Connaissances théoriques de base sur l'air à propos compresseur d'air que devrait comprendre .

1. Qu'est-ce que l'air ? Qu'est-ce que l'air normal ?

L’atmosphère autour de la Terre est généralement appelée air.

L'air sous la pression spécifiée de 0,1 MPa, température de 20 °C et une humidité relative de 36 % est considérée comme de l'air normal. L'air normal diffère de l'air standard par sa température et son taux d'humidité. Lorsqu'il y a de l'humidité dans l'air, une fois celle-ci séparée, le volume de gaz diminue.

2. Quelle est la définition de l’état standard de l’air ?

L'état standard est défini comme l'état de l'air lorsque la pression d'aspiration de l'air est de 0,1 MPa et la température est de 15,6 °C (0 °C tel que défini par l'industrie nationale).

Dans l'état standard, la densité de l'air est de 1,185 kg/m3 (la capacité de traitement des équipements de post-traitement tels que l'échappement du compresseur d'air, le sécheur, le filtre, etc. est indiquée par le débit dans l'état standard de l'air, et l'unité est Nm3/min).

3. Que sont l’air saturé et l’air insaturé ?

Sous certaines températures et pressions, la teneur en vapeur d'eau (c'est-à-dire la masse volumique de la vapeur d'eau) de l'air humide a une certaine limite. Lorsque la quantité de vapeur d'eau à une certaine température atteint sa teneur maximale, l'air humide est alors appelé air saturé. L'air humide dont la teneur en vapeur d'eau n'atteint pas sa teneur maximale est appelé air insaturé.

4. Dans quelles conditions l'air non saturé devient-il saturé ? Qu'est-ce que la « rosée » ?

Lorsque l'air non saturé devient saturé, des gouttelettes d'eau liquide se condensent à partir de l'air humide, ce qu'on appelle la « condensation ». La condensation est fréquente. Par exemple, en été, l'humidité de l'air est très élevée et il est facile de former des gouttelettes d'eau à la surface des conduites d'eau. En hiver, le matin, des gouttelettes d'eau apparaissent sur les fenêtres des maisons. Elles résultent de la condensation lorsque l'air humide est refroidi jusqu'au point de rosée sous pression constante.

5. Que sont la pression atmosphérique, la pression absolue et la pression manométrique ? Quelles sont les unités de pression courantes ?

La pression sur la surface de la Terre ou sur les objets de surface causée par une atmosphère très épaisse entourant la surface de la Terre est appelée « pression atmosphérique », et le symbole est P b ； La pression agissant directement sur la surface du récipient ou de l'objet est appelée « pression absolue ». La valeur de la pression absolue prend comme point de départ le vide absolu, et son symbole est : P un ； La pression mesurée par un manomètre, un vacuomètre, un tube en U et d'autres instruments est appelée « pression manométrique ». La « pression manométrique » part de la pression atmosphérique et son symbole est : P g 。 La relation entre les trois est P a= P b+ P g

6. Qu'est-ce que la température ? Quelles sont les unités de température courantes ?

La température est la valeur moyenne statistique du mouvement thermique des molécules matérielles.

Température absolue : la température à partir de la température limite la plus basse lorsque les molécules de gaz cessent de bouger, enregistrée comme T. L'unité est « Kelvin » et le symbole de l'unité est K.

Température en degrés Celsius : température à partir du point de fusion de la glace. L'unité est « Celsius » et le symbole est °C .

De plus, les pays britanniques et américains utilisent souvent la « température Fahrenheit », le symbole de l'unité étant F.

