Воздух наиболее распространенный газ в природе. Воздух имеет множество применений в промышленности, транспорте, системах жизнеобеспечения и т.д. Воздух используется при различных давлениях: от разрежения (системы пневмотранспорта) до небольшого избыточного давления (вентиляция, кондиционирование, дутьё), среднего давления (пневмосистемы промышленных предприятий) и высокого давления (химия, двигатели внутреннего сгорания).
Атмосферный воздух - это естественная смесь газов, составляющая земную атмосферу. Воздух является источником кислорода, необходимого для существования живых организмов. Сжиганием топлив в среде воздуха человечество получает необходимое для жизни и производственной деятельности тепло. Воздух - важнейший и неисчерпаемый источник химического сырья.
Стандартный состав: N - 78%; O - 20,9%; Ar - 0,9%; CO2 - 0,03%. Воздух не только в атмосфере, но и проникает в почву, составляет от 10 до 30% её объема, растворен в водах Мирового океана, рек и озер.
В индустриальных зонах, в крупных городах, вблизи предприятий металлургической и химической промышленности состав воздуха может включать углекислый газ и другие газообразные выбросы и примеси.
Сегодня ни одно промышленное предприятие не может обойтись без применения сжатого воздуха, который является доступным и дешевым источником как сырьевым, так и энергетическим. Особенно широко сжатый воздух используется в промышленности и строительстве. Источниками сжатого воздуха служат как небольшие мобильные установки, так и крупные стационарные компрессорные станции, связанные с потребителями через сеть воздухопроводов, что в совокупности образует систему воздухоснабжения промышленного предприятия.
Системы воздухоснабжения предназначены для выработки сжатого воздуха требуемых параметров и бесперебойного обеспечения им технологических нужд предприятия.
В зависимости от профиля предприятия, сжатый воздух сегодня используется для:
- осуществления основных технологических процессов (как компонент химической технологии, например, для получения кислорода и азота, для дутья в металлургии и т.п.);
- энергетического применения, связанного с использованием воздуха как окислителя при сжигании различных топлив или как теплоносителя для нагрева или охлаждения газов и жидкостей;
- как рабочее тело в двигателях ДВС, ГТУ;
- обеспечения работы пневмоинструмента и пневмоприводов, питания машин литейных и кузнечных производств, строительных машин и механизмов, выполнения обдувных, пескоструйных, покрасочных и других работ на производственных предприятиях различного профиля деятельности;
- обеспечение работы технологических комплексов и устройств (конвейеров, систем пневмотранспорта, буровых станков и т.п.);
- обеспечения работы пневматических систем, систем КИП и А и многое другое в технике.
Заметим, что на некоторых производствах, например на химических комбинатах, сжатый воздух для основных технологических процессов имеет параметры, отличные от параметров системы воздухоснабжения, и вырабатывается специальными компрессорами, входящими в состав оборудования технологических линий.
В настоящее время основным способом получения атмосферных промышленных газов - кислорода, азота, аргона является разделение сжатого воздуха. Различают три способа разделения воздуха - криогенный, адсорбционный и мембранный.
