Как обезопасить сжатый воздух, подаваемый компрессором

Компрессор вырабатывает сжатый воздух из окружающего нас атмосферного воздуха, в котором содержится до 140 миллионов частиц различных веществ: воды, аэрозолей, масел, пары кислот, щелочей и прочего.

Для получения 1 метра кубического сжатого воздуха компрессор перерабатывает 11 кубометров атмосферного воздуха при давлении 10 бар. 

Конечно, в компрессоре установлены фильтры очистки воздуха, около 80% всех примесей все равно остается в сжатом воздухе. 

Существует несколько источников появления загрязнений в сжатом воздухе:

• Входящий атмосферный воздух;
• пневматическая система;
• влага.

Как влияют примеси на качество сжатого воздуха

Влага

Водяной пар в сжатом воздухе может ухудшить качество выполняемых работ. Например, при распылении краски или литья полимеров капельки влаги смешиваются с химическими веществами и окисляются, данная смесь попадает на покрываемую поверхность, влага выступает поверх краски и деталь бракуется. 

Влага также разъедает со временем трубопроводы, так как появляется коррозия, это ведет к утечкам сжатого воздуха, снижается работоспособность оборудования.

Масло

Существует два типа конструкции компрессорного оборудования — устройства, работающие без смазки в камере сжатия (безмасляный тип компрессоров), и работающие со смазкой (маслозаполненные компрессоры). Последний тип устройства использует масло непосредственно в процессе сжатия воздушной массы. Соответственно, частички масла попадают в сжатый воздух.

Для устранения ставятся многоступенчатые фильтры и системы масляного впрыска, что минимизирует попадание масляных паров в сжатый воздух.

Микроорганизмы

Микроорганизмы неизменно присутствуют в атмосферной массе. Более 80% объема всех включений приходится на частицы размером менее 2 микрон. Именно они легко проникают сквозь фильтры и распространяются по всей трубопроводной системе компрессора. Микроорганизмы, попадая внутрь оборудования, смешиваются с водой и другими веществами, размножаются и гибнут. Это приводит к появлению отложений на стенках компрессора и сбою в работе. Размеры живых микроорганизмов могут варьироваться от 0,04 мкм до 4 мкм, поэтому не всегда система фильтрации справляется с мельчайшими бактериями, грибками или вирусами.

В системах сжатого воздуха с повышенной влажностью и температурном режиме выше +20С, рост микроорганизмов практически ничем не ограничен. Масляные пары, влага и другие загрязнители являются прекрасной питательной средой для бактерий.

Решить проблему роста микроорганизмов поможет осушение воздуха через современные осушители с фильтрами, проходящими регулярную стерилизацию паром, при относительной влажности — 40%.

К чему ведет наличие загрязнителей в сжатом воздухе?

• К появлению коррозии в узлах и на рабочих поверхностях;
• снижению срока эксплуатации;
• поломке и ухудшению рабочих параметров компрессора; 
• увеличению производственных расходов на обслуживание и ремонт техники;
• нарушению технологических процессов.