Очистка воздуха компрессорного оборудования

Компрессоры становятся все популярнее и уже начинают входить в список обязательных домашних или, если хотите, гаражных инструментов. Расширился и выбор самого пневмоинструмента, однако пульверизаторы и пистолеты с манометрами по-прежнему занимают первые места в данном секторе. И это неудивительно, ведь покрасить и подкачать – это то, с чем кроме компрессора ни справиться ничто. Однако в этой статье мы уделим больше внимания не самому пневмоинструменту и не комрессорам, а вопросу подготовки воздуха, который, по сути, является в данном случае энергоносителем.

Покупая компрессор, люди мало задумываются о том, что для нормальное работы пневматического оборудования требуются оптимальные параметры воздуха. Самые легкомысленные вообще не используют никаких промежуточных звеньев, приводящих параметры воздуха к норме; а самые наивные – даже и не знают о требуемом его качестве. Однако не стоит пугаться, поскольку задача подготовки воздуха довольно легко решаема специально предназначенным для этого оборудованием.

На пути к пневмоинструменту

Прежде чем совершить полезную работу, атмосферный воздух сжимается в компрессоре, после чего по пневмомагистрали подается к потребителю (пневмоинструменту). На разных стадиях нахождения допускаются свои параметры воздуха, включая степень загрязнения, а потому и оборудование, используемое для разных целей, тоже разное. Одни внешние фильтры не могут справиться со всеми задачами, к тому же воздух может загрязниться, уже находясь в системе, например, частицами самого компрессора, которые неизбежно появляются в процессе износа рабочей группы агрегата.

На производствах, где сжатый воздух используется в промышленных объемах, устанавливается довольно сложное кондиционное и фильтрующее оборудование. В быту же задача воздухоподготовки решается более простыми способами. Такое послабление домашним агрегатам, прежде всего, дается из-за небольших объемов воздуха, а, следовательно, менее строгим требованиям к его параметрам.

Главный элемент пневматической системы – это компрессор. Самые распространенные типы компрессоров – поршневые с электрическим двигателем. Компрессор с двигателем и ресивером – резервуаром, рассчитанным на высокое давление и выполняющим функцию буфера, – составляют единый блок. Винтовые компрессоры применяются там, где требуется большое количество воздуха, однако это уже не бытовые модели.

Поршневые, а также винтовые, компрессоры могут быть масляными и безмаслянными. Первые считаются надежнее, однако воздух в них загрязняется частицами масла; он требует дополнительной очистки, и не всегда подходит для той или иной цели.

Пневмомагистраль в большей степени относится к промышленным компрессорам, однако в условиях небольшого производства, где одновременно могут работать более 1-2 инструментов, она тоже необходима.

Пневмоинструмент можно разделить на две группы. В первую войдут пульверизаторы, которые используют воздух для распыления, а также накачивающий инструмент. Во вторую – все остальные инструменты, использующие сжатый воздух для приведения в движение механизмов инструмента.

Ресиверы помогают накапливать воздух, чтобы имелась возможность получить большую мощность за счет высвобождения большого его количества. Пополнение ресивера происходит во время простоя оборудования.

Теперь мы вплотную подобрались к вопросу о самом воздухе. Степень его очистки зависит от используемого оборудования, в частности пневмоинструмента. Меньше всего требуется очистка воздуха на выходе продувочного пистолета, которым сдувают пыль. А уже для пульверизатора, при покраске ответственных деталей, например, кузова автомобиля, любая соринка способна испортить всю работу.

Воздух для пневмооборудования

Большинство инструментов с пневмодвигателями рассчитано на рабочее давление 6,3 атм. Пульверизаторное оборудование работает и с меньшим давлением. Компрессор способен накачать в ресивер до 8 атм., поэтому имеется некоторый запас свободной энергии. Регулировка давления происходит при помощи специальных редукторов.

Наиболее вредными для пневмосистем загрязнителями является вода, содержащаяся в воздухе в виде пара, а также пыль – мельчайшие частицы органического и минерального происхождения. Такие параметры, как температура, влажность и давление в совокупности влияют на образования конденсата из воздуха. Момент перехода пара в жидкое состояние называется точкой росы. При повышенном давлении, которое присутствует в пневмосистеме, влага образуется быстрее, чем в обычных условиях. Этому также способствует и нагрев воздуха в процессе сжатия и частично от разогретых деталей компрессора. На пути в ресивер воздух охлаждается, и еще большее охлаждение происходит в самом ресивере, – там и конденсируется большая часть влаги.

Частицы влаги в виде тумана можно наблюдать при свободном высвобождении воздуха, например, из продувочного пистолета. Сам водяной пар практически безопасен для работы пневмомеханизмов, однако вода способна нанести им вред. Чтобы не допустить образования конденсата желательно охладить используемый воздух еще до того, как он попадет в систему. Используют также промежуточные охладители на пути от компрессора до ресивера, и от ресивера до осушителя (в основном используются в промышленных пневмосистемах).

Теперь о твердых загрязнителях. Поскольку воздух сжимается, то концентрация пылевых загрязнений в единице объема увеличивается пропорционально степени сжатия. О механической очистке воздуха позаботились производители компрессоров, установив воздушные фильтры на входе в компрессорный блок. Однако эту очистку можно назвать только грубой, поскольку слишком плотные фильтры производители не устанавливают ввиду их значительного сопротивления. Данные фильтры защищают сам аппарат; важно выполнять их своевременную замену.

Для пневмосистем существует общая проблема загрязнения воздуха непосредственно находящегося у них внутри. Загрязнителями становятся частицы трущихся поверхностей, а также ржавчина со стенок ресивера и трубопроводов. Нам важно, чтобы все эти загрязнители не попали в пневмоинструмент, для чего после ресивера устанавливаются фильтры. Если требуется тончайшая очистка, то специальные фильтрующие элементы устанавливаются ближе к месту подключения пневмоинструмента.

Масляные модели компрессоров часир требуют еще и очистку воздуха от «масляного тумана». В данном случае специальными фильтрами одновременно задерживаются масляные и водяные вкрапления.

Важно знать, что пневмодвигатели, используемые во многих инструментах, нуждаются в смазке трущихся деталей. Смазка может наноситься вручную через каждые несколько часов работы, однако если воздух будет поступать вместе с масляным аэрозолем, то отдельная смазка не понадобится. Насытить воздух маслом можно с помощью специального устройства – лубрикатора.

На практике воздух можно очистить только до определенной степени. Абсолютной же чистоты не могут добиться даже производители электроники. Чистоту свежего воздуха регламентирует ГОСТ 17433-80 по содержанию в нем влаги, твердых частиц и масла. Класс очистки воздуха отмечен в документации того или иного инструмента. Требования по пыли, влаге и маслу у различных инструментов могут быть разные, а для того чтобы придать воздуху необходимые параметры изменяют конфигурацию системы.

Оборудование для воздухоподготовки

Различают два типа воздухоподготавливающего оборудования: магистральное, и местное. Оба типа, кроме своего расположения в системе, отличаются еще и производительностью. Для простой пневмосистемы, не предусматривающей пневмопровод, достаточно будет одного комплекта воздухоподготавливающего оборудования. Обычно это различные фильтры и осушители. Для пневмоинструмента достаточно очистить воздух от твердых частиц размером свыше 20 мкм. При необходимости можно очистить воздух до размера частиц 0,01 мкм, но для этого понадобится последовательно установить несколько фильтров, каждый из которых будет отфильтровывать собственный диапазон размеров частиц (по убывающей).

По принципу фильтры различают на циклонные и с фильтрующими элементами. Циклонные фильтры для извлечения загрязнителей используют центробежную силу, фильтрующие – различные наполнители.

Поскольку ресивер также является и емкостью, в которой собирается конденсат, то возникает необходимость периодического его слива. Жидкость из ресивера представляет собой смесь воды, масла и ржавчины и по закону требует очистки от масла пред утилизацией. Очищают такую воду в сепараторах.

Если говорить о рентабельности очистительного оборудования в непроизводственных условиях, то она, прямо скажем, мало выражена, поскольку пневмоинструмент даже при работе на неподготовленном воздухе будет иметь довольно высокий ресурс. Однако в случае ответственных малярных работ, работы с лаками и эмалями, очистка воздуха просто необходима!