Подготовка воздуха после компрессора

Предварительная подготовка сжатого воздуха для пневмоинструмента

При использовании пневмоинструмента не рекомендуется подключать его непосредственно к компрессору, поскольку в инструмент должен поступать подготовленный воздух при определенном давлении. Но величина этого давления имеет большое значение, так как при высоком давлении возникает опасность для оборудования, а при низком достаточно сложно использовать инструмент по назначению. Еще одним важным параметром является обеспечение чистоты воздуха, так как он поступает из компрессора достаточно загрязненный и увлажненный. Если подать такой воздух в инструмент, может возникнуть опасность поломки, ухудшения качества работы оборудования и его усиленного износа. Поэтому, с целью предотвращения подобных ситуаций, перед подачей в пневматический инструмент воздух следует тщательно подготовить.

Процесс очистки сжатого воздуха

Как правило, начальная очистка воздуха происходит непосредственно в компрессорном агрегате, но она не является достаточной, так как при работе масляной компрессорной системы воздух может загрязниться конденсатом, ржавчиной или отработанным маслом в самой камере.

Безмасляные компрессоры, в которых поршни изготовлены из специальных материалов, снижающих трение, дают значительно меньше загрязнений, но очищать воздух все равно придется.

Удаление из воздуха загрязнений в виде остатков масла, пыли, ржавчины, конденсата и иных сред производится посредством фильтра. Его обычно помещают максимально близко к пневмоинструменту и максимально далеко от компрессора, и, таким образом, он сможет задержать большее количество конденсата и мусора. Помимо этого, воздух до входа в фильтр следует охладить, поэтому протяженность шлангов, соединяющих компрессор и фильтр должна быть примерно 4-9 метров. Наилучшим вариантом является шланг спирального типа, так как в воздух хорошо охлаждается и конденсируется перед входом в фильтр.

Стоит заметить, что качество поступающего воздуха для того или иного типа инструментов может различаться. Если используется пусковое приводное устройство, воздух не требует максимальной очистки и вполне достаточно устранить негативные воздействия на механизм.

Если необходимо распылять продукты, требования к качеству воздуха будут более строгие, поэтому типы применяемых фильтров подразделяются на следующие:

  • Фильтр грубой очистки – для фильтрации крупных частиц. Минимальный размер фильтруемых частиц зависит от модели фильтра — 20 мкм, 10 мкм или 5 мкм. После прохождения фильтра такого типа, воздух вполне безопасен для деталей пневматического инструмента. Фильтры такого типа используются для работы степлеров, гайковертов, шлифовальных машин и прочих похожих пневмоинструментов.
  • Фильтр тонкой очистки – для фильтрации мелких частиц. Размер удерживающих частиц также зависит от модели — 3 мкм, 1 мкм или 0,01 мкм. Воздух после такого фильтра вполне пригоден для задач распыления лакокрасочных изделий.
  • Угольный фильтр – для удаления запахов, газов, масляных и кислотных паров. Угольные фильтры, как правило, устанавливают на выходе из фильтра тонкой очистки. Профильтрованный в результате тонкой очистки воздух вполне чист и может использоваться для применения в медицине, химических и фармацевтических производствах и в области производства продуктов питания.

С целью повышения степени очистки воздуха можно последовательно подключить несколько фильтров, при этом необходимо, чтобы воздух проходил от фильтра грубой очистки к фильтру тонкой очистки. Угольный фильтр следует установить последним в линии. В процессе прохождения через каскад фильтров, воздух будет постепенно приобретать более высокую степень очистки. Чем плотнее фильтр, тем сложнее воздуху пройти через него, поэтому, если установить достаточно плотные фильтры без необходимости, это увеличит нагрузку на систему.

В процессе работы для предотвращения снижения качества очистки возникает необходимость удалить скопившийся конденсат. С этой целью используется специальный клапан для слива конденсата, с ручным или автоматическим управлением. С точки зрения цены, ручной клапан является более бюджетным вариантом, но требует остановки процесса работы на период слива. Такая остановка может сказаться на производительности процесса и сроках выполнения работ, особенно, если пневмосистема установлена для работы с дорогостоящим сырьем. В то время как автоматический клапан дороже, но сливает конденсат сам по мере его накопления. Обычно конденсат сливается в дренаж или в специально предназначенный резервуар.

На некоторых производствах существуют требования раздельной утилизации масла и конденсата. В этом случае необходимо использовать сепаратор. Даже если допускается сливать загрязненную воду в канализацию, то масло необходимо утилизировать отдельно.

Случается так, что фильтра не хватает для того, чтобы осушить необходимые объемы воздуха, поскольку из компрессора выходит горячий воздух, а чем он горячее, тем больше удерживает влагу. В таких случаях совместно с фильтрами следует использовать осушитель воздуха.

Он необходим для предотвращения образования конденсата, при этом, в процессе осушения, из воздуха вместе с влагой удаляется еще грязь и остатки масла. Благодаря осушению снижается риск развития коррозии и рост вредных бактерий внутри оборудования.

Одним из основных понятий при характеристике работы осушителей является точка росы под давлением – температура, при которой уровень влажности сжатого воздуха достигает 100%. При падении температуры ниже этого уровня начинается процесс конденсации влаги. При более низкой влажности температура конденсации должна снизиться. Следовательно, осушитель, работающий при более низких температурах, является наиболее эффективным.

