Фільтрація стисненого повітря
Правильна підготовка повітря значно підвищує надійність процесу і продуктивності машин. Частинки пилу, вода і масло в стиснутому повітрі зменшують термін служби та функціональність компонентів і систем. Вони також знижують продуктивність і ефективність використання енергії.
Навіщо потрібна фільтрація стисненого повітря?
Один кубічний фут стисненого повітря може містити мільйони частинок бруду, значну кількість води та масла, і навіть важкі метали, такі як свинець, кадмій і ртуть. Якщо вони не відфільтровані, безперебійна робота системних компонентів, таких як клапани і циліндри, не може бути гарантована у довгостроковій перспективі. Погано підготовлене стиснене повітря може забруднювати регулюючі клапани і змушувати ущільнення набухати і зношуватися передчасно. У результаті правильна підготовка стисненого повітря необхідна для скорочення часу простою машини і зниження витрат на технічне обслуговування і енергоспоживання.
Змінні підготовки стисненого повітря
Для підготовки повітря існують три змінні: чистота стисненого повітря, кількість стисненого повітря (витрата) і тиск стисненого повітря. Залежно від системних вимог координація цих трьох змінних забезпечує високу якість стисненого повітря і створює основу для вибору належних компонентів сервісного блоку. Необхідна чистота стисненого повітря збільшує як експлуатаційні характеристики, так і ефективність пневматичних систем, а також забезпечує відповідність нормативним вимогам. Величина витрат в основному визначається перерізом потоку і розрахунковими розмірами машини. У цілому і за умови, що конструкція залишається така ж сама, а більші компоненти мають більш високу швидкість потоку. Оптимізований робочий тиск підвищує ефективність, мінімізує знос і знижує споживання енергії. Для координації чистоти, кількості та тиску стисненого повітря для технічних характеристик системи, слід вибрати правильні окремі компоненти. Наприклад, це включає в себе клапани вмикання / вимикання, клапани підвищення тиску, регулятори тиску, вологороздільники, фільтри та сушильні установки.
Типи фільтрів і обладнання для обробки повітря
Існують різні типи компонентів для обробки повітря для видалення забруднюючих речовин, таких як тверді частинки, рідка вода, пари водяної пари і масла, одоранти та навіть бактерії і віруси. Для більшості додатків автоматизації основна увага приділяється видаленню твердих частинок і води.
Сепаратори води видаляють конденсат або за рахунок відцентрової конструкції, або за принципом коалесценції.
Відцентровий сепаратор викликає обертальний рух у повітрі, змушує частки прискорюватися в радіальному русі назовні, після чого вони зливаються в бункер. Вони ефективні для видалення крапель води, а також часток пилу і бруду розміром більше 5 мікрон. Для цього процесу не потрібне технічне обслуговування.
За принципом коалесценції сепаратор пропускає повітря, що фільтрує, через середину та переміщує назовні. Ці картриджі необхідно регулярно замінювати.
Фільтри, що використовуються для видалення частинок, конденсату і масла:
Фільтри грубого / сажевого типу мають розмір пор 5-40 мікрон. Повітря тече через відцентровий сепаратор, а потім через фільтрувальний елемент. Фільтрувальні елементи часто являють собою спечений матеріал, такий як поліетилен або бронза.
Дрібні і мікрофільтри видаляють частки розміром менше 1 мкм, аж до 0,01 мікрон. Повітря тече через фільтрувальні картриджі зсередини назовні. Тверді частинки застряють у фільтрувальному патроні, забиваючи його. Частинки рідини, такі як конденсат або масло, зливаються або приєднуються до більших крапель, які витікають і потрапляють до фільтра. Важливо замінювати фільтри, щоб уникнути передчасного засмічення фільтруючого елемента. Наприклад, якщо потрібно 1-мікрона фільтрація, рекомендується використовувати 5-мікронний фільтр встановлений за потоком, щоб 1-мікронний фільтр не забивався великими частками.
Фільтри з активованим вугіллям зв’язують вуглеводневий залишок, одоранти і пари нафти.
Стерильні фільтри гарантують, що повітря не містить мікробів.
Осушувачі використовуються для видалення водяної пари, що є за межами можливостей для тонкоподрібнених і мікро-коалесційних фільтрів, і класифікуються відповідно до тиску точки роси (PDP), яка може бути досягнута осушувачем. Точка роси під тиском визначає температуру охолодження стиснутого повітря, без конденсації вологи. Якщо температура нижче точки роси, утворюється конденсат. Навіть якщо температура буде згодом збільшена, цей конденсат залишиться і може привести до корозії компонентів.
- Осушувачі з холодною регенерацією зазвичай розташовані нижче по потоку від компресорної установки. Повітря охолоджується до температури вище нуля в холодильному агрегаті, і конденсат, який випадає, зливається. Досягнута точка роси становить близько 37°F (3°C). Щоб уникнути конденсації, рекомендується, щоб точка роси була встановлена на 50°F (10°C) – нижче температури навколишнього середовища, тому осушувача достатньо для систем, температура яких ніколи не нижче 55°F (13°C),
- Мембранні осушувачі пригнічують точку роси по відношенню до умов впуску. Повітря тече поздовжньо через пучок паралельних порожнистих волокон. Під час цього процесу водяна пара дифундує через часткове падіння тиску зсередини волокон. Пар виділяється за допомогою продувки повітрям. Через це мембранний осушувач має певну кількість постійної витрати повітря.
- Адсорбційні осушувачі використовуються, коли потрібні точки роси від -40°F (-40°C) до -94°F (-70°C). Ці осушувачі використовують молекулярні сили для зв’язування молекул газу або пари з осушувальним агентом, таким як гранули десиканта. Так як сушильний агент може регенерувати, необхідні дві камери. У той час як осушення відбувається в одній камері, то в іншій є час для холодної або теплої регенерації. У пристроях з холодною регенерацією частина сухого повітря використовується для осушення адгезивного агента. Коли використовується теплова регенерація, вода випаровується при додатку тепла. Осушувач необхідно періодично замінювати.
Типи стоків для фільтруючих блоків
Для фільтруючих блоків є кілька різних типів стоків:
- Ручний: конденсат зливається вручну, скручуючи зливну пробку. Для них потрібен регулярний графік обслуговування.
- Напівавтоматичний (нормально відкритий): цей тип дренажу відкривається, як тільки стиснене повітря відключається.
- Повністю автоматичний (нормально відкритий): цей тип дренажу відкривається, як тільки стиснене повітря відключається або в чаші досягається заданий рівень.
- Повністю автоматичний (нормально закритий): відкриваються, як тільки стиснене повітря включається або в чаші досягається певний рівень.
- Електричні дренажі: можуть бути відкриті та закриті віддалено за допомогою електричного сигналу.
Правильна підтримка фільтрувальних елементів у належному стані
Для забезпечення ефективної роботи фільтрів фільтрелементи необхідно періодично замінювати. Як часто це необхідно робити, залежить від таких параметрів, як якість повітря та кількість годин роботи машини. В якості одного з підходів ви можете визначити і встановити графік профілактичного обслуговування для заміни елементів фільтра кожні 6 місяців.
Більш надійним методом є використання датчиків диференціального тиску, які вимірюють перепад тиску між подачею і вихідним тиском. Падіння тиску вказує на засмічення фільтра. Це можуть бути візуальні індикатори на самому блоці фільтра або електричні датчики, які посилають сигнал і сповіщають оператора.