Для підвищення надійності функціонування і довговічності пневматичних систем управління необхідний цілий комплекс заходів. Дуже важливою при цьому є оптимальна підготовка стисненого повітря, що включає в себе його очищення від різноманітних забруднень. Очищення повітря від масла потрібна тому, що забруднення стисненого повітря в 3-7 разів знижують довговічність пневматичного обладнання та в 80% випадків є причиною виходу його з ладу.
Забруднення стисненого повітря
Умовно забруднення стисненого повітря компресорного устаткування можна розділити на три великі групи: тверді забруднення, газоподібні забруднення, вода і компресорне масло в рідкої, а також парової фазі.
До появи цього небажаного компонента в стислому повітрі можуть привести мастило компресорів і пневматичних пристроїв, масляні фільтри, а також пари і розпорошену олія в навколишньому середовищі.
Мабуть, найбільші труднощі виникають при видаленні туману компресійного масла. Це пов'язано з невеликим розміром аерозольних часток, переважна більшість з яких має діаметр менше 1 мкм. У процесі стиснення повітря, що містить домішки масла, в камері з'являється масляний туман, до складу якого входять краплі розміром 1,0 мкм і розпорошений аерозоль з розміром частинок 0,01 мкм і навіть менше. Також відзначають наявність масляної пари (газової фази).
Фільтри для очищення
На практиці для очищення стисненого повітря від масла застосовують спеціальні фільтри. При їх виробництві можуть використовуватися різноманітні матеріали, включаючи композитні. Найбільш часто застосовують: агломерати бронзи і нержавіючої сталі, гідрофобні мембрани, просочені смолою волокна целюлози, кераміку і кварцит, полімерні матеріали та мікроволокна боросилікат з або без сполучною добавки.
Вибір конкретного матеріалу проводиться в залежності від характеру забруднень і вимог до технологічного процесу.
На ринку є мембрани, які можуть допомогти створити фільтри різного ступеня очищення повітря, включаючи стерильну або ультрачистому. Останні два ступені очищення стисненого повітря знайшли своє застосування в електроніці, харчовій промисловості, фармацевтиці та інших подібних областях.
Для видалення масла також можуть бути використані коалесцентние фільтри. Якщо стиснене повітря, що містить мікрокраплі домішок, пропустити через пористу субмікронних мембрану, то виникне явище коалесценции. Його суть полягає в тому, що мікрокраплі починають вступати в контакт і об'єднаються. В результаті з'являються великі краплі, постійно збільшуються в розмірах. Потік повітря їх виштовхує і з'являється можливість збору з іншого боку пористої мембрани.
Виділену рідина акумулюють на дні ємності фільтра до повного видалення або вручну, або автоматично за допомогою спеціальних зливів.
Найбільш ефективні марки коалесцентних картриджів допомагають знизити вміст олії в стислому повітрі до 0,01 ppm (частин на мільйон, звичайно виражених у вазі). Пари масла за допомогою даного устаткування не можуть бути видалені, тому додатково потрібно використовувати спеціальні адсорбенти.
Крім фільтрації для очищення від стисненого повітря використовують також процес осушення і силові поля. Існуючі установки можуть об'єднувати в собі кілька способів очищення.
Уникнути попадання в стиснене повітря масла можна в тому випадку, якщо використовується безмасляний компресор. Вся справа в тому, що в якості мастильного матеріалу він не використовує масло. Замість нього може бути залита вода. Недоліком обладнання такого типу є обмежена область використання. Безмасляні компресори можна застосовувати в медицині, харчовій промисловості та фармацевтиці. Серед переваг варто виділити необхідність меншого догляду і нагляду, так як обладнання такого типу має менше деталей, що труться і витратних матеріалів.
Також для виробництва безмасляного повітря можуть бути використані спіральні компресори.
Процес очищення стисненого повітря від масла
У компресори потрапляє повітря, що містить забруднення у вигляді твердих частинок. Можливо також наявність певної кількості водяної пари, який в разі стиснення може конденсуватися і утворювати забруднення в рідкій фазі. Не виключено присутність і газоподібних забруднень.
Сам процес стиснення супроводжується забрудненням маслом і водою. Ступінь забруднення стисненого повітря маслом залежить від конструкції і поточного стану компресора.
Згідно з існуючими даними, наявність у такому повітрі забруднень різного походження здатне в 3-7 скорочувати термін служби пневмооборудования.
Масло є дуже неприємною домішкою, так як його видалення викликає найбільші труднощі, особливо якщо воно перебуває в стислому повітрі у вигляді аерозолю з частинками розміром 0,01-1 мкм.
Саме через невеликого розміру використання сил інерції в цьому випадку не підходить. Тому на практиці застосовують фільтри контактної дії або коалесцентние.
У загальному випадку фільтрувальний елемент має декілька шарів. Перший - дрібнопористий. Проходячи через нього, частинки масла з'єднуються. Відбувається їх укрупнення (явище коалесценции). Другий шар - грубоволокнисту. У ньому відбувається розширення повітря. На виході швидкість руху потоку істотно знижується, а краплі олії, перебуваючи під впливом власної ваги, починають опускатися на дно спеціального склянки. У ньому передбачено наявність крана, за допомогою якого відбувається періодичний відведення водомасляного конденсату.
Деякі промислові області не допускають наявності в повітрі аерозолів, оскільки даний факт погіршує якість виробленої продукції або ж робить протікання технологічного процесу взагалі неможливим.
Саме для таких випадків передбачено застосування спеціальних фільтрів-глушників. Вони більш складні за конструктивним виконанням і мають значні габарити. У зв'язку з цим фільтри-глушники встановлюються на вихлопному трубопроводі, що є загальним для всієї пневмосистеми.
Також для видалення масла з повітря можуть застосовуватися системи хімічного очищення. У них використовуються спеціальні змінні картриджі.
Установки для очищення атмосферного повітря
Це завдання може виникати, наприклад, під час продування баків силових трансформаторів і електричних апаратів при їх монтажі, обслуговуванні та ремонті. Кінцева мета такої операції - це оберігання електроізоляції від зволоження під час розгерметизації активної частини. Таким чином, повітря, який для цього використовується, повинен бути чистим і не містити ні масла, ні механічних домішок, ні води. Для очищення на практиці застосовують спеціальні установки типу «Суховій-4».
Установка осушки повітря Суховій-4
Принцип їх роботи базується на осушування атмосферного повітря в двох адсорберах, які працюють циклічно. Вони заповнені синтетичним сорбентом для очищення осушенного повітря від механічних домішок у фільтрі.
Очищення атмосферного повітря від домішок іншого роду може здійснюватися механічними, фізичними або фізико-хімічними методами.
Навігація по публікаціям