Точка росы повышается при повышении давления воздуха. Следует принять это во внимание при оценке и подборе осушителей воздуха. Иногда в некоторых каталогах точка росы осушенного воздуха указана при атмосферном давлении, а в некоторых при рабочем давлении.

Осушители воздуха подразделяются на два типа:

  • Осушители рефрижераторного типа – для охлаждения сжатого воздуха, вследствие чего происходит конденсация. Они используются при рабочих температурах от + 3 °C и выше, имеют несложную и качественную конструкцию и не требуют особого обслуживания. Осушители такого типа могут работать и с загрязненным воздухом и используются во многих производственных процессах.
  • Осушители адсорбционного типа – осушительные устройства, в которых адсорбент поглощает влагу. Модели такого типа устойчивы к замерзанию и могут функционировать при низких температурах вплоть до – 70 °C. Они способны извлечь из воздуха максимальное количество влаги. В основном используются в области производства электроники, в отраслях медицины и при производстве пищевых продуктов. Поскольку такое оборудование достаточно дорогое и имеет сложную конструкцию, оно требует особых условий эксплуатации, поэтому при эксплуатации осушителей такого типа необходимо устранить возможность попадания в них грязного воздуха. Также необходимо менять адсорбент примерно раз в три года.

Обеспечение регулировки давления

Для того, чтобы пневмоинструмент работал долго и качественно, необходимо обеспечить постоянное стабильное давление воздуха. При прохождении линии подачи воздуха к инструменту, давление может снизиться, также возможны некоторые колебания, обусловленные особенностями схемы подачи воздуха на производстве, длиной и положением шлангов. При этом на длинных магистралях достаточно непросто регулировать давление. Чтобы обеспечить подачу сжатого воздуха с необходимым давлением, его, как правило, сжимают с запасом, но при поступлении в инструмент, давление должно опуститься до требуемого уровня. Если этого не сделать, то инструмент может функционировать некорректно или даже выйти из строя.

Для контроля и регулировки давления сжатого воздуха применяется устройство регулирования давления (редуктор). Его функцией является снижение давления воздуха до требуемого значения. Точность установки давления зависит от диапазона регулирования – чем он шире, тем точнее будет установленное давление. Величина установленного значения давления указывается на манометре.

Воздух должен подаваться в инструмент без перебоев и перепадов давления, что снизит нагрузку на систему. Длина шланга от регулятора должна составлять около 5-10 метров, это позволит точнее регулировать давление воздуха, поступающего в инструмент. При критических значениях давления регулятор сработает как предклапан и аварийно сбросит давление.

Как правило, регулятор давления может применяться в системах, где присутствует один компрессор и несколько пневмоинструментов, при этом они могут быть настроены на разные значения давления.

Важным параметром регулятора давления является его пропускная способность. От нее зависит, будут ли получать инструменты необходимое количество воздуха, или его будет не хватать. Нехватка воздуха приведет к снижению скорости и производительности, даже если в системе присутствует достаточно мощный компрессор.

При больших объёмах воздуха с целью снижения нагрузки на насос компрессора будет не лишним использовать ресивер. Особенно наличие ресивера имеет значение в случае использования компрессоров поршневого типа, которые при постоянной работе достаточно быстро изнашиваются. Рекомендуемое время работы поршневого компрессора не более 30 минут в час. Функция ресивера состоит в аккумулировании и охлаждении сжатого воздуха и подаче его в систему при выключении компрессора.

Ресивер следует подбирать исходя из параметров насоса компрессора. Если ресивер будет переразмерен, то компрессорный насос будет работать с избытком для его заполнения, что может привести к преждевременному износу.

Ресиверы можно подключить последовательно или параллельно. В случае параллельного подключения увеличивается пропускная способность системы и уменьшаются перепады давления.

Особенности смазки инструмента

Для обеспечения надежной работы пневмоинструмента необходимо постоянно его смазывать. В ручном режиме для этого периодически нужно остановить работу и закапать масло в инструмент, что требует времени и вызывает простои.

Для смазки пневмоинструментов необходимо использовать масло с вязкостью 32

При автоматической системе смазки используется так называемый лубрикатор. Его обычно размещают после фильтра и редуктора, и он добавляет необходимое количество масла для инструмента в поступающий воздух. Воздух всасывает и распыляет масло, и оно попадает в сам инструмент. Таким образом, инструмент будет смазываться в процессе работы.

Не следует применятоь лубрикатор для задач распыления воздуха, так как часть масла может попасть в распыляемую струю.

Протяженность шланга от лубрикатора до инструмента не должна превышать 10 метров, в противном случае масло не дойдет до инструмента. Приемлемым вариантом будет размещение лубрикатора выше инструмента, это позволит маслу легче попасть в него.

Комплексное решение

Иногда, исходя из схемы и особенностей технологического процесса, бывает проще воспользоваться блоком подготовки воздуха (БПВ). Это устройство комбинирует в себе основные функции очистки и производится в двух исполнениях:

  • комбинация фильтра и регулятора давления
  • комбинация фильтра, регулятора давления и лубрикатора.
Читать еще:  Теплый пол под паркетную доску какой лучше

В последнем случае устройство будет иметь две цилиндрических емкости – первая предназначена для сбора масла, конденсата, пыли и т.д., а вторая содержит масло для пневматического инструмента. По мере прохождения БПВ подготовленный воздух поступает в инструмент. БПВ располагается максимально далеко от компрессора и как можно ближе к инструменту.

Фитинги и шланги являются неотъемлемыми элементами любой пневматической системы и соединяют части пневматической магистрали.

