Punkt rosy

punkt rosy

Sprężone powietrze może być zanieczyszczone pyłami, wilgocią i olejem. Takie trzy rodzaje zanieczyszczeń są brane pod uwagę w normie określającej klasy czystości sprężonego powietrza ISO 8573-1:2010. Punkt rosy określa zawartość wilgoci.

Usuwanie zanieczyszczeń sprężonego powietrza

Zanieczyszczenia te biorą się z otaczającego powietrza, które sprężarka zasysa, albo z wnętrza sprężarki i instalacji sprężonego powietrza.

W procesie sprężania zwiększa się koncentracja zanieczyszczeń w jednostce objętości. Cząstki stałe łatwo jest później wyodrębnić w procesie uzdatniania sprężonego powietrza poprzez zastosowanie odpowiednich filtrów liniowych.

Separacja ciekłego kondensatu też nie sprawia trudności. Montaż w instalacji odwadniacza, czyli separatora cyklonowego albo filtrów odolejających, koalescencyjnych pozbawi sprężone powietrze cieczy.

Natomiast właściwości pary wodnej nim się wykropli, czyli przejdzie w stan ciekły, wymagają wykorzystania procesów fizycznych związanych z wilgotnymi gazami.

Co to jest punkt rosy ?

W procesie sprężania następuje wzrost temperatury gazu. Im wyższa temperatura gazu, tym wyższa zawartość pary wodnej. A potem gaz przemieszczając się rurociągiem, schładza się, bo temperatura otoczenia jest znacznie niższa niż temperatura gazu po sprężeniu. W pewnym momencie gaz osiąga temperaturę, w której następuje zamiana pary w rosę / kondensat.

I ta temperatura nazywa się punkt rosy, jeżeli mówimy o powietrzu przy ciśnieniu atmosferycznym albo ciśnieniowym punktem rosy (PDP – pressure dew point), jeżeli gaz / powietrze ma ciśnienie większe od atmosferycznego.

Analiza instalacji pod kątem ciśnieniowego punktu rosy

W każdej temperaturze istnieje maksymalna ilość pary wodnej, jaką może zawierać powietrze i jej dalsze obniżenie spowoduje wykroplenie nadmiaru wilgoci.

Proces tłoczenia sprężonego powietrza należy prześledzić na całym odcinku pomiędzy sprężarką i odbiornikiem pneumatycznym. Jeżeli powietrze będzie przemieszczało się pomiędzy sprężarkownią i halą produkcyjną w rurociągu na dworze albo zakopanym pod ziemią i nie będzie on odpowiednio zaizolowany, to na tym odcinku nastąpi dalsze wychłodzenie powietrza. Jeżeli nastąpi osiągnięcie ciśnieniowego punktu rosy przy ciśnieniu roboczym to w tym odcinku może nastąpić dalsze wykroplenie kondensatu.

Dlatego też należy na początku określić wymaganą jakość sprężonego powietrza, potem przeanalizować przebieg instalacji, a na końcu wybrać odpowiednie urządzenie i jego lokalizację do osiągnięcia ciśnieniowego punktu rosy.

Jak osiągnąć wymagany punkt rosy?

Do usuwania wilgoci z instalacji sprężonego powietrza służy kilka urządzeń działających mechanicznie albo zasilanych energią elektryczną.

Do grupy mechanicznych zaliczać będziemy np. separator cyklonowy, czyli odwadniacz. Budowę i zasadę działania omówiłem w artykule pt. „Odwadniacz do kompresora”. Podlega on serwisowaniu i o tym możesz dowiedzieć się w poradzie pt. „Odwadniacz do kompresora – serwis”.

Innym sposobem jest przepuszczenie sprężonego powietrza przez zbiornik buforowy. Powietrze schładza się w nim, a wilgoć wykrapla. W poradzie pt. „Zbiornik do kompresora „suchy” czy „mokry”?” przeczytasz o dwóch rodzajach zbiorników w zależności od jego lokalizacji względem osuszacza.

Może być jeszcze chłodnica wentylatorowa, chłodnica wodna, ale najbardziej powszechnym urządzeniem do usuwania wilgoci jest osuszacz. (na kanale na YouTube zamieściłem filmik pokazujący ile wody płynie instalacją z chłodnicą wentylatorową zasilającą maszynę do czyszczenia suchym lodem).

