Kompresoriaus kondensato filtras: efektyvumo ir ilgaamžiškumo garantas vandens nugeležinimo sistemose
Vandens nugeležinimo sistemos, ypač tos, kurios naudoja dviejų kolonų filtravimo technologiją, reikalauja specifinių sąlygų, kad veiktų optimaliai. Viena iš esminių šių sistemų sudedamųjų dalių yra oro kompresorius, kuris atlieka kritinį vaidmenį užtikrinant efektyvų ir ilgalaikį sistemos darbą. Kompresorius nugeležinimo filtrams, pavyzdžiui, modelis AS18W su rėle, yra neatsiejamas elementas, padedantis palaikyti reikiamą deguonies kiekį pirmojoje filtravimo kolonoje. Be šio deguonies, antroji kolona negali tinkamai atlikti savo funkcijos - filtruoti vandenį nuo geležies, mangano ir kitų teršalų. Todėl oro kompresorius, tiekdamas pakankamą kiekį oro oksidacinei filtro kolonai, skatina reakciją tarp oro ir vandens, garantuodamas sklandų ir be trikdžių veikiantį vandens tiekimo procesą.
Kompresoriaus veikimo principas ir privalumai
Oro kompresorius vandens filtrui suteikia pakankamą oro kiekį nugeležinimo filtro oksidacinei kolonai, kad vyktų reakcija tarp oro ir vandens. Būtent todėl kompresorius yra vienas iš esminių elementų dviejų kolonų nugeležinimo filtruose. Nors paprasti kompresoriai gali būti pajungti per laikmatį, kompresorius, integruotas su valdymo vožtuvu, siūlo pažangesnį ir patikimesnį sprendimą. Toks kompresorius jungiamas tiesiai prie vandens filtro valdymo vožtuvo, kuris, atsižvelgdamas į pratekėjusio vandens kiekį, duoda impulsą kompresoriui įsijungti ir dirbti nustatytą laiko tarpą.
Kodėl kompresorius nugeležinimo filtrams AS18W (su rėle) yra geriau nei paprastas, per laikmatį pajungtas kompresorius? Laikmatis gali sugesti, o jam sugedus dažnu atveju kompresorius būna sudegintas. Kai kompresorius veikia nuo impulsų, šios problemos nebelieka. Kadangi kompresorius įsijungia nuo pratekėjusių vandens kiekių, tai reiškia, jog oras bus pučiamas tuo metu, kai vanduo būste yra naudojamas. Toks sinchronizuotas veikimas užtikrina, kad deguonis bus tiekiamas būtent tada, kai vyksta vandens filtravimo procesas, maksimaliai padidinant jo efektyvumą. Aukštos kokybės suspaustas oras, tiekiams tinkamu laiku, sumažina priežiūros poreikį, padidina pneumatinės sistemos, valdymo sistemos ir instrumentų veikimo patikimumą bei sumažina oro varomų mašinų nusidėvėjimą.
Suspausto oro kokybė ir jos reikšmė
Suspausto oro kokybė yra itin svarbus veiksnys daugelyje pramonės šakų ir buitinių sistemų. Jei suspausto oro sistema nuo pat pradžių yra pritaikyta sauso oro tiekimui, instaliacija tampa pigesnė ir paprastesnė, nes vamzdynui nereikia įrengti vandens atskirtuvų ar vadinamųjų „gulbių kaklų“. Kai oras yra sausas, nereikia išleisti oro į atmosferą, kad pašalintumėte kondensatą. Kondensato šalinimas iš vamzdyno sistemos taip pat nereikalingas, o tai reiškia mažesnes instaliacijos ir priežiūros išlaidas. Geriausias ekonominis sprendimas yra įrengti centrinį suspausto oro džiovintuvą. Oro valymo decentralizavimas, naudojant kelis mažesnius įrenginius skirtingose sistemos vietose, yra brangesnis ir apsunkina sistemos priežiūrą. Paprastai skaičiuojama, kad sumažintos instaliacijos ir priežiūros išlaidos sistemoje su sausu suspaustu oru kompensuoja džiovinimo įrangos kainą. Tai labai ekonomiškai naudinga net ir papildant esamas instaliacijas džiovinimo įranga.
Betepaliniai kompresoriai nereikalauja alyvos atskyrėjų ar kondensato valymo įrangos. Be to, nereikia filtrų, todėl išvengiama jų keitimo išlaidų. Taip pat nereikia kompensuoti slėgio kritimo filtruose, todėl galima sumažinti kompresoriaus darbinį slėgį, dar labiau pagerinant instaliacijos ekonomiką.
Vartotojui itin svarbu, kad suspaustas oras būtų tinkamos kokybės. Jei oras, turintis priemaišų, tiesiogiai susiliečia su galutiniu produktu, broko išlaidos gali greitai tapti nepriimtinos, o pigiausias sprendimas - brangiausiu. Todėl svarbu pasirinkti suspausto oro kokybę pagal įmonės kokybės politiką ir net įvertinti būsimus poreikius. Suspaustame ore gali būti nepageidaujamų medžiagų, pavyzdžiui, vandens (lašelių arba garų pavidalu), alyvos (lašelių arba aerozolių pavidalu) bei dulkių. Priklausomai nuo suspausto oro naudojimo srities, šios medžiagos gali pabloginti gamybos rezultatus ir padidinti išlaidas. Oro valymo tikslas - pasiekti vartotojo nustatytą suspausto oro kokybę.
Kai suspausto oro vaidmuo procese yra aiškiai apibrėžtas, paprasta rasti sistemą, kuri konkrečioje situacijoje būtų pelningiausia ir efektyviausia. Tarp svarbiausių klausimų yra tai, ar suspaustas oras tiesiogiai liesis su produktu, ar, pavyzdžiui, darbinėje aplinkoje gali būti toleruojama alyvos migla. Teisingai įrangai parinkti reikalingas sistemingas požiūris.
Vandens garų suspaustame ore problemos ir sprendimai
Atmosferos oras visada turi drėgmės vandens garų pavidalu. Dalį šių garų įtraukia suspaustas oras, ir tai gali sukelti problemų, pavyzdžiui: dideles priežiūros sąnaudas, sutrumpėjusią įrankių eksploatacijos trukmę ir blogesnį jų veikimą, padidėjusį broko lygį dažymo ar plastiko liejimo procesuose, padidėjusius nuotėkius, sutrikimus valdymo sistemoje ir instrumentuose, trumpesnę vamzdyno eksploatacijos trukmę dėl korozijos, brangesnę instaliaciją.
Vandens šalinimui gali būti naudojami priedai, tokie kaip: aušintuvai, kondensato separatoriai, šaldymo džiovintuvai, adsorbciniai džiovintuvai. Kompresorius, dirbantis su 7 bar (a) slėgiu, suspaudžia orą iki 7/8 jo tūrio, taip pat sumažindamas oro gebėjimą išlaikyti vandens garus 7/8 dalimi. Išsiskiriančio vandens kiekis yra reikšmingas. Pavyzdžiui, 100 kW kompresorius, įsiurbiantis orą, kurio temperatūra yra 20°C, o santykinė drėgmė - 60 %, per 8 valandų darbo pamainą išskiria apie 85 litrus vandens. Vandens kiekis, kuris bus atskirtas, priklauso nuo suspausto oro naudojimo srities. Tai lemia tinkamiausią aušintuvų ir džiovintuvų kombinaciją.
Alyvos ir mikroorganizmų poveikis suspausto oro kokybei
Alyvos kiekis suspaustame ore priklauso nuo kelių veiksnių, tokių kaip: mašinos tipas, konstrukcija, amžius ir būklė. Pagal šį aspektą yra dvi pagrindinės kompresorių konstrukcijos rūšys: kompresoriai, kurių suspaudimo kameroje naudojamas tepalas, ir kompresoriai, kurie veikia be tepalo. Tepaliniuose kompresoriuose alyva dalyvauja suspaudimo procese ir patenka į (visiškai arba iš dalies) suspaustą orą. Moderniuose tepaliniuose stūmokliniuose ir sraigtiniuose kompresoriuose alyvos kiekis ore yra labai mažas. Pavyzdžiui, tepalu įpurškiamuose sraigtiniuose kompresoriuose alyvos kiekis ore yra mažesnis nei 3 mg/m³ prie 20°C. Alyvos kiekį galima dar labiau sumažinti naudojant daugiaetapius filtrus. Kompresorius, dirbantis su 7 bar(a) manometriniu slėgiu, suspaudžia orą iki 1/8 jo pradinio tūrio.
