Uzdatnianie sprężonego powietrza

Wybierz uzdatnianie narzędzi pneumatycznych zgodnie z wymaganą jakością

W przypadku uzdatniania narzędzi pneumatycznych nie chodzi tylko o podłączenie pojedynczych urządzeń za sprężarką. Decydujące znaczenie ma jakość narzędzi pneumatycznych faktycznie wymagana w punkcie odbioru. Woda, cząstki stałe i olej występują w różnych postaciach, dlatego wymagają zastosowania różnych etapów uzdatniania.

Aktualny asortyment umożliwia łączenie różnych poziomów jakości. W wielu zastosowaniach warsztatowych i przemysłowych wystarczający jest system składający się z separatora kondensatu, odpowiedniej filtracji i osuszania chłodniczego. W przypadku bardziej wrażliwych procesów mogą być wymagane znacznie niższe ciśnieniowe punkty rosy, dokładniejsze stopnie filtracji oraz dodatkowa adsorpcja na węglu aktywnym.

Ciśnieniowy punkt rosy: od około +3 °C do −40 °C

Ciśnieniowy punkt rosy określa, jak bardzo można schłodzić powietrze pod ciśnieniem roboczym, zanim pozostała para wodna ponownie się skropli. Im niższy ciśnieniowy punkt rosy, tym suchsze jest powietrze.

Osuszacze chłodnicze dostępne w asortymencie są przy określonych warunkach referencyjnych przystosowane do osiągania ciśnieniowego punktu rosy na poziomie około +3 °C. Jest to wystarczające dla wielu sieci sprężonego powietrza w ogrzewanych warsztatach i halach produkcyjnych. Dopóki przewód za osuszaczem pozostaje pod ciśnieniem roboczym powyżej tego punktu rosy, ponowne powstawanie kondensatu jest w dużej mierze ograniczone.

Do zastosowań z zimnymi przewodami zewnętrznymi, ryzykiem zamarzania lub bardzo wysokimi wymaganiami dotyczącymi wilgotności resztkowej dostępne są osuszacze adsorpcyjne osiągające −40 °C ciśnieniowego punktu rosy. Umożliwiają one znacznie skuteczniejsze osuszanie powietrza niż klasyczny osuszacz chłodniczy.

Ukierunkowana redukcja zawartości oleju resztkowego

Olej może występować w powietrzu jako ciecz, aerozol lub para. Dlatego pojedynczy stopień filtracji nie wystarczy, jeśli wymagane są szczególnie niskie wartości oleju resztkowego. Filtry koalescencyjne i dokładne redukują ciekłe składniki oleju oraz aerozole. W przypadku gazowych oparów oleju i węglowodorów można następnie zastosować stopień z węglem aktywnym.

Oddzielny adsorber z węglem aktywnym dostępny w asortymencie jest przy określonych warunkach specyfikowany dla zawartości oleju resztkowego ≤ 0,003 mg/m³. Wartość tę należy rozumieć jako wydajność odpowiednio zaprojektowanego łańcucha uzdatniania w przewidzianych warunkach eksploatacji. Filtracja wstępna, temperatura, przepływ objętościowy i stan techniczny urządzeń wpływają na rzeczywiście osiągalną jakość.

Co zapewniają poszczególne stopnie filtracji DFF?

Filtry sprężonego powietrza DFF mają budowę stopniowaną. Dzięki temu filtr dokładny nie musi zatrzymywać całego ładunku zanieczyszczeń i aerozoli zawartego w surowym powietrzu. Filtry wstępne chronią dokładniejsze stopnie, zmniejszają ich obciążenie i umożliwiają precyzyjne dostosowanie do wymaganej jakości powietrza.

DFF-P – filtracja zgrubna do 5 µm: DFF-P to wytrzymały stopień filtracji wstępnej. Zatrzymuje większe cząstki stałe i zanieczyszczenia do określonej dokładności filtracji wynoszącej 5 µm, przede wszystkim odciążając zamontowane za nim filtry dokładne i osuszacze. Sam ten stopień nie zapewnia jeszcze wystarczająco wysokiej czystości powietrza.

DFF-M – mikrofiltracja do 0,1 µm: DFF-M odpowiada za dokładniejsze oddzielanie cząstek i aerozoli. Podana dokładność filtracji wynosi 0,1 µm, a specyfikowana zawartość oleju resztkowego < 0,1 mg/m³. Ten stopień jest przydatny, gdy oprócz cząstek stałych należy znacznie ograniczyć również drobne aerozole olejowe i wodne.

DFF-S – superfiltracja do 0,01 µm: DFF-S zapewnia jeszcze wyższy stopień filtracji. Dzięki podanej dokładności filtracji wynoszącej 0,01 µm i specyfikowanej zawartości oleju resztkowego < 0,01 mg/m³ nadaje się do zastosowań o znacznie wyższych wymaganiach dotyczących czystości cząstek i aerozoli. Odpowiednia filtracja wstępna chroni bardzo dokładny element filtracyjny przed niepotrzebnie wysokim obciążeniem.

DFF-A – końcowy stopień z węglem aktywnym: DFF-A nie jest zwykłym filtrem cząstek. Stosuje się go za odpowiednią filtracją wstępną, aby dodatkowo ograniczyć pozostałe opary oleju i węglowodorów. W temperaturze 20 °C specyfikowana zawartość oleju resztkowego wynosi < 0,005 mg/m³. Tym samym uzupełnia on mechaniczne i koalescencyjne stopnie filtracji tam, gdzie wymagane jest powietrze o szczególnie niskiej zawartości oleju.

Nie każda instalacja sprężonego powietrza automatycznie wymaga wszystkich czterech stopni. Wybór odpowiedniej kombinacji filtrów zależy od jakości doprowadzanego powietrza oraz odbiornika. W przypadku wytrzymałych narzędzi pneumatycznych wystarczająca może być prostsza filtracja, podczas gdy wrażliwe procesy wymagają kilku stopni. Istotny jest również prawidłowy dobór pod względem rzeczywistego przepływu objętościowego i ciśnienia roboczego; seria DFF, zależnie od wielkości konstrukcyjnej, obejmuje przepływy objętościowe od około 1,2 do 36,0 m³/min i jest przystosowana do ciśnienia do 16 bar.

Różnica między DFF-A a oddzielnym adsorberem z węglem aktywnym

DFF-A należy do modułowego łańcucha filtrów DFF i przy 20 °C jest specyfikowany dla zawartości oleju resztkowego < 0,005 mg/m³. Oddzielny adsorber z węglem aktywnym dostępny w asortymencie stanowi niezależny stopień uzdatniania i w określonych warunkach osiąga zawartość oleju resztkowego do ≤ 0,003 mg/m³. Oba rozwiązania służą podobnemu celowi, jednak pod względem technicznym nie są równoważne.

Najpierw usunąć ciekły kondensat

Separatory cyklonowe szczególnie dobrze nadają się do usuwania już skroplonej cieczy ze strumienia sprężonego powietrza. W aktualnej serii dla swobodnego ciekłego kondensatu podano skuteczność separacji na poziomie ponad 99%. Ten stopień znacznie odciąża zamontowane za nim filtry i osuszacze.

Należy jednak pamiętać o technicznym rozgraniczeniu: separator cyklonowy usuwa ciekłe krople wody, ale nie parę wodną. Nie wytwarza zatem określonego ciśnieniowego punktu rosy i nie zastępuje osuszacza chłodniczego ani adsorpcyjnego.

Jakości sprężonego powietrza nie należy oceniać tylko na podstawie jednej wartości

W praktyce zawsze należy analizować wspólnie kilka parametrów jakościowych: cząstki resztkowe, olej resztkowy oraz wilgotność resztkową lub ciśnieniowy punkt rosy. Instalacja sprężonego powietrza może na przykład zapewniać bardzo suche powietrze, a mimo to zawierać zbyt dużo składników olejowych. Z kolei bardzo dokładnie filtrowane powietrze może nadal mieć zbyt wysoką zawartość wody.

Dlatego uzdatnianie należy projektować, wychodząc od odbiornika: jaka wielkość cząstek może pozostać? Jaka zawartość oleju resztkowego jest dopuszczalna? Jaki ciśnieniowy punkt rosy jest wymagany? Dopiero na tej podstawie można określić właściwą kombinację komponentów.

ISO 8573-1 jako punkt odniesienia dla jakości sprężonego powietrza

Jakość sprężonego powietrza dla zastosowań przemysłowych jest często opisywana zgodnie z normą ISO 8573-1. Cząstki, woda i olej są oceniane oddzielnie. Osiągalna klasa nie wynika z jednego komponentu, lecz z całego łańcucha uzdatniania i rzeczywistych warunków eksploatacji.

Dzięki dostępnym filtrom, osuszaczom chłodniczym i adsorpcyjnym, adsorberom z węglem aktywnym oraz separatorom kondensatu można precyzyjnie uzyskać różne poziomy jakości. Jeśli wymagana jest konkretna klasa ISO, należy dopasować cały układ pod względem przepływu objętościowego, ciśnienia, stopni filtracji, ciśnieniowego punktu rosy i docelowej zawartości oleju resztkowego.

Uzdatnianie sprężonego powietrza dla przemysłu i użytkowników profesjonalnych

Kategoria obejmuje zatem nie tylko pojedyncze filtry lub osuszacze, lecz cały łańcuch techniczny — od usuwania wolnego kondensatu, przez filtrację cząstek i aerozoli, po osuszanie i dokładne oczyszczanie. Dzięki temu powietrze można precyzyjnie dostosować do zastosowań w przemyśle, warsztatach, technice strumieniowo-ściernej i innych profesjonalnych procesach.