Фитинги достаточно разнообразны и представлены во множестве вариантов, с различными стандартами, размерами, изготовленные из разных материалов для любых условий применения. Они позволяют сконструировать сложные разветвленные схемы. Фитинги надежны и просты в монтаже и демонтаже. Во избежание проблем в работе пневматической системы, шланги следует крепить с использованием фитингов.

Шланги различны по длине и форме. Их следует подбирать в соответствии с технологическими особенностями вашей схемы. Самым важным является подобрать шланг с правильным внутренним диаметром, который указан в паспорте вашего пневматического инструмента.

Заключение

Процесс подготовки воздуха является достаточно важным при работе с пневмоинструментами. Ошибки при проектировании и расчете оборудования могут привести к выходу из строя всей системы. Следуя нашим рекомендациям и принимая их во внимание, вы обеспечите долгую и безотказную работу вашим инструментам и избежите поломок и вызванных ими затрат.

Подготовка сжатого воздуха

Крайне нежелательно подключать пневмоинструмент к компрессору напрямую. В инструмент должен попадать воздух определенного давления. Слишком высокое давление опасно для механизма, а слишком низкое давление не дает пользоваться устройством по назначению.

Также для правильной работы инструмента важна чистота воздуха. Из компрессора воздух идет влажным и грязным. Такой воздух плохо влияет на работу инструмента, увеличивает риск поломки, ускоряет износ и загрязнение.

Чтобы избежать подобных проблем воздух после компрессора нужно подготовить перед попаданием в инструмент.

Очистка сжатого воздуха

Предварительную очистку воздуха производит сам компрессор, но этого недостаточно. В случае с масляными компрессорами воздух загрязняется конденсатом, отработанным маслом и ржавчиной в самом баке.

Воздух из безмаслянных компрессоров тоже нужно очищать. Хотя это проще.

Для удаления из сжатого воздуха конденсата, пыли, масла, ржавчины и других загрязнений используется фильтр. Фильтр ставится как можно ближе к инструменту и как можно дальше от компрессора. Так он удержит максимум мусора и влаги. Также рекомендуется охладить воздух перед попаданием в фильтр. Для этого длина шланга от компрессора до фильтра должна быть хотя бы в 5-10 метров. Желательно использовать спиральный шланг. Так воздух успеет охладиться и сконденсироваться до попадания в фильтр.

У разных инструментов отличаются требования к чистоте воздуха. В устройствах, где воздух используется для запуска привода, не обязательно добиваться максимальной очистки. Достаточно обезопасить механизм от вредоносных воздействий. У пневмоинструментов, где воздух нужен для распыления вещества, требования к чистоте более жесткие. Для этого существуют фильтры различных типов:

  • Фильтр грубой очистки – задерживает крупные частицы. В зависимости от модели минимальный размер удерживаемых частиц может быть 20 мкм, 10 мкм или 5 мкм. Воздух, прошедший через такой фильтр, безопасен для механизма пневмоинструмента. Подходит для степлеров, нейлеров, гайковертов, шлифмашинок и прочих подобных инструментов.
  • Фильтр тонкой очистки – удерживает частицы размером до 3 мкм, 1 мкм или 0,01 мкм в зависимости от модели. Получаемый воздух достаточно чистый для распыления краски, лаков и т.п.
  • Угольный фильтр – удаляет запахи, газы, а также пары масла и кислот. Устанавливается после фильтра тонкой очистки. Воздух достаточно чистый для использования в медицинском оборудовании, пищевой и химической промышленности.

Для получения более чистого воздуха последовательно подключается несколько фильтров. Воздух должен идти от фильтра для частиц большего размера к фильтру для частиц меньшего размера. Угольный фильтр устанавливается в самом конце.

Не используйте плотные фильтры, если в этом нет необходимости. Воздуху тяжелее пройти через плотный фильтр. Это увеличивает нагрузку на всю систему.

Со временем в системе очистки скапливается конденсат. Если конденсата слишком много, то его нужно удалить, иначе качество очистки ухудшится. Для очистки используется клапан слива конденсата. Клапан бывает ручным или автоматическим. Ручной дешевле, но для очистки приходится на время останавливать работу. Автоматический клапан очищается сам, когда скапливается определенное количество конденсата. Конденсат сливается в дренажную систему или в специальную емкость. Если условия производства требуют раздельной утилизации масла и конденсата, то для этого используется сепаратор. Грязную воду можно спустить в канализацию, а вот масло утилизируется отдельно.

В некоторых случаях невозможно достаточно осушить нужные объемы воздуха с помощью фильтра. Из компрессора воздух выходит горячим. Чем выше температура воздуха, тем сильнее он удерживает влагу. Для профессионального снижения уровня влажности воздуха вместе с фильтрами используется осушитель воздуха.

Осушитель воздуха предотвращает образование конденсата. Вместе с влагой из воздуха частично уходит грязь и масло. Также снижается риск коррозии оборудования и предотвращается рост микроорганизмов.

При описании работы осушителей используется понятие точка росы под давлением. Это температура, при которой уровень влаги в сжатом воздухе достигает 100%. Если температура упадет ниже этого значения, то влага начнет конденсироваться. Чем ниже влажность, тем ниже должна упасть температура для дальнейшей конденсации влаги. Поэтому эффективнее осушитель, работающий при более низких температурах.