7. Quelle est la pression partielle de vapeur d’eau dans l’air humide ?

L'air humide est un mélange de vapeur d'eau et d'air sec. Dans un volume donné d'air humide, la part de vapeur d'eau (en masse) est généralement bien inférieure à celle de l'air sec, mais elle occupe le même volume et possède la même température. La pression de l'air humide est la somme des pressions partielles des gaz qui le composent (air sec et vapeur d'eau). La pression de vapeur d'eau dans l'air humide est appelée pression partielle de vapeur d'eau, et s'écrit ainsi : P . Cette valeur reflète la quantité de vapeur d'eau présente dans l'air humide. Plus la teneur en vapeur d'eau est élevée, plus la pression de vapeur d'eau est élevée. La pression partielle de vapeur d'eau dans l'air saturé est appelée pression partielle de vapeur d'eau saturée, et est notée ainsi : P un b.

8. Qu'est-ce que l'humidité de l'air ? Combien de types d'humidité existe-t-il ?

La grandeur physique représentant le degré de sécheresse et d'humidité de l'air est appelée humidité. Les expressions les plus courantes sont l'humidité absolue et l'humidité relative.

Dans l'état standard, la masse de vapeur d'eau contenue dans 1 m³ d'air humide est appelée « humidité absolue » de l'air humide, et son unité est le g/m³. L'humidité absolue indique uniquement la quantité de vapeur d'eau contenue dans l'unité de volume d'air humide, mais ne peut pas indiquer la capacité de l'air humide à absorber la vapeur d'eau, c'est-à-dire son degré d'humidité. L'humidité absolue est la densité de la vapeur d'eau dans l'air humide.

Le rapport entre la quantité réelle de vapeur d'eau contenue dans l'air humide et la quantité maximale de vapeur d'eau susceptible d'être contenue à la même température est appelé « humidité relative ». φ Pour exprimer l'humidité relative φ Entre 0 et 100%. φ Plus la valeur est petite, plus l’air est sec et plus la capacité d’absorption d’eau est forte ; φ Plus la valeur est élevée, plus l'air est humide et plus la capacité d'absorption d'eau est faible. La capacité d'absorption d'humidité de l'air humide est également liée à sa température. Lorsque la température de l'air humide augmente, la pression de saturation augmente en conséquence. Dans ce cas, la teneur en vapeur d'eau reste inchangée, tout comme l'humidité relative de l'air humide. φ La capacité d'absorption d'humidité de l'air humide diminuera, ce qui augmentera. Par conséquent, lors de l'installation du local du compresseur d'air, il convient de veiller à maintenir une ventilation adéquate, à abaisser la température et à éviter tout drainage ou accumulation d'eau dans la pièce afin de réduire l'humidité de l'air.

9. Quelle est la teneur en humidité ? Comment la calculer ?

Dans l'air humide, la masse de vapeur d'eau contenue dans 1 kg d'air sec est communément appelée « teneur en humidité ». Pour exprimer la teneur en humidité, ω Elle est presque proportionnelle à la pression partielle de vapeur d'eau Pso et inversement proportionnelle à la pression totale de l'air p. ω Elle reflète avec précision la quantité de vapeur d'eau contenue dans l'air. Si la pression atmosphérique reste globalement inchangée, lorsque la température de l'air humide est constante, Pso est également constante. À ce moment, l'humidité relative augmente, sa teneur en eau augmente et sa capacité d'absorption d'eau diminue.

10. De quoi dépend la densité de la vapeur d’eau dans l’air saturé ?

Il existe une limite à la quantité (densité) de vapeur d'eau dans l'air. Dans la plage de pression pneumatique (2 MPa), on peut considérer que la densité de la vapeur d'eau dans l'air saturé dépend uniquement de la température et n'a aucun rapport avec la pression atmosphérique. Plus la température est élevée, plus la densité de la vapeur d'eau saturée est élevée. Par exemple, la densité de vapeur d'eau saturée d'un mètre cube d'air à 40 °C °C est le même quelle que soit sa pression de 0,1 MPa ou 1,0 MPa.

