Подготовка воздуха

Процесс подготовки воздуха — один из ключевых этапов в работе пневматических систем. Основная проблема загрязнения сжатого воздуха связана с попаданием механических микрочастиц вместе с всасываемой средой, а также с образованием капель влаги, которые оседают на стенках магистралей после выхода воздуха из компрессора.

Конденсат в компрессоре нередко становится причиной нестабильной работы оборудования, появления коррозии в трубопроводах, подмерзания пневмоклапанов, дефектов лакокрасочного покрытия (пузырение краски), а также попадания влаги на упаковку или готовую продукцию.

Неочищенный воздух способен нанести серьёзный ущерб не только дорогостоящему оборудованию, но и здоровью работников. Поэтому качественная подготовка сжатого воздуха — это не просто техническое требование, а важное условие надёжной, безопасной и долговечной работы всей пневмосистемы.

Что входит в систему подготовки сжатого воздуха

• Пневматические фильтры. Представляют собой цилиндрические устройства с колбой для сбора конденсата. Служат для задержания и удаления твердых частиц, влаги и масла от компрессора. Монтируются после компрессоров и перед исполнительными механизмами. Степень очистки зависит от фильтрующего элемента. Устройства используются в различных модификациях, которые зависят от источника сжатого воздуха. Фильтр грубой очистки (пылевой фильтр) гарантирует очистку от твердых частиц (размером до 10 мкм). Фильтр предварительной очистки обеспечивает остаточное содержание примесей размером до 5 мкм. Магистральный фильтр используется для эффективного устранения из сжатого воздуха воды, масла, углеводородов, и запахов.
• Фильтры-регуляторы. Комбинация устройств подготовки сжатого воздуха без маслораспылителя. Фильтр и регулятор давления в одном корпусе.
• Регуляторы давления сжатого воздуха. Применяются для поддержания постоянного значения давления воздуха. Для обеспечения точного поддержания выходного давления, комплектуются сбросными клапанами. Обеспечивают значение постоянного расхода воздуха в магистральном трубопроводе.
• Отсечные клапаны и клапаны плавного пуска. Применяются для медленного повышения давления в пневмосистеме при пуске оборудования с целью исключения неконтролируемого движения пневмопривода.
• Маслораспылители. Предназначены для подвода смазочного материала из резервуара в поток сжатого воздуха к элементам пневмосистемы. Применение маслораспылителей в пневматических системах является обязательным в случаях, когда в системе уже использовались маслораспылительные устройства, когда в системе используются пневмоцилиндры в стальных корпусах и когда в системе требуются высокие скорости перемещения штока цилиндра и применены пневмоцилиндры больших диаметров. В некоторых современных системах маслораспылитель не используется, поскольку распыляемое масло может вымыть консистентную смазку из распределителей и цилиндров.
• Отводчики конденсата – устройства, применяемые для слива накопившейся влаги на каждой из ступеней системы очистки сжатого воздуха. Различают автоматические (по наполнению), полуавтоматические (по таймеру) и ручные агрегаты.
• Осушители воздуха обеспечивают удаление паров влаги из полученного сжатого воздуха до указанной точки росы. Для устройств локального влагоотделения небольших размеров служат адсорбционные и мембранные осушители.
• Модули разветвления (коллекторы) предназначены для рассредоточения тепловых, воздушных и водных потоков магистралей различных функциональных систем, для создания одинакового входного давления разных потребителей в многоконтурных устройствах. Модули конструктивно выполнены с встроенными отсечными шаровыми кранами на выводных каналах.
• Усилители давления. Представляют собой устройства, способствующие сжатию воздуха. Желаемая величина давления задается при помощи рукоятки регулятора. Усилитель работает автоматически, как только на его вход подается давление, и останавливается при достижении заданного значения на выходе.

Этапы подготовки воздуха

Подготовку воздуха можно разделить на несколько этапов: охлаждение, предварительная фильтрация, осушка и окончательная очистка воздуха.

Воздухоохлаждение. Выходящий из компрессора сжатый горячий воздух, важно охладить. Его можно охладить естественным путем, в ресивере, или при помощи специального оборудования. Только после этого выполняется фильтрация. В противном случае, большое количество водяного пара и масла пройдет через фильтр, и выпадет в виде конденсата при дальнейшем охлаждении в магистрали.

Фильтрация. Негативные факторы загрязнений способны вызвать проблемы в процессе эксплуатации пневмооборудования, привести к повреждениям и поломкам. Компрессор выполняет сжатие и подачу воздуха на блок подготовки. Пыль, сажа, грязь, несгоревшие углеводороды сжимаются вместе с воздухом. К ним добавляются продукты износа компрессорного и трубопроводного оборудования (части уплотнений, ржавчина, масло, аэрозоль, окалина и др.). Твердые компоненты пары и масла, находящиеся в сжатом воздухе, также представляют серьезную опасность для пневмосистемы. Поэтому их также нужно удалять с помощью фильтрующих устройств.

Осушка и окончательная очистка. Окончательный этап получения воздуха высокого качества. Влагоотделитель устанавливается на выходе фильтра. Такая схема способна обеспечить эффективную очистку: фильтр задерживает твердые частицы, масло и значительную часть влаги, а оставшаяся вода будет задержана влагоотделителем. Хорошо осушенный воздух не допустит появления в трубопроводах и оборудовании коррозии.

Правила подбора систем подготовки воздуха

Для выбора комплектующих элементов подготовки воздуха необходимо учесть такие характеристики:

• допустимое рабочее давление;
• использование смазочного масла;
• требуемая степень очистки;
• необходимость и возможность регулирования давления;
• материал изготовления;
• присоединительные размеры.