Осушители воздуха бывают двух типов:

  • Рефрижераторные осушители – охлаждают сжатый воздух, благодаря чему влага конденсируется. Работают при температуре не ниже + 3 °C. Простая и надежная конструкция, не требующая особого обслуживания. Работает даже с грязным воздухом. Подходит для большинства типов производства.
  • Адсорбционные осушители – влагу поглощает адсорбент. Устройство защищено от обледенения и работает даже при отрицательных температурах, вплоть до – 70 °C. Позволяет удалить из воздуха максимум влаги. Необходим для электронной, медицинской и пищевой промышленности. Это дорогое и сложное оборудование, требующее особой эксплуатации. Крайне нежелательно попадание грязного воздуха. Примерно раз в три года нужно менять адсорбент.

Контроль давления

Для хорошей работы пневмоинструмента давление воздуха должно оставаться стабильным. Но на пути к инструменту давление воздуха неизбежно падает. Также возможны колебания давления, связанные с особенностью организации производства. Даже длинна и положение шлангов влияют на давление. Чем длиннее пневмомагистраль, тем сложнее отслеживать и регулировать давление.

Чтобы до инструмента гарантированно дошел воздух нужного давления, в компрессоре воздух сжимается «с запасом». Перед попаданием в инструмент давление воздуха должно упасть до необходимого значения. Иначе инструмент будет работать неправильно или даже сломается.

Регулятор давления (редуктор) позволяет отслеживать и регулировать давление сжатого воздуха. Снижает давление воздуха до установленного значения. У разных редукторов отличается диапазон регулирования. Чем шире диапазон регулирования, тем точнее устанавливается давление. Уровень давления отображается на манометре.

Воздух подается в инструмент равномерно, без перепадов давления. Нагрузка на всю систему снижается. Желательно, чтобы шланг от редуктора до пневмоинструмента был не более 5-10 метров в длину. Так проще точно регулировать давление воздуха, попадающего в инструмент. Если уровень давления в системе критический, то регулятор производит аварийный сброс давления.

Регулятор давления используется в системах с одним компрессором и несколькими разными инструментами. Можно одновременно подключить пневмоинструменты, работающие на сжатом воздухе с разным уровнем давления.

При выборе регулятора обратите внимание на его пропускную способность. Чем она выше, тем больше воздуха может проходить через устройство. Если пропускная способность недостаточна, то инструменты не будут получать нужное количество воздуха. Это снизит скорость и качество работы. Такое происходит даже при использовании мощного компрессора.

При работе с большими объемами воздуха используется ресивер. Используется для снижения нагрузки на компрессорный насос. Это особенно важно для поршневых компрессоров, которые сильно изнашиваются при работе без перерывов. Желательно, чтобы поршневой компрессор работал не более 36 минут в час. Ресивер накапливает сжатый воздух и охлаждает его. Когда в компрессоре заканчивается воздух, то он выключается, а система берет воздух из ресивера.

Ресивер подбирается под компрессорный насос. Если объем ресивера слишком большой, то для его заполнения насосу придется работать на износ.

Ресиверы могут подключаться последовательно или параллельно. Во втором случае увеличивается пропускная способность системы и сглаживаются перепады давления.

Смазка инструмента

Для работы пневмоинструментам нужна постоянная смазка. Для этого периодически приходится прерываться и закапывать масло прямо в сам инструмент. Это отнимает время и отвлекает от работы.

Для пневмоинструментов используется масло с вязкостью 32

Для автоматической смазки используется лубрикатор (маслораспылитель). Лубрикатор устанавливается после фильтра и редуктора. Он добавляет нужное количество масла для инструмента в поток очищенного воздуха. Воздух подсасывает и распыляет масло, после чего оно летит в сам инструмент. Пневмоинструмент смазывается прямо во время работы.

Не используйте лубрикатор в системах, где воздух используется для распыления. Часть масла будет попадать в струю воздуха.

Длина шланга от лубрикатора до инструмента не должна быть больше 10 метров. Иначе масло просто не долетит до инструмента. Лучше всего поместить лубрикатор выше инструмента, чтобы маслу было проще добраться до цели.

Все сразу

В некоторых случаях дешевле и удобнее использовать блок подготовки воздуха. Это упрощает и уменьшает схему. Устройство объединяет в себе сразу несколько функций. Выпускается в двух вариантах: фильтр-регулятор и фильтр-регулятор-лубрикатор. Во втором случае устройство имеет две колбы. В первой колбе собирается масло, конденсат, пыль и т.д., а в другой колбе залито масло для пневмоинструмента. После чего подготовленный воздух направляется в инструмент. Блок подготовки воздуха ставится как можно дальше от компрессора и как можно ближе к инструменту.

На схеме ниже показано как правильно подключать пневмоинструменты. Верхняя линяя показывает, как правильно подключить инструменты, где воздух используется для запуска привода. Для большинства пневмоинструментов рекомендуется именно такой тип подключения. Нижняя линия показывает, как подключать инструменты, где воздух используется для распыления.

Подготовка воздуха после компрессора

Для работы любой пневматической системы — автомобильной, гаражной, промышленной, любительской — необходима подача чистого воздуха под определенным давлением. Это обеспечивается блоком подготовки воздуха — все о данных устройствах, их существующих типах, комплектности и особенностях читайте в статье.

Читать еще:  Оконная фурнитура для пластиковых окон какая бывает

Что такое блок подготовки воздуха?

Блок подготовки воздуха (модуль подготовки воздуха) — компонент пневматических систем различного назначения; оборудование для очистки, осушения, лубрикации (обогащения масляными каплями) либо отделения масла из поступающего от компрессора в систему сжатого воздуха.