W zależności od konstrukcji będzie to osuszacz membranowy, osuszacz chłodniczy (osuszacz ziębniczy, osuszacz kondensacyjny) albo osuszacz adsorpcyjny (regenerowany na zimno, regenerowany na gorąco).

Zależnie od tego, jakie zastosujesz urządzenie, taki będzie stopień osuszenia powietrza i osiągnięta klasa czystości powietrza. O klasie czystości sprężonego powietrza możesz przeczytać w poradzie pt. „Klasa czystości sprężonego powietrza”.

Ciśnieniowy punkt rosy w zależności od urządzenia

Urządzenia o różnej konstrukcji zapewniają konkretny punkt rosy. Jakie wybrać? Wszystko zależy od tego, jaki poziom ciśnieniowego punktu rosy jest wymagany. Dodatkowo jaki poziom inwestycji i jaki poziom kosztów wytworzenia akceptujesz.

  • Osuszacz membranowy – ciśnieniowy punkt od +15°C do -40°C w zależności od ustawień ilości powietrza regeneracyjnego
  • Osuszacz ziębniczy – ciśnieniowy punkt rosy +3ºC, ale są też osuszacze ziębnicze zapewniające ciśnieniowy punkt rosy -20ºC
  • Osuszacz adsorpcyjny-ciśnieniowy punkt rosy -40ºC, -70ºC

Nie zapomnij!

W każdym urządzeniu, w którym następuje wykroplenie wilgoci należy zamontować spust kondensatu. Zapewni to usunięcie kondensatu z instalacji sprężonego powietrza i uniemożliwi przemieszczanie się go wraz ze sprężonym powietrzem wzdłuż instalacji pneumatycznej.

Dren kondensatu podłączamy do separatora oleju z wody, by być w zgodzie z przepisami o ochronie środowiska. Odseparowany olej poddajemy utylizacji, a wodę usuwamy do kanalizacji.

Czym grozi błędny dobór urządzeń?

Jakość wykorzystywanego powietrza ma duży wpływ na końcowy wynik procesu produkcyjnego:

  • Może to być źle położony lakier na karoserii samochodu albo powierzchni mebli.
  • Może to być źle działająca elektronika.
  • Może to być szybciej psująca się żywność w opakowaniu, bo gdy włożymy je do lodówki i wykropli się wilgoć, to stworzymy idealne środowisko do rozwoju bakterii.
  • Może to być zła jakość lekarstw w produkcji farmaceutyków z tych samych powodów.
  • Może to być rdzawy nalot na czyszczonej piaskowanej powierzchni.
  • Może to być zmętnienie i kruchość tworzywa sztucznego.
  • Może to być zamarznięcie wody w instalacji zewnętrznej i spadek przepływu i ciśnienia
  • Może to być wiele innych wad jakościowych spowodowanych rozwijającymi się w instalacji bakteriami i grzybami

Pomiar punktu rosy

Skoro wilgoć w sprężonym powietrzu może wyrządzić tak dużo szkody, to należałoby się zabezpieczyć przed ewentualnymi konsekwencjami awarii urządzeń do uzdatniania sprężonego powietrza lub ich mniej efektywną pracą. Np. gdy wzrost temperatury otoczenia wpływa na skuteczność pracy osuszacza. Albo, gdy ktoś zmieni ciśnienie robocze sprężarki.

Punkt rosy monitoruje się z wykorzystaniem dedykowanych czujników, montując je za systemem uzdatniania sprężonego powietrza.

pomiar punktu rosy

Czujniki takie mogą pokazywać informację lokalnie w miejscu montażu lub przekazywać zdalnie do systemu monitorowania pracy całej instalacji. Niektóre sprężarki i osuszacze przystosowane są do technologii Przemysł 4.0 (Industry 4.0) więc powiadomienia o uzyskiwanym punkcie rosy dostajesz na maila, SMS-em lub monitorujesz je w aplikacji na smartfonie.

Korzystanie z systemu monitorowania ciśnieniowego punktu rosy pozwala na utrzymanie wysokiej jakości produkcji dzięki stałej kontroli wilgotności w systemie sprężonego powietrza i szybką reakcję w przypadku nieprawidłowości.

Mam nadzieję, że niniejszy wpis wyczerpuje odpowiedź na pytanie „Punkt rosy co to ?”, ale gdybyś potrzebował porozmawiać o Twojej instalacji sprężonego powietrza, pojawiającej się wodzie lub innych problemach sprężarkowych to zapraszam do kontaktu.

6 thoughts on “Punkt rosy

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *