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: 

Магистральные фильтры ARIACOM

• 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:

Рефрижераторные осушители ARIACOM

• 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.

Ресиверы ARIACOM

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.

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.