Schładzanie czynnika w sprężarkach powoduje
Schładzanie czynnika w sprężarkach, czyli najczęściej sprężonego powietrza, powoduje przede wszystkim wykraplanie pary wodnej. Powietrze zawsze zawiera pewną ilość wilgoci, a podczas sprężania jego temperatura rośnie. Potem, gdy powietrze jest chłodzone w chłodnicy międzystopniowej, chłodnicy końcowej albo w zbiorniku, spada jego zdolność do utrzymywania pary wodnej. W praktyce para wodna przechodzi w ciecz, czyli powstaje kondensat. Dlatego poprawna jest odpowiedź o skraplaniu pary wodnej i osuszaniu powietrza. Moim zdaniem to jedna z ważniejszych rzeczy w pneumatyce, bo mokre powietrze potrafi narobić sporo szkód: korozja zbiornika, zacinanie zaworów, uszkodzenia siłowników, problemy z czujnikami i zamarzanie przewodów przy niskiej temperaturze. W dobrych instalacjach stosuje się chłodnice, separatory cyklonowe, spusty kondensatu oraz osuszacze ziębnicze albo adsorpcyjne. Dobra praktyka branżowa mówi też, żeby regularnie usuwać kondensat ze zbiorników i filtrów, bo samo schłodzenie nie wystarczy, wodę trzeba jeszcze fizycznie odprowadzić. W uproszczeniu: chłodzenie obniża temperaturę, punkt rosy zostaje przekroczony, a H₂O wykrapla się z powietrza.
W sprężarkach łatwo pomylić skutki sprężania ze skutkami chłodzenia, i właśnie stąd biorą się typowe błędy w tym pytaniu. Samo sprężanie powoduje wzrost ciśnienia oraz zwykle wzrost temperatury powietrza, bo wykonujemy pracę nad gazem. Natomiast schładzanie działa już inaczej. Gdy temperatura sprężonego powietrza spada, nie oznacza to automatycznie zwiększenia jego objętości. Przy stałej ilości gazu i mniej więcej stałym ciśnieniu objętość raczej maleje, a w zamkniętym zbiorniku spadek temperatury może nawet obniżyć ciśnienie, zgodnie z zależnością gazową $pV=nRT$. Dlatego wiązanie chłodzenia ze wzrostem ciśnienia jest myleniem dwóch różnych etapów pracy sprężarki. Wzrost ciśnienia wynika z pracy tłoka, śruby albo łopatek, a nie z chłodnicy. Osadzanie zanieczyszczeń na dnie zbiornika może się zdarzać w instalacji, bo kondensat porywa olej, pył i produkty korozji, ale to jest skutek uboczny eksploatacji i złej filtracji, nie podstawowe zjawisko fizyczne powodowane przez chłodzenie czynnika. Najważniejsze jest to, że ochłodzone sprężone powietrze osiąga punkt rosy i wtedy para wodna zaczyna się skraplać. Z mojego doświadczenia przy układach pneumatycznych warto o tym pamiętać, bo ktoś patrzy tylko na manometr, a potem dziwi się, że zawór rozdzielający pracuje ciężko albo siłownik zaczyna rdzewieć od środka. W praktyce technicznej chłodzenie łączy się więc z separacją kondensatu, filtracją i osuszaniem, a nie z podnoszeniem ciśnienia czy zwiększaniem objętości.