11. Qu’est-ce que l’air humide ?

L'air contenant une certaine quantité de vapeur d'eau est appelé air humide, et l'air sans vapeur d'eau est appelé air sec. L'air qui nous entoure est humide. À une certaine altitude, la composition et la proportion d'air sec sont globalement stables, ce qui n'a pas d'incidence particulière sur les performances thermiques de l'air humide. Bien que la teneur en vapeur d'eau de l'air humide soit faible, sa variation a un impact important sur ses propriétés physiques. La quantité de vapeur d'eau détermine la sécheresse et l'humidité de l'air. Le compresseur d'air fonctionne avec de l'air humide.

12. Qu'est-ce que la chaleur ?

La chaleur est une forme d'énergie. Unités courantes : kJ/kg ·℃ ), cal/(kg ·℃ ), kcal/(kg ·℃ ), etc. 1 kcal = 4,186 kJ ， 1 kJ = 0,24 kcal 。

Selon les lois de la thermodynamique, la chaleur peut être transférée spontanément de la température élevée vers la température basse par convection, conduction, rayonnement, etc. Sans consommation d'énergie externe, la chaleur ne peut jamais être transférée dans la direction opposée.

13. Qu'est-ce que la chaleur sensible ? Qu'est-ce que la chaleur latente ?

La chaleur sensible désigne la chaleur qu'un objet doit absorber ou libérer lorsque sa température augmente ou diminue, sans modifier son état initial, lors d'un chauffage ou d'un refroidissement. Elle peut provoquer une nette sensation de changement de température, généralement mesurée à l'aide d'un thermomètre. Par exemple, la chaleur absorbée par une augmentation de la température de l'eau de 20 °C à 10 °C. °C à 80 °C est appelée chaleur sensible.

Lorsqu'un objet absorbe ou émet de la chaleur, son état de phase change (par exemple, un gaz devient liquide…), mais sa température reste inchangée. La chaleur absorbée ou émise est appelée chaleur latente. Cette chaleur ne peut être mesurée avec un thermomètre ni ressentie par le corps humain, mais elle peut être calculée expérimentalement.

Après que l'air saturé a émis de la chaleur, une partie de la vapeur d'eau se transforme en eau liquide. À ce moment, la température de l'air saturé ne baisse pas. Cette partie de la chaleur est appelée chaleur latente.

14. Quelle est l'enthalpie de l'air ?

L'enthalpie de l'air désigne la chaleur totale contenue dans l'air, généralement exprimée par unité de masse d'air sec. Symbole de l'enthalpie moi exprimer.

15. Qu'est-ce que le point de rosée ? De quoi s'agit-il ?

La température de l'air non saturé diminue lorsque la pression partielle de vapeur d'eau reste inchangée (c'est-à-dire que la teneur absolue en eau reste inchangée). La température à laquelle l'air atteint l'état de saturation est appelée point de rosée. Lorsque la température descend jusqu'au point de rosée, des gouttelettes de condensat se séparent de l'air humide.

Le point de rosée de l'air humide n'est pas seulement lié à la température, mais aussi à la quantité d'humidité présente dans l'air. Le point de rosée est élevé pour une teneur en eau élevée et bas pour une faible teneur en eau. À une certaine température de l'air humide, plus le point de rosée est élevé, plus la pression partielle de vapeur d'eau dans l'air humide est élevée, et plus la teneur en vapeur d'eau est élevée. La température du point de rosée joue un rôle important dans la conception des compresseurs. Par exemple, lorsque la température de sortie du compresseur d'air est trop basse, le mélange huile-gaz se condense dans le réservoir, ce qui affecte l'effet lubrifiant de l'huile lubrifiante contenant de l'eau. Par conséquent, la température de sortie du compresseur d'air doit être conçue pour ne pas être inférieure à la température du point de rosée sous la pression partielle correspondante.

16. Quel est le point de rosée sous pression ?

Après la compression de l'air humide, la densité de la vapeur d'eau augmente, ainsi que la température. Lorsque l'air comprimé se refroidit, l'humidité relative augmente. Lorsque la température continue de baisser jusqu'à 100 %, des gouttelettes d'eau se détachent de l'air comprimé. La température à ce moment-là constitue le point de rosée sous pression de l'air comprimé.

17. Quelle est la relation entre le point de rosée sous pression et le point de rosée sous pression normale ?

La relation entre le point de rosée sous pression et le point de rosée atmosphérique est liée au taux de compression. À point de rosée sous pression identique, plus le taux de compression est élevé, plus le point de rosée atmosphérique correspondant est bas. Par exemple, lorsque le point de rosée d'air comprimé à 0,7 MPa est de 2 °C , cela équivaut au point de rosée de la pression normale qui est de - 23 °C . Lorsque la pression est augmentée à 1,0 MPa et que le point de rosée de la même pression est de 2 °C , le point de rosée sous pression normale correspondant tombe à - 28 °C .

18. Quel instrument est utilisé pour mesurer le point de rosée de l'air comprimé ?

Bien que l'unité du point de rosée sous pression soit Celsius ( °C ), sa connotation est la teneur en eau de l'air comprimé. Par conséquent, mesurer le point de rosée revient en réalité à mesurer la teneur en humidité de l'air. Il existe de nombreux instruments permettant de mesurer le point de rosée de l'air comprimé, tels que l'appareil de mesure du point de rosée à miroir, utilisant l'azote, l'éther, etc. comme source froide, et l'hygromètre électrolytique, utilisant le pentoxyde de phosphore, le chlorure de lithium, etc. comme électrolyte. Actuellement, un appareil de mesure du point de rosée à gaz spécifique est largement utilisé dans l'industrie pour mesurer le point de rosée de l'air comprimé, comme l'appareil de mesure du point de rosée SHAW en Grande-Bretagne, dont la plage de mesure peut atteindre -80 °C. °C .

19. À quoi faut-il faire attention lors de la mesure du point de rosée de l'air comprimé avec un appareil de mesure du point de rosée ?

Utilisez un appareil de mesure du point de rosée pour mesurer le point de rosée de l'air, surtout lorsque la teneur en humidité de l'air mesuré est extrêmement faible. L'opération doit être très prudente et patiente. L'équipement d'échantillonnage de gaz et la conduite de raccordement doivent être secs (au moins plus secs que le gaz mesuré), le raccordement de la conduite doit être parfaitement étanche, le débit de gaz doit être choisi conformément à la réglementation et la durée de prétraitement doit être suffisamment longue. Une légère négligence peut entraîner des erreurs importantes. La pratique a montré que le micro-hygromètre utilisant du pentoxyde de phosphore comme électrolyte présente une erreur importante lors de la mesure du point de rosée sous pression de l'air comprimé traité par le sécheur à froid. En effet, l'air comprimé produit une électrolyse secondaire pendant le test, ce qui rend la lecture supérieure à la valeur réelle. Par conséquent, ce type d'instrument ne doit pas être utilisé pour mesurer le point de rosée de l'air comprimé traité par le sécheur à froid.

20. Où le point de rosée sous pression de l'air comprimé doit-il être mesuré dans le sécheur ?

Utilisez un appareil de mesure du point de rosée pour mesurer le point de rosée sous pression de l'air comprimé. Le point de prélèvement doit être placé dans le tuyau d'échappement du sécheur et le gaz échantillonné ne doit pas contenir de gouttelettes d'eau liquide. Les points de rosée mesurés à d'autres points de prélèvement comportent des erreurs.

21. La température d’évaporation peut-elle être utilisée à la place du point de rosée sous pression ?

Dans le sécheur à froid, la température d'évaporation (pression d'évaporation) ne peut pas remplacer le point de rosée sous pression de l'air comprimé. En effet, dans un évaporateur à surface d'échange thermique limitée, la température d'évaporation de l'air comprimé et du réfrigérant ne peut être ignorée pendant l'échange thermique (parfois jusqu'à 4 à 6). °C ); La température à laquelle l'air comprimé peut être refroidi est toujours supérieure à la température d'évaporation du réfrigérant. L'efficacité de séparation du séparateur gaz-eau entre l'évaporateur et le prérefroidisseur ne peut pas être de 100 %. Des gouttelettes d'eau, impossibles à séparer complètement, pénètrent toujours dans le prérefroidisseur avec le flux d'air. L'évaporation secondaire est alors réduite en vapeur d'eau, ce qui augmente la teneur en eau de l'air comprimé et le point de rosée. Par conséquent, dans ce cas, la température d'évaporation du réfrigérant mesurée est toujours inférieure au point de rosée sous pression réel de l'air comprimé.