Daugiau nei 80 % dalelių, kurios užteršia suspaustą orą, yra mažesnės nei 2 μm dydžio ir gali lengvai praeiti per kompresoriaus įleidimo filtrą. Iš ten šios dalelės pasklinda visame vamzdyno tinkle ir susimaišo su vandens bei alyvos likučiais ir vamzdynų nuosėdomis. Tai gali sudaryti palankias sąlygas mikroorganizmų augimui. Filtras, įrengtas už kompresoriaus, gali sumažinti šią riziką. Tačiau norint užtikrinti švaraus suspausto oro kokybę, būtina visiškai kontroliuoti bakterijų augimą po filtro. Situacija dar labiau komplikuojasi, nes dujos ir aerozoliai, praeinantys kelis filtrus, gali susikaupti į lašelius (per koncentraciją arba elektrinį krūvį). Mikroorganizmai taip pat gali prasiskverbti per filtro sieneles ir atsirasti tiek įleidimo, tiek išleidimo pusėje tose pačiose koncentracijose. Mikroorganizmai yra itin maži ir apima bakterijas, virusus bei bakteriofagus. Paprastai bakterijos gali būti nuo 0,2 μm iki 4 μm dydžio, o virusai - nuo 0,3 μm iki 0,04 μm. Teršalai, mažesni nei 1 μm, įskaitant mikroorganizmus, lengvai prasiskverbia per kompresoriaus įleidimo filtrą. Nepaisant jų dydžio, mikroorganizmai kelia rimtą problemą daugelyje pramonės šakų, nes kaip „gyvi“ organizmai jie gali laisvai daugintis tinkamomis sąlygomis. Tyrimai parodė, kad mikroorganizmai klesti suspausto oro sistemose, kuriose yra nedžiovintas oras su 100 % santykine drėgme. Alyva ir kitos priemaišos veikia kaip maistinės medžiagos ir skatina mikroorganizmų dauginimąsi. Efektyviausias sprendimas - oro džiovinimas iki <40 % santykinės drėgmės (tai galima pasiekti naudojant bet kokio tipo džiovintuvą) ir sterilaus filtro montavimas sistemoje. Sterilus filtras turi būti sumontuotas filtro korpuse, kuris leidžia atlikti sterilizaciją vietoje garais arba kurį galima lengvai atidaryti. Sterilizaciją būtina atlikti dažnai, siekiant išlaikyti gerą oro kokybę.
Suspausto oro filtrai ir jų tipai
Modernūs pluošto filtrai yra labai efektyvūs šalinant alyvą. Tačiau sunku tiksliai kontroliuoti alyvos kiekį, likusį ore po filtravimo, nes temperatūra ir kiti veiksniai daro didelę įtaką atskyrimo procesui. Filtro efektyvumui įtaką daro alyvos koncentracija suspaustame ore ir laisvo vandens kiekis. Suspausto oro filtro specifikacijose nurodyti duomenys paprastai taikomi tam tikrai oro temperatūrai, dažniausiai 21 °C. Ši temperatūra atitinka apytikslę oro temperatūrą po oru aušinamo kompresoriaus, dirbančio aplinkos temperatūroje 10 °C. Tačiau klimato ir sezono pokyčiai gali sukelti temperatūros svyravimus, kurie paveikia filtro atskyrimo pajėgumą. Oro džiovinimas iki kuo mažesnės drėgmės leidžia pasiekti geriausius rezultatus. Laisvas vanduo ore mažina alyvos, aktyvintos anglies ir sterilių filtrų efektyvumą, todėl filtro specifikacijos tokiomis sąlygomis negalioja. Pluošto filtrai gali pašalinti tik alyvos lašelius ar aerozolius, o alyvos garus galima pašalinti tik naudojant aktyvintos anglies filtrą. Tinkamai sumontuotas pluošto filtras su tinkamu priešfiltru gali sumažinti alyvos kiekį ore iki maždaug 0,01 mg/m³. Aktyvintos anglies filtras gali sumažinti alyvos kiekį iki 0,003 mg/m³.
Aktyvinta anglis yra specialiai pagaminta, kad turėtų didelį vidinį paviršiaus plotą, galintį sugerti 10-20 % savo svorio alyvos. Aktyvintos anglies milteliais dengtas filtras turi ribotą tarnavimo laiką, nes jame yra nedaug anglies, todėl jis tinkamas naudoti tik iki 20 °C temperatūroje. Tūriniai aktyvintos anglies filtrai, turintys didelį kiekį aktyvintos anglies, yra tinkamesni daugeliui pritaikymų, net esant aukštesnei temperatūrai, ir tarnauja ilgiau. Filtro tarnavimo laikui įtaką daro oro temperatūra: kylant temperatūrai, alyvos garų kiekis eksponentiškai didėja. Aktyvintos anglies filtrai turi būti tinkamai suprojektuoti, kad sumažintų slėgio kritimą, ir jie turėtų būti naudojami kartu su kitais filtrais, kurie pašalina daleles ar lašelius. Norint pasiekti geriausią efektą, filtrus reikia montuoti kuo arčiau naudojimo vietos, reguliariai tikrinti ir dažnai keisti.
Naudojant bealyvį kompresorių, alyvos filtras nereikalingas, o tai leidžia kompresoriui dirbti esant mažesniam išleidimo slėgiui, taip sumažinant energijos suvartojimą. Daugelis tyrimų rodo, kad bealyviai kompresoriai yra geriausias sprendimas tiek ekonominiu požiūriu, tiek oro kokybės atžvilgiu.
Aušintuvas ir vandens separatorius: pirminė kondensato kontrolė
Kompresoriaus suspaustas oras yra karštas, jo temperatūra po suspaudimo dažnai siekia 70-200 °C. Aušintuvas naudojamas šiai temperatūrai sumažinti, taip pat sumažinant vandens kiekį ore. Ši įranga dažnai yra standartinė kompresoriaus instaliacijos dalis. Aušintuvas visada turi būti montuojamas tiesiai po kompresoriumi. Šilumokaitis atvėsina karštą orą ir greitai nukreipia daugumą kondensato vandens, kuris kitu atveju patektų į sistemą. Aušintuvas gali būti aušinamas vandeniu arba oru ir paprastai turi vandens separatoriumi su automatiniu drenažu. Daugumoje kompresorių instaliacijų yra įrengtas aušintuvas ir vandens separatorius, siekiant atskirti kuo daugiau kondensato vandens iš suspausto oro. Tinkamai parinkus ir suprojektavus vandens separatorius, galima pasiekti 80-90 % efektyvumą. Likęs vanduo keliauja su suspaustu oru kaip rūkas į oro imtuvą.
Alyvos ir vandens atskyrimas ir aplinkosauga
Alyva, esanti lašelių pavidalu, iš dalies atskiriama aušintuvuose, kondensato separatoriuose arba kondensato išleidimo čiaupuose ir kartu su kondensato vandeniu teka per sistemą. Ši alyvos ir vandens emulsija, vertinama aplinkosaugos požiūriu, laikoma pavojingomis atliekomis ir negali būti išleidžiama į kanalizacijos sistemą ar gamtą. Nuolat įvedami nauji ir griežtesni teisės aktai dėl aplinkai pavojingų atliekų tvarkymo. Todėl tinkamas alyvos ir vandens atskyrimas bei atliekų tvarkymas yra ne tik techninis, bet ir teisinių reikalavimų užtikrinimo klausimas.
Suspausto oro suvartojimo optimizavimas ir nuostolių mažinimas
Analizuojant suspausto oro naudojimą, galima rasti sprendimų, kurie padeda užtikrinti tolygesnį suspausto oro sistemos panaudojimą. Tai leidžia optimizuoti oro gamybą, taip sumažinant eksploatavimo sąnaudas. Suspausto oro nuostoliai dažniausiai patiriami dėl nesandarumų suspausto oro sistemoje, susidėvėjusios įrangos, netinkamų procesų ar neteisingo suspausto oro naudojimo. Net ir nedideli nuotėkiai gali lemti dideles išlaidas ir prastovas.
Suspausto oro sistemos padalijimas į atskiras sekcijas, kurias galima atjungti naudojant vožtuvus, yra vienas iš būdų sumažinti oro suvartojimą naktimis ir savaitgaliais. Daugumoje instaliacijų egzistuoja tam tikri nuotėkiai, kurie sudaro tiesioginį nuostolį, todėl turi būti minimizuojami. Dažnai nuotėkiai sudaro 10-15 % pagaminto suspausto oro, o kartais net daugiau. Kadangi nuotėkiai yra proporcingi darbiniam slėgiui, vienas iš būdų sumažinti nuostolius yra - remontuoti nesandarią įrangą ir sumažinti darbinį slėgį, pavyzdžiui, naktimis. Pavyzdžiui, slėgio sumažinimas vos 0,3 bar gali sumažinti nuotėkį 4 %. Jei instaliacijos, kurios pajėgumas yra 100 m³/min, nuotėkis sudaro 12 % ir slėgis sumažinamas 0,3 bar, tai reiškia maždaug 3 kWh/val sutaupymą. Šis sutaupymas prilygsta vidutinio elektriniu šildymu šildomo namo elektros suvartojimui. Be to, didėjant darbiniam slėgiui, padidėja ir mašinų bei įrangos oro suvartojimas.
Jei naudojate vandens filtrus, turėtumėte pasidomėti ir vandens filtrų priedais. Trijų eigų maišytuvas tiekia 3 skirtingų rūšių vandenį, pavyzdžiui, šaltą, šiltą ir filtruotą. Jeigu yra poreikis, galima rinktis ir 4 eigų vandens maišytuvą, dar labiau išplečiantį tradicinių vandens maišytuvų galimybes. Inovatyvus sprendimas - vietinis dušo vandens filtravimas. Dušo galvutėje integruotas specialus minkštinimo filtras, padėsiantis ženkliai sumažinti sunkiųjų metalų - švino, gyvsidabrio ar chromo - kiekį vandenyje, pašalinantis chloro garus, kurių gausu karštame vandentiekio vandenyje. Galvutės su filtru viduje yra keičiamas elementas. Panašus variantas besimaudantiems vonioje - vonios filtras, pašalinantis iki 90 proc. chloro. Filtras tinka jautrios odos savininkams, kūdikiams ir vaikams. Bene pagrindinė visų prietaisų, naudojančių karštą vandenį, gedimų ar prastesnio veikimo priežastis - kaitinimo elementuose ir kitose dalyse susikaupusios kalkės ir nešvarumai. Apie ilgesnį skalbimo mašinos tarnavimo laiką pagalvojo ir filtrų gamintojai. Specialus skalbimo mašinos filtras padidina jos ekonomiškumą, nes apsaugo nuo kalkių nuosėdų, padeda pašalinti iš vandens kietąsias daleles (t. y. Oro kompresorius naudojamas vandens nugeležinimo sistemose tam, kad papildomai įpūstų oro į sistemą, nes vandens nugeležinimo procese reikalingas deguonis. Oro kompresoriai yra tinkamiausi buitiniams vandens nugeležinimo filtrams, ypač kai reikia iš vandens pašalinti didesnį geležies kiekį. Nugeležinimo filtrai surenka vandenyje ištirpusią dvivalentę geležį, manganą, sieros vandenilį bei mechanines priemaišas. Tam pasitelkiamas aeracijos metodas. Oro kompresoriaus paskirtis - aplinkos orą įpūsti į vandenį. Paprasti kompresoriai sukelia tam tikro lygio slėgį (pavyzdžiui, iki 6 BAR). Oro kompresoriuose gali būti integruotas laikmatis, įjungiantis kompresorių numatytu laiku bei numatytai trukmei. Patekus oro vyksta oksidacija, dvivalentė geležis keliauja į oksidacinę talpą, kurioje virsta rūdimis. Toliau vanduo skverbiasi per filtrų užpildą, kuriame ir sulaikomos mechaninės dalelės (rūdys, mechaninės priemaišos ir kt.). Tam sukurtas specialus vandens filtro įdėklas (užvalkalas), skirtas apsaugoti filtrus nuo kondensato susidarymo ir rasojimo. Dar viena vandens filtro (įdėklo) paskirtis - suteikti vandens minkštinimo ir nugeležinimo sistemoms išskirtinę išvaizdą. Suslėgto oro valymas būtinas tinkamam gamybai, aukštam teikiamų paslaugų lygiui ir ilgesniam pneumatinių įrankių tarnavimo laikui. Filtrai yra pagrindinis priedas, atsakingas už teršalų pašalinimą iš suspausto oro. Todėl verta gerai apgalvoti sprendimą rinktis konkrečius kompresoriaus filtrus. Kartais nutinka taip, kad investuotojai, įsigydami oro kompresorių, pamiršta, kad suslėgto oro tiekimas gamyklai šiame etape nesibaigia. Kompresoriaus filtrai nėra standartinis komplekte esantis elementas. Todėl būtina įsigyti filtrus, tinkamai parinktus pagal oro kompresoriaus parametrus, suslėgto oro naudojimo reikalavimus ir visos gamyklos darbo pobūdį. Be to, reikalinga nuolatinė suspausto oro kokybės kontrolė. Be šių elementų suspausto oro kokybė gali būti daug prastesnė nei tikėtasi, o tai gali pakenkti gamybai. Suslėgto oro grynumas yra itin svarbus tiek galutiniam gamybos proceso efektui, tiek įmonės teikiamų paslaugų kokybei. Vietose, kur pneumatiniams įrankiams varyti naudojamas suslėgtas oras, šios terpės grynumas lemia mašinų patikimumą ir veikimo laiką. Tinkamo suslėgto oro filtravimo trūkumas gali sukelti visišką įrenginio prastovą dėl didelių gedimų ar nedidelių gedimų. Renkantis kompresoriaus filtrą, reikėtų atsižvelgti į keletą faktorių, kurie leis tiksliau jį priderinti prie savo poreikių ir naudojamo kompresoriaus tipo. Verta prisiminti, kad tose srityse, kuriose reikalingas didžiausias suspausto oro grynumas, situacija šiek tiek skiriasi. Tai medicinos, farmacijos, chemijos ir maisto pramonė. Tokiose gamyklose būtina papildomai apsaugoti sistemą nuo bet kokio užteršimo, nes suslėgto oro kokybė turi tiesioginės įtakos vartotojų saugumui. Tačiau visur kitur, renkantis kompresoriaus filtrą, reikia atsižvelgti į jungties dydį, t.y., sriegio, su kuriuo įrengtas konkretus kompresorius, tipą ir skersmenį bei nutekėjimo tarp automatinio ir rankinio tipo. Be to, labai svarbu ir filtravimo apimtis bei tikslumas. Čia reikia nustatyti suspausto oro apsaugos nuo užteršimo indeksą. Vienas iš pagrindinių kompresorių filtrų skirtumų yra skirstymas į oro ir alyvos filtrus. Reikia atsiminti, kad suslėgtame ore randami teršalai, nuo kurių norime apsisaugoti, yra ne tik kietųjų dalelių dalelės, bet ir naftos kondensatas bei vanduo. Siekiant įsitikinti, kad iš suspausto oro buvo pašalinti visi teršalai, naudojami tiek oro, tiek alyvos filtrai, tiek alyvos separatoriai. Oro filtrai turi būti ne tik kruopščiai ir tiksliai parinkti, bet ir reguliariai keisti. Tik tai garantuoja jų patikimumą ir efektyvumą. Geriausias ir labiausiai rekomenduojamas oro filtro keitimo dažnis - kas 2-2,5 tūkst.km. įrenginio darbo valandos. Dažniausiai naudojamas suspausto oro filtras yra kasetinis filtras. Jis pagamintas iš celiuliozės, celiuliozės su sustiprinimu arba poliesterio neaustinės medžiagos. Alyvos filtrai naudojami suslėgtam orui valyti nuo alyvos kondensato ir alyvos dulksnos. Dėl jų naudojimo kompresorius gali veikti ilgiau ir turėti mažiau gedimų.
tags: #kompresoriaus #kondensato #filtras
