжатии воздуха до невысокого давления происходит значительное возрастание температуры.
— повышение температуры происходит не из-за механического трения частей компрессора и тому подобного, а из-за самого сжатия.
— при сжатии воздуха пары воды становятся основным загрязнением.
— в сжатом воздухе сконденсировавшаяся вода является загрязнением, которое улавливает и переносит другие загрязнения.
— концентрация вредных веществ возрастает, и может стать опасной, если их не удалить.
Самое главное – то, что в итоге сжатия воздуха после падения температуры воздуха возникает конденсат, и это может стать настоящей проблемой для потребителя.
Значительное содержание воды в сжатом воздухе становится причиной коррозии пневмосети. Взвешенные частицы и ржавчина действуют как абразив на элементы пневмоавтоматики. Всё это приводит к серьезным повреждениям пневматического оборудования, тем самым вызывая простои оборудования, повышение эксплуатационных расходов и повреждение производимых изделий.
Состав сжатого воздуха.
При подаче в компрессор обычный воздух содержит около 1,8 миллиардов частиц пыли. Таким образом, воздух, попадающий в компрессор, уже содержит загрязнения в виде твердых частиц. К этому надо добавить и то, что мы уже выяснили – некоторое количество влаги или водяного пара, который при сжатии конденсируется, тоже образует загрязнение воздуха. Но и это еще не все: в процессе работы маслянных компресоров в воздушный поток (в результате нагревания масла) могут попадать масляные пары и образовавшийся углерод.
Масляный туман или пар, исходящий из потока сжатого воздуха, может стать причиной сбоя в работе компрессора, сколов краски от корпуса либо появления отверстий (пробоин) на нем. При эксплуатации компрессора в пищевой отрасли либо в медицинской сфере существует риск попадания вредных веществ в организм человека. Масляный туман является наиболее трудновыводимым элементом при его отделении от воздушного потока.
Все это в целом приводит к тому, что загрязнения в атмосферном воздухе с наличием водяных паров и масляного тумана, в процессе работы компрессора превращаются в 2 миллиарда частиц пыли и 0,03 мг/м.куб. масляных паров в выходном воздушном потоке.
Попадая в пневматическую систему, такая агрессивная смесь приводит к ускоренному износу оборудования и выходу его из строя.
Поэтому встает вопрос о качестве воздуха, которое определяется содержанием частиц пыли, масляного тумана и водяных паров. Требование к качеству сжатого воздуха определяет производитель оборудования и нормируется по DIN ISO 8573-1:2001 или ГОСТ 17433-80. Существуют следующие стандарты ISO для типов сжатого воздуха:
Очистка сжатого воздуха.
Для принудительного удаления влаги из сжатого воздуха на первом этапе применяют охладители воздуха, которые охлаждают горячий, содержащий влагу воздух до температуры +10 С по отношению к температуре окружающей среды. В результате резкого охлаждения происходит процесс конденсации. На выходе из охладителя сжатый воздух содержит влагу в виде взвеси капелек воды – водяного конденсата и пара. На следующем этапе получения сжатого воздуха с необходимой точкой росы (содержанием влаги) используются осушители сжатого воздуха.
Для удаления содержащихся в сжатом воздухе других посторонних примесей (песок, пыль, частицы метала от трущихся элементов компрессора, продукты окисления пневматической магистрали, пары масел и т. п.), применяются магистральные фильтры.
Таким образом, какими бы ни были требования по чистоте воздуха, современные системы подготовки и очистки воздуха позволяют эффективно подготовить и очистить воздух до необходимого уровня.
DIN ISO 8573-1:2001 Качество сжатого воздуха
| Класс качества | Грязь | Вода | Масло | |
| Размер частиц (мкм) | Макс. концентрация (мг/м. куб) | Точка росы при макс. давлении (С) | Макс. концентрация (мг/м. куб) | |
| 0 | Класс 0 зарезервирован под более высокие требования, оговариваются специально | |||
| 1 | 0,1 | 0,1 | -70 | 0,01 |
| 2 | 1 | 1 | -40 | 0,1 |
| 3 | 5 | 5 | -20 | 1 |
| 4 | 15 | 8 | 3 | 5 |
| 5 | 40 | 10 | 7 | 25 |
| 6 | — | — | 10 | — |
Стандарт качества сжатого воздуха для каждой категории применения
Сферы применения сжатого воздуха
Где и как используют сжатый воздух
В промышленности сжатый воздух используется двумя способами. Во-первых, его применение включают в различные технологические процессы в таких отраслях, как химическая (например, в установках для получения чистых газов — кислорода, азота), электронная (полупроводниковая. С его помощью проводят сушку, охлаждение, обдув, распыление, очистку, вентиляцию и пр. Во-вторых, как источник энергии, ее аккумулирования и передачи, в основном при эксплуатации пневматического оборудования (перфораторов, формовочных машин, компрессоров, пневматических транспортирующих установок, подъемников и т. д.), которое используется в строительстве, горно- и нефтедобывающей промышленности, в литейном производстве и машиностроении.
В каждой отрасли сжатый воздух выполняет поставленные перед ним конкретные цели и задачи. Например, в металлургии его используют для поддува в конвертерные, мартеновские, доменные печи для обеспечения процессов плавки металлов. В нефтедобывающей — для повышения отдачи нефтеносными пластами полезного ископаемого, очистки с помощью продува емкостей и нефтепроводов, тушения пожаров под землей.
Применение сжатого воздуха в быту в основном связано с использованием компрессоров, с помощью которых можно осуществить широкий спектр работ. Пневматическая энергия безопаснее и экономичнее электрической. С использованием сжатого воздуха сталкиваются при:
Самое хаотическое вещество Вселенной
Согласно самой простой классификации, газы делятся на группы: газы-окислители, инертные и горючие газы.
Окислители сами по себе не горят, но в комбинации с другими веществами или газами, могут превратиться в легковоспламеняющуюся или даже взрывоопасную смесь. Достаточно вспомнить, как горит в кислороде дерево, или негорящий в обычном воздухе марганец. К газам этой группы относят двуокись азота NO2, окись азота NO, кислород, фтор и хлор.
Вторую группу составляют нейтральные, или инертные газы. Как и следует из самого слова, они никак не взаимодействуют с другими газами, не горят, и не поддерживают горение. В замкнутых пространствах такие газы могут даже замедлять горение и тушить огонь. Поэтому их можно использовать для ликвидации пожаров там, где невозможно тушить водой. Это азот, аргон, гелий, ксенон и неон.
И, наконец, четвертая группа – это газовые смеси для разных целей:
Многоуважаемый господин баллон!
Газовый баллон прост на вид. Нам всем приходилось иметь дело и с баллончиками для сифона, и с красными баллонами, в которых перевозят пропан для приготовления пищи. Кто-то видел возле строек синие кислородные и белые ацетиленовые баллоны.
Многообразие сосудов, с помощью которых перевозят, хранят и эксплуатируют различные газы, может потрясти воображение обычного человека. Специалист же, при беглом взгляде на баллон, моментально скажет, что за газ там прописан.
Считается, что при использовании и транспортировке газов в промышленных объемах, да и в быту, лучше использовать только новые баллоны. Но это спорная точка зрения. Конечно, у нового баллона в запасе еще 40 лет ресурса, они не загрязнены влагой, на них нет неровностей и ржавчины.Однако, новые баллоны дороже почти вдвое, чем их побывавшие в употреблении и прошедшие переосвидетельствование собратья. И цена превращается в главный аргумент. Даже вы закупили партию новых баллонов, не стоит забывать, что при перезаправке вы можете получить совершенно другие баллоны с нужным газом. Тогда зачем переплачивать?
И самое главное
Ремонтировать, окрашивать и наполнять газом баллоны имеют право только специализированные организации, у которых имеются документы, разрешающие ремонтные работы с сосудами, работающими под высоким давлением. Если вам впервые предстоит заключать контракт на поставку технических газов или поверочных газовых смесей, обязательно узнайте, есть ли у компании лицензия на проведение подобных работ, и какие конкретно виды деятельности в ней указаны.