22. Dans quelles circonstances la mesure de la température peut-elle être utilisée pour remplacer le point de rosée sous pression ?

La procédure d'échantillonnage intermittent avec un appareil de mesure du point de rosée SHAW pour mesurer le point de rosée sous pression de l'air dans le domaine industriel est complexe, et les résultats des tests sont souvent affectés par des conditions d'essai incomplètes. Par conséquent, les thermomètres sont souvent utilisés pour mesurer approximativement le point de rosée sous pression de l'air comprimé lorsque les exigences ne sont pas très strictes.

La base théorique de la mesure du point de rosée sous pression de l'air comprimé à l'aide d'un thermomètre est la suivante : si l'air comprimé entrant dans le prérefroidisseur par le séparateur air-eau, après refroidissement forcé par l'évaporateur, est complètement séparé du condensat dans le séparateur air-eau, la température mesurée de l'air comprimé correspond à son point de rosée sous pression. Bien que l'efficacité de séparation du séparateur gaz-eau soit peu susceptible d'atteindre 100 %, le condensat entrant dans le séparateur gaz-eau et évacué par celui-ci ne représente qu'une faible partie du condensat total lorsque le condensat du prérefroidisseur et de l'évaporateur est correctement évacué. Par conséquent, l'erreur de mesure du point de rosée sous pression avec cette méthode est faible.

Lors de l'utilisation de cette méthode pour mesurer le point de rosée sous pression de l'air comprimé, le point de mesure de la température doit être sélectionné à l'extrémité de l'évaporateur du sécheur ou dans le séparateur air-eau, car la température de l'air comprimé est la plus basse à ce point.

23. Quelles sont les méthodes de séchage de l’air comprimé ?

L'air comprimé peut éliminer la vapeur d'eau par pressurisation, refroidissement, adsorption et autres méthodes, et éliminer l'eau liquide par chauffage, filtrage, séparation mécanique et autres méthodes.

Le sécheur frigorifique est un équipement qui refroidit l'air comprimé pour en extraire la vapeur d'eau et obtenir un air comprimé relativement sec. Le refroidisseur arrière du compresseur d'air utilise également ce refroidissement pour éliminer la vapeur qu'il contient. Le sécheur par adsorption utilise le principe de l'adsorption pour éliminer la vapeur d'eau contenue dans l'air comprimé.

24. Qu'est-ce que l'air comprimé ? Quelles sont ses caractéristiques ?

L'air est compressible. L'air dont le volume diminue et dont la pression augmente grâce au travail mécanique du compresseur est appelé air comprimé.

L'air comprimé est une source d'énergie importante. Comparé à d'autres sources d'énergie, il présente les caractéristiques suivantes : clair et transparent, transmission aisée, absence de nuisances, absence ou faible pollution, basse température, absence de risque d'incendie et absence de risque de surcharge. Il est compatible avec de nombreux environnements difficiles et facile à obtenir.

25. Quelles impuretés sont contenues dans l’air comprimé ?

L'air comprimé évacué du compresseur d'air contient de nombreuses impuretés : 1 eau, y compris brouillard d’eau, vapeur et condensat ; ② Huile, y compris les taches d’huile et les vapeurs d’huile; ③ Diverses substances solides, telles que la boue rouillée, la poudre métallique, les fines de caoutchouc, les particules de goudron, les matériaux filtrants, les fines de matériaux d'étanchéité et d'autres substances chimiques odorantes nocives.