Воздух, забор которого из атмосферы выполняется компрессором пневмосистемы, содержит пыль, водяной пар, различные примеси — все это при попадании в систему наносит вред ее компонентам. Поэтому перед подачей воздуха его необходимо очистить, осушить, удалить попавшее из компрессора масло, либо, напротив, обогатить масляным туманом и т.д. Эти задачи и решаются с помощью установкой сразу за компрессором блока (модуля) подготовки воздуха.

Блок подготовки воздуха может выполнять следующие функции:

  • Очистка воздуха от пыли и механических загрязнений;
  • Осушение воздуха (отделение влаги);
  • В автомобильных и некоторых других пневматических системах — отделение масла из воздуха;
  • В пневматических системах для привода пневмоинструмента — обогащение воздуха маслом (лубрикация);
  • Регулировка давления воздуха;
  • Опционально — подогрев воздуха при эксплуатации системы в холодное время года;
  • Аварийный сброс давление во всей системе или в одном из ее контуров;
  • Разделение потока воздуха на несколько контуров (от 1 до 4 и более);
  • Коммутация воздушных потоков от компрессора, внешних источников сжатого воздуха, внутренними и внешними потребителями.

Данные модули находят применение в пневматических системах различного назначения — как в тормозных системах с пневматическим приводом, так и в стационарных системах для питания пневмоинструмента. Блоки воздухоподготовки имеют различный состав и функционал в зависимости от типа и особенностей пневматической системы — об этом расскажем подробнее.

Конструкция, комплектация и принцип работы блоков подготовки воздуха

Блок подготовки воздуха имеет модульную конструкцию — он составляется из отдельных компонентов, монтируемых на единый корпус. В корпусе выполнены каналы и места под установку компонентов (обычно монтаж выполняется с помощью резьбы или байонетного разъема через резиновые уплотнители), здесь же расположены клапаны — обратный, клапаны всех контуров, клапан регенерационного сброса давления и другие. В нижней части корпуса, под клапаном сброса давления, может располагаться глушитель — устройство, снижающее уровень шума от струи стравливаемого воздуха.

К корпусу монтируются основные компоненты блока:

  • Регулятор давления воздуха в системе (редуктор);
  • Фильтр очистки воздуха;
  • Влагоотделитель;
  • Маслоотделитель (либо единый влагомаслоотделитель);
  • Лубрикатор (маслораспылитель);
  • Дополнительные клапаны и оборудование;
  • Опционально манометр.

Каждый из компонентов имеет свое назначение и конструктивные особенности.

Регулятор давления (редуктор, редукционный клапан). Устройство для поддержки давления воздуха в системе в заданном диапазоне. Регулятор представляет собой конструкцию на основе пружинного нагрузочного элемента, сбалансированного клапана сброса или клапана иной конструкции, который отслеживает давление в системе и осуществляет его сброс при чрезмерном повышении. Регулятор устанавливается на выходе из модуля подготовки воздуха, осуществляя поддержку заданного давления во всех контурах.

Фильтр очистки воздуха. Устройство для удаления из воздуха взвешенных и механических частиц. Могут использоваться фильтры с механическим фильтрующим элементом, однако наиболее часто эти устройства объединяются в единые фильтры-влагоотделители, фильтры-маслоотделители или фильтры-влагомаслоотделители. Данные фильтры имеют инерционный тип — в них отделение механических загрязнений, сконденсированной влаги и капелек масла осуществляется вследствие центробежных сил, возникающих при закручивании потока воздуха. Конструктивно такие фильтры представляют собой емкость, в верхнюю часть которой подается воздух, а внутри может располагаться кольцевой фильтр для дополнительной очистки воздуха от механических загрязнений.

Фильтры обеспечивают различную степень очистки:

  • Грубую (индекс Q) — для механических частиц размером 5-40 мкм;
  • Мелкую (индекс P) — для механических частиц и взвешенных капель размером до 1 мкм;
  • Микро (индекс D) — для механических частиц и взвешенных капель размером до 0,01 мкм.

Существуют и более тонкие фильтры, однако они используются в специализированных пневматических системах.

Отметим, что сегодня широко распространены объединенные фильтры-регуляторы, которые облегчают монтаж блока, уменьшая его габариты.

Влагоотделитель. Устройство для удаления из воздуха водяного пара и конденсата. Обычно используются влагоотделители адсорбционного типа — в них осушение воздуха осуществляется с помощью синтетического гранулированного адсорбера. В процессе работы адсорбер насыщается влагой и перестает выполнять свои функции, с целью его восстановления производится регенерация — через адсорбер в обратном направлении продувается воздух, который собирает скопившуюся влагу и уходит в атмосферу через регенерационный клапан.

Маслоотделитель, влагомаслоотделитель. Устройство для удаления из воздуха капелек масла, попавших в него из системы смазки компрессора (которая, в свою очередь, связана с системой смазки двигателя). Маслоотделитель имеет конструкцию, аналогичную фильтру инерционного типа.

Лубрикатор/маслораспылитель. Устройство для обогащения потока воздуха капельками масла, которые обеспечивают смазку трущихся деталей пневматического инструмента и оборудования. Сегодня обычно используются эжекторные лубрикаторы, которые распыляют масло за счет падения давления в потоке воздуха. Конструктивно устройство представляет собой стакан с вертикальной трубкой, срез которой выходит в поток воздуха. Стакан заполнен маслом, которое вследствие падения давления на срезе трубки (это происходит благодаря закону Бернулли) поднимается вверх и, поступая в поток воздуха, распыляется в нем.

Следует особо отметить, что маслоотделители используются в сложных пневматических системах с множеством клапанов, кранов и иного оборудования — автомобильных, тракторных (и вообще транспортных), промышленных и т.д. А лубрикаторы применяются в системах питания пневматического инструмента — на сборочных линиях, на СТО и т.д. Такое применение обусловлено тем, что масляные капли в автомобильной пневмосистеме могут привести к засорению и поломке некоторых деталей, а для работы пневмоинструмента, напротив, масло жизненно необходимо.

Дополнительные клапаны и оборудование. Обычно на модулях для промышленных пневмосистем используются вспомогательные клапаны — для мягкого пуска систем высокого давления, для аварийного сброса давления, для перевода системы в различные режимы работы и т.д.

Блоки подготовки воздуха комплектуются из указанных компонентов, причем состав этих блоков может быть различным:

  • Для пневмосистем автотракторной техники — регулятор, влагоотделитель, маслоотделитель (либо объединенный влагомаслоотделитель с фильтром);
  • Для пневмосистем питания инструмента — регулятор, влагоотделитель, фильтр (либо фильтр-влагоотделитель) и лубрикатор;
  • Для промышленных пневмосистем различного назначения — любые из компонентов, обеспечивающих необходимые параметры воздуха в одном или в нескольких контурах.

Компоненты в модуле подготовки воздуха установлены таким образом, что сначала поток воздуха от компрессора проходит маслоотделитель и влагоотделитель (а в системах для пневмоинструмента — еще и через фильтр), затем через клапаны и регулятор давления поступает в систему. При наличии адсорбера периодически производится его регенерация (что отслеживается отдельным клапаном), при чрезмерном повышении давления регулятор отключает систему, а при аварийном падении давления в контуре срабатывает соответствующий клапан, отделяющий данный контур от модуля.

Как подобрать и установить блок подготовки воздуха

Наличие блока подготовки воздуха — необходимое условие для нормального функционирования пневматической системы любого типа и назначения. Поэтому при построении такой системы или в случае поломки старого блока необходимо отнестись к его выбору и покупке с максимальной ответственностью.

Главное условие выбора блока подготовки воздуха — наличие оборудования, необходимого для данной конкретной системы. Например, для автомобильных пневмосистем необходимо иметь влагомаслоотделитель и адсорбер, а для систем питания пневмоинструмента нужен фильтр и лубрикатор. Во всех блоках обязательно предусмотрен регулятор давления, для контроля давления не лишним будет манометр.

В процессе эксплуатации модуля необходимо выполнять обслуживание его компонентов — замену патрона адсорбера, добавку специального масла в лубрикатор, и т.д. Это обеспечит длительную и надежную работу блока подготовки воздуха в любой пневматической системе.

О чистоте сжатого воздуха для окрасочных работ

Сказать, что появление масляной сыпи на свежеокрашенной поверхности вызывает у маляра глубокий эстетический шок (особенно, если он наделен ранимой натурой художника) — значит ничего не сказать. Этот и некоторые другие дефекты, в частности «водяные метки» и сорность, являются следствием наличия в сжатом воздухе влаги, следов компрессорного масла и частиц пыли.

Иногда, если «степень тяжести» дефекта оказалась незначительной, удается обойтись малой кровью — отшлифовать верхний слой и отполировать поверхность. Однако и в этом случае придется изрядно помучиться. Но чаще этого сделать не удается, и тогда остается только один, радикальный способ — повторная окраска поверхности. Вот почему подготовка воздуха для окрасочных работ настолько важна.

Впрочем, качество сжатого воздуха влияет не только на качество лакокрасочного покрытия. От него же напрямую зависит и срок службы пневмоинструмента. Как показывает мировая практика эксплуатации пневмосистем, 80% неисправностей инструментов, работающих на сжатом воздухе, возникает именно из-за его недостаточной очистки.

Подготовка воздуха — задача не такая простая, как может показаться на первый взгляд, но и особых сложностей в ней нет. Если подойти к вопросу с должной ответственностью, то у себя в гараже можно устроить пневмолинию не хуже, чем на автосервисах. И серия статей о подготовке воздуха призвана помочь вам в этом. Сегодня — первая, вступительная часть.

Сегодня вы узнаете

Откуда что берется. Источники и состав загрязнений сжатого воздуха

Начиная разговор о подготовке сжатого воздуха, будет нелишне вспомнить тот путь, по которому он проходит прежде чем выполнить поставленную задачу. Итак, cначала атмосферный воздух засасывается в компрессор, сжимается там, а затем по пневмомагистрали попадает к самому инструменту.

Воздух загрязняется на каждом из указанных этапов. И главными загрязнениями, с которыми нам предстоит бороться на этом пути, являются твердые частицы, вода и масло .

Твердые частицы

Атмосферный воздух сам по себе уже содержит загрязнения в виде твердых частиц. По данным компаний-производителей воздушных фильтров, воздух, всасываемый компрессором из атмосферы типичного производственного помещения, может содержать до 180 млн частиц пыли в одном кубическом метре. Большая часть этих частиц (80%) имеют размер менее 2 микрон, поэтому они спокойно проходят через входные фильтры компрессоров и просачиваются внутрь пневмостистемы.

При сжатии концентрация загрязняющих примесей в воздухе резко возрастает. Так, если воздух сжать, скажем, до 10 бар, концентрация загрязнений в нем увеличится в 11 раз. То есть на выходе из компрессора один кубометр сжатого воздуха будет содержать уже около 2 млрд (!) микрочастиц.

Читать еще:  Почему при укладке ламината образуются щели

Однако атмосферной пылью дело не заканчивается. Помимо нее в сжатом воздухе могут содержаться и некоторые другие виды твердых загрязнений, а именно примеси металлического происхождения (стружка, окалина, ржавчина) и органические примеси (краски, лаки, смолы, нагар, сажа).

Металлические примеси в основном являются продуктами износа подвижных деталей пневмооборудования, а ржавчина — результатом воздействия влаги, кислот и щелочей на материалы пневматических устройств и линий. Органические примеси — это продукты износа уплотнений, истирания шлангов, материалов фильтрующих элементов.

Причиной легкомысленного отношения к очистке сжатого воздуха часто служит тот факт, что многие из загрязнений невидимы для невооруженного человеческого глаза. Чего, казалось бы, бояться? Ведь 3-5 микрон — это «неощутимая» величина. Да, но, во-первых, капельки краски в факеле имеют сопоставимые размеры — 10–40 микрон. Во-вторых, если 5-микронный кусочек окалины на большой скорости врежется в лакокрасочное покрытие, образуется кратер, который уже очень хорошо виден нашему глазу.

Что уж говорить о 50-микронных каплях водного конденсата, вылетающих прямиком из сопла краскопульта вместе с краской.

Всем известно, что атмосферный воздух практически на 100% состоит из кислорода и азота. Молекулы этих газов из-за постоянного колебания находятся на удалении друг от друга, поэтому в промежутках между ними могут содержаться молекулы других веществ в газообразном состоянии. И поскольку на нашей планете очень много открытых водных поверхностей – моря, океаны, реки и озера, то вследствие испарения из этих огромных площадей, в воздухе всегда содержится определенная масса воды в виде водяного пара. Иными словами, воздух всегда имеет определенную влажность.

Если говорить образно, то воздух можно сравнить со своеобразной губкой, впитывающей влагу. Но как и любая другая «губка», воздух может насыщаться влагой не бесконечно, а до определенной степени. Количество водяного пара, которое воздух способен в себя «вобрать», зависит от температуры.

Когда воздух нагревается, молекулы становятся более подвижными, интенсивность их колебания повышается и они начинают отдаляться друг от друга. Соответственно, в увеличенных промежутках теперь может поместиться больше молекул воды.

При охлаждении происходит обратный процесс. Если теплый воздух начинает охлаждаться, расстояние между молекулами уменьшается, как и место для свободного присутствия молекул воды в газообразном состоянии. По мере охлаждения воздуха молекулам воды становится все теснее и теснее, и когда их становится больше, чем места в промежутках, наступает полная насыщенность паром (влажность 100%). В этом состоянии воздух больше не может удерживать в себе такое большое количество воды в газоообразном состоянии — молекулам уже попросту некуда поместиться. Пытаясь сблизиться еще больше, они сливаются и переходят из состояния пара в состояние жидкости. Это явление называется конденсацией, а температура, при которой вода переходит из парообразной формы в жидкую — точкой росы (для сжатого воздуха используется термин «точка росы под давлением»).

В повседневной жизни полно примеров проявления этого процесса: туман, выпадение росы под утро, «запотевание» бутылки холодной воды, пар от кипящего чайника или при дыхании на улице в мороз, образование конденсата на стенах ванной комнаты при принятии душа и т.д. Что происходит во всех этих случаях? Насыщенный паром воздух охлаждается и становится неспособным удерживать влагу. А ей-то нужно куда-то деваться, вот она и начинает выпадать в виде капель конденсата.

Точно такие же процессы конденсации происходят и при сжатии воздуха компрессором. Причем этим агрегатом ситуация только усугубляется, поскольку, как мы знаем, на выходе из компрессора концентрация загрязняющих примесей возрастает пропорционально степени сжатия, и концентрация паров воды — не исключение.

Изначально компрессор, засасывая воздух, вместе с ним засасывает и определенное количество водяного пара. Затем, по мере сжатия, температура воздуха значительно возрастает, что приводит к полному насыщению воздуха водяным паром (на выходе из компрессора сжатый воздух всегда имеет влажность 100%). После сжатия воздух покидает компрессор, и по мере движения по пневмомагистрали его температура падает, в результате чего концентрированные водяные пары интенсивно конденсируются, превращаясь в капли влаги. И чем выше давление сжатия, тем больший объем конденсата образуется.

Количество воды, вырабатываемое компрессором, может поражать воображение. Например, компрессор с производительностью 250 м 3 /ч, создающий давление 8 бар при температуре окружающего воздуха +20°C и относительной влажности 70% за восьмичасовой рабочий день выдаст в линию сжатого воздуха более 70 литров воды.

Основное количество конденсата выпадает на пути из компрессора в ресивер и в самом ресивере. Если воздух не успеет достаточно охладиться, конденсат выпадет «где-то» в пневмомагистрали. Всем знакомая ситуация: при работе с продувочным пистолетом из его сопла вылетают частицы сконденсировавшейся влаги в виде «тумана». Объяснение все то же: cжатый воздух при расширении охлаждается и пар превращается в конденсат.

Таким образом компрессор, вырабатывая сжатый воздух, вместе с ним неизбежно будет вырабатывать и воду. И мы должны быть к этому готовы.

Вода составляет основную часть загрязнений сжатого воздуха жидкими фракциями, но помимо нее в сжатом воздухе может содержаться еще одна неприятная для малярных работ субстанция — масло.

Его источником выступает сам компрессорный блок (разумеется, у масляных моделей). Внутри блока масло полезно, там оно служит в качестве средства для уплотнения, охлаждения и смазки, однако определенная его часть в виде аэрозоли и пара неизбежно попадает в пневмосеть вместе с потоком воздуха. Аналогично воде, масло переходит из паровой фазы в жидкую по мере охлаждения воздуха.

Количество компрессорного масла в сжатом воздухе зависит в первую очередь от конструкции компрессора. Так, на выходе современного винтового компрессора концентрация масла в воздухе составляет 3

5 мг/м 3 , а в поршневых она может достигать 50 мг/м 3 .

Не менее важным является и техническое состояние компрессора, ведь каким бы новым и качественным ни был компрессор, он подвержен износу и повреждениям при некорректной эксплуатации. Поэтому по мере износа, особенно в случае износа маслосъемных поршневых колец, количество масла, поступающего вместе с воздухом в пневмосеть, будет расти.

Даже в безмасляных компрессорах может возникнуть загрязнение сжатого воздуха маслом, так как в атмосферном воздухе, всасываемом компрессором, помимо всего прочего содержится и масло — в форме не сгоревших углеводородов.

Таким образом у нас вырисовывается следующая картина. В составе атмосферного воздуха в компрессор засасываются различные примеси и включения, такие как пыль, водяные пары, продукты сгорания топлива и т.д.

Далее все эти примеси участвуют в процессе сжатия. При сжатии воздух нагревается, и при последующем расширении и охлаждении содержащиеся в нем пары воды и масла начинают конденсироваться. При смешивании водяного конденсата с каплями масла образуется водно-масляная эмульсия, которая по мере укрупнения капель частично оседает на стенках трубопровода, а частично, в виде мелких капель, продолжает двигаться вместе со сжатым воздухом к потребителю. В магистрали к этим загрязнениям могут добавляться продукты коррозии ресивера и трубопроводов, стружка из поршневого компрессора, частицы окалины и прочие примеси.

Все эти загрязнения смешиваются в пневмомагистрали, создавая чрезвычайно агрессивную абразивную эмульсию, которая несет реальную опасность как для пневматического оборудования, так и для контактирующих с воздухом ЛКМ. Страшно? Мне да…

Требования к качеству сжатого воздуха

Несмотря на то, что подготовка воздуха необходима практически всегда, требования к его качеству могут быть различными. Например, для работы шлифовального пневмоинструмента нам потребуется воздух с одними параметрами, а для качественной окраски — гораздо более чистый. И наоборот — для ряда задач нет никакого смысла использовать слишком чистый воздух — на ресурсе инструмента и качестве работ это практически не скажется, зато весьма ощутимо скажется на толщине кошелька.

Поэтому грамотный подход к подготовке воздуха заключается в соответствии качества воздуха конкретному применению.

За классификацию сжатого воздуха по степени загрязненности отвечают два стандарта: международный — ISO 8573-1 и российский — ГОСТ 17433-80. Эти стандарты регламентируют остаточное содержание в воздухе влаги, масла и твердых частиц, их максимальный размер, а также температуру точки росы сжатого воздуха, т.е. содержание воды в парообразном состоянии.

Стандарт ГОСТ 17433-80 предусматривает 15 классов загрязненности воздуха (от 0 до 14). В соответствии с этим стандартом, для проведения высококачественных окрасочных работ в автомастерских, а также в промышленной окраске требуется сжатый воздух 1-го класса чистоты. Это значит, что сжатый воздух не должен содержать твердых частиц размером более 5 мкм в концентрации более 1 мг / м 3 , капель водного конденсата и масла, точка росы должна быть не выше –10 °С.

Содержание паров масла данным ГОСТом не регламентируется, но этот параметр учитывается в стандарте DIN ISO 8573-1. Данный стандарт предусматривает раздельную классификацию по каждому из трех показателей: твердым частицам, влаге и маслу.

В соответствии с данным стандартом для высококачественной окраски требуется воздух класса 1.4.1 (1 класс по твердым частицам, 4 класс по влаге и 1 класс по маслу).

Так что при планировании подготовки сжатого воздуха и выборе необходимого оборудования можно и нужно руководствоваться указанными в этих стандартах допустимыми значениями содержания примесей.

Не стоит забывать и о рекомендациях производителя — в документации к тому или иному пневмоинструменту или оборудованию вы всегда сможете найти требуемый класс очистки. И, опять же, на одном и том же инструменте классы могут быть различными по разным параметрам: по твердым частицам — один, по влаге — другой, по маслу — третий.

Но поскольку оборудование для воздухоподготовки допускает сборку из отдельных модулей или блоков, каждый из которых отвечает за «свою» примесь, подобрать необходимые элементы не составит особого труда. Важнее, чтобы в каждом конкретном случае рекомендованные для инструмента классы очистки соответствовали возможностям оборудования для воздухоподготовки.

Также можно пользоваться специальными таблицами, которые часто предлагаются производителями для облегчения выбора необходимого набора оборудования. Вот пример одной из таких таблиц (оборудование компании Schneider airsystems).

С помощью такой таблицы можно соотнести желаемое качество воздуха одному из указанных в таблице и выбрать рекомендованный набор оборудования.

Впрочем, не будем забегать наперед, ведь это уже тема следующих публикаций.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector