Trocha fyziky nikoho nezabije
Stlačený vzduch a vše kolem něj je z velké části fyzika. Teplota, tlak, rosný bod, skoro jako předpověď počasí. Pokud jste si jistí, že přesně znáte význam pojmů jako tlakový rosný bod nebo relativní a absolutní vlhkost, gratulujeme. Vy ostatní čtěte dál.
Vzduch je směs plynů. Tvoří ho 78 % dusíku, 21 % kyslíku a 1 % připadá na vzácné prvky, jako je například Argon. Z fyzikálního hlediska ho popisujeme pomocí objemu (V), tlaku (p) a teploty (t). S určitým zjednodušením platí, že (p.V)/t = konstanta. Pokud vzduch stlačíme v kompresoru na menší objem, stoupne jeho tlak a teplota.
Když omezíme molekulám vzduchu možnost pohybu nějakou stěnou (A), naráží na ni silou (F), která vytváří tlak (p), F = p.A a jeho jednotkou je bar. Síla 1 N (Newton) působící na plochu 1 m2 vytváří tlak 1 bar. Dříve se pro tlak používala i jednotka atm (1 atm = 0,981 bar).
Teplotu můžeme měřit v °C nebo v K (Kelvinech). Rozdíl je v tom, že Kelviny se počítají od „absolutní nuly“. 0 K = 273,15 °C. Velikost jednoho stupně je stejná v °C i K.
Průtok stlačeného vzduchu vyjadřuje objem, který proteče určitým místem za jistý čas. Jde jinými slovy o spotřebu stlačeného vzduchu stroje. Vyjadřuje se v l/min., m³/min nebo m³/h (1 m³ = 1000 l). Objemové průtoky můžeme srovnávat jen tehdy, pokud jsou vztaženy ke stejnému tlaku a teplotě. V případě srovnání kompresorů musíme měřit vždy na stejném místě (sání, výtlak).
Atmosférický vzduch obsahuje také vodní páru. Rosný bod je teplota, při které je vzduch plně nasycen vodní párou. To znamená, že relativní vlhkost (% možného nasycení vzduchu vodní párou) dosáhla 100 %. Pokud ho ještě více ochladíme, začne pára kondenzovat v kapalinu. To se děje v kompresoru, když po stlačení ochladíme zahřátý vzduch. Pokud je ve vzduchu hodně vodní páry, absolutní vlhkost v g/m3 je vysoká, tím vyšší musí mít vzduch teplotu, aby voda nezkondenzovala. Naopak suchý vzduch můžeme mnohem více ochladit bez nebezpečí kondenzace. Sami rosný bod počítat nemusíte, vzorec je opravdu složitý:
Tento výpočet navíc probíhá izobaricky, to je při stejném tlaku vzduchu. Pokud ale vzduch stlačujeme, mluvíme o tlakovém rosném bodu. Jak už víme, vzduch stlačit lze, ale kapalinu v něm ne. Jak stoupá tlak a klesá objem vzduchu, stoupá teplota tlakového rosného bodu. Pokud je při teplotě 0 °C relativní vlhkost 100 %, při tlaku 7 bar již přesáhne 30 °C.
V praxi to znamená, že když stlačíme vzduch na 10 barů, zmenší se jeho objem na 1/10. Tím klesne při stejné teplotě na 1/10 i jeho schopnost pojmout vlhkost. Při teplotě 25 °C je maximální obsah vody v 1 m3 nasyceném vzduchu 23,05 g. Po stlačení na 10 barů (při zachování stejné teploty) se nám vyloučí 20,75 g vody jako kondenzát.
Přijde vám teorie stlačeného vzduchu složitá? Tým zkušených odborníků společnosti AIR Consult CZ vyškolí vaše pracovníky, nebo pomocí moderních měřících zařízení určí parametry vzduchu ve vašem provozu a v případě potřeby navrhne nejvhodnější opatření. Tím prodloužíte životnost své technologie, uspoříte náklady za její provoz a zvýšíte kvalitu svých výrobků. Ozvěte se, rádi vám poradíme.
