Способы очистки сжатого воздуха

 

Способы очистки сжатого воздуха определяются видом и количеством загрязнений, а также требованиями к степени очистки воздуха, предъявляемыми оборудованием.

Для очистки от твердых загрязнений и влаги в жидком состоянии применяются два способа: пропуск воздуха через пористую перегородку (процесс фильтрации) и использование силовых полей (инерционное, гравитационное и электростатическое). Обычно используется комбинация этих способов очистки воздуха в специальных устройствах. К устройствам, очищающим всасываемый воздух от капельной влаги и механических примесей, относятся воздухоприемники, влагоулавливающие и пылеулавливающие камеры, фильтр-камеры и фильтры. Чистка воздуха в таких устройствах осуществляется двухступенчато. В первой ступени, как правило, крупные частицы отделяются силами инерции, во второй - осуществляется фильтрация мелких частиц.

Способ очистки воздуха от механических примесей в пылеулавливающих камерах и фильтрах без применения специальных увлажняющих рабочую поверхность фильтра веществ (обычно масел) относится к сухому способу очистки.

Для повышения эффективности улавливания загрязняющих воздух механических частиц часто поверхность фильтрующих элементов смачивается малоиспаряющимися вязкими жидкостями - такой способ фильтрации называют мокрым.

Для очистки воздуха от влаги в парообразном состоянии применяется конденсирование паров влаги при охлаждении воздуха, а также абсорбционная и адсорбционная осушка воздуха. Влагу, содержащуюся в воздухе, предназначенном для установки разделения, удаляют вымораживанием в блоках предварительного аммиачного охлаждения или в теплообменниках-вымораживателях. Адсорбцию влаги в воздухе осуществляют силикагелем, активным глиноземом или цеолитами в блоках осушки. Эффективность осушки определяют по точкам росы осушенного воздуха или газа.

Чистка воздуха от газообразных загрязнений (чаще всего от СО₂ в воздухоразделительных установках) осуществляется вымораживанием газа-примеси, химическим поглощением и адсорбцией. Вымораживание и адсорбция относятся к физическим методам очистки. Вымораживание проводится в регенераторах или теплообменниках. Адсорбция осуществляется при низких температурах в газовых адсорберах. Химический метод очистки, например, от СО ₂, реализуется в скрубберах и декарбонизаторах с помощью едкого натра.

 

Устройства очистки воздуха от механических примесей

 

Устройства грубой очистки

 

Для грубой очистки всасываемого воздуха служат воздухоприемники, гравитационные влагоулавливающие и пылеулавливающие камеры, аппараты, использующие инерционные силы. Из аппаратов, использующих при очистке воздуха инерционные силы в компрессорных установках, применяются два типа: циклоны и мультициклоны (в основе работы лежат центробежные силы); аппараты, использующие силы инерции движущихся пылинок для отделения их от воздуха при резком повороте - жалюзийные и инерционные пылеотделители.

Такая очистка воздуха осуществляется в фильтрах различной конструкции.

Устройства грубой очистки воздуха обычно компонуются вместе с фильтрами в единую фильтр-камеру. Фильтр-камера представляет собой обычно железобетонное помещение, включающее в себя воздухоприемник в виде раструба или окна с жалюзи, пылевой или пылеосадочной камеры и фильтра. Фильтр-камеры проектируются в здании компрессорной станции и пристроенными к нему.

Устройства грубой очистки устанавливают при размещении компрессорной станции в местности с большой запыленностью наружного воздуха для разгрузки фильтров тонкой очистки. Сопоставление различных типов пылеотделителей, проведенное в [4] позволяет сделать следующие выводы: пылеотстойные камеры простейшего типа несложны по конструкции, дешевы, имеют ничтожное сопротивление, но способны отделять только грубую пыль; гравитационные камеры сравнительно несложны по конструкции, имеют небольшое сопротивление (5мм вод. ст.), способны улавливать грубую пыль (с диаметром частиц свыше 10 мм), имеют значительные размеры; инерционные жалюзийные пылеотделители компактны по размерам, дают сравнительно хорошую очистку (до 60-70%), мелкую пыль (до5 мкм) не улавливают, создают значительное сопротивление (до 40 мм вод. ст.).

Таким образом, для очистки поступающего в компрессоры воздуха от крупной (свыше 10 мкм) пыли пригодны в качестве предвключенных перед фильтрами простейшие пылеотстойные и гравитационные камеры. Циклоны и инерционные жалюзийные пылеотделители вследствие значительного сопротивления могут применяться лишь в особых случаях.