Состав и технические свойства воздуха

В классическом определении воздух – естественная смесь газов, главным образом, азота и кислорода. В нижних слоях атмосферы, близких к земной поверхности, в состав воздуха входят газы, указанные в таблице.

Газы придают воздуху главное техническое свойство – сжимаемость. Это позволяет использовать воздух как в качестве энергоносителя в пневмосистемах самого различного назначения, так и в качестве аккумулятора (накопителя) энергии при сжатии в баллонах и емкостях или нагреве. 

Интенсивное развитие и распространение компрессорной техники и оборудования стало возможно благодаря второму по значимости свойству воздуха – легкодоступности. Компрессоры могут работать практически везде, где есть воздух. Утилизируется отработанный сжатый воздух так же легко путем сброса в атмосферу. Лишь часть компрессорного оборудования требует дополнительной очистки воздуха при сбросе. 

Кроме газов, воздух всегда содержит пары воды, которые обусловливают еще одно важное свойство – накопление и конденсация капельной влаги. В природе это свойство проявляется в выпадении росы или появлении тумана при быстром похолодании. Для технологических процессов, использующих энергию сжатого воздуха, это свойство часто оказывает негативное влияние, т.к. капельная влага вызывает коррозию поверхностей, нарушает адгезию материалов, смазочные свойства рабочих жидкостей и т.д. Поэтому сжатый воздух, производимый компрессорными установками, всегда отчищается от влаги, поступающей вместе со всасываемым воздухом, путем циклонной сепарации, фильтрации и осушения. 

Воздух имеет и опасное свойство – накопление и перенос загрязнений. В больших городах, промышленных центрах с развитой горнодобывающей, перерабатывающей, металлургической или нефтехимической промышленностью, воздух насыщается углеводородными примесями. Их попадание в технологический сжатый воздух делает невозможной работу пневматических устройств (замасливание адсорбционных осушителей, залипание пневматических клапанов и т.д.), а в худшем случае приводит к нарушению качества производимой продукции (отслоение лакокрасочных покрытий, несоответствие пищевой и фармацевтической продукции и т.п.). Диаграмма отражает их возможное содержание в зависимости от местонахождения.

Кроме углеводородов воздух может удерживать и переносить частицы износа пар трения машин, пыль. Эти примеси (взвеси) также негативно сказываются на работе оборудования, приводя к преждевременному выходу из строя, и приводят к снижению качества продукции.   

Сегодня качество сжатого воздуха устанавливает международный стандарт ГОСТ Р ИСО 8573-1-2010 «Сжатый воздух. Часть 1. Загрязнения и классы чистоты» и сопутствующие стандарты этой группы. Так, для каждого конкретного технологического процесса, пневматической системы или оборудования может быть назначен свой класс чистоты, т.е. обеспечен определенный состав и свойства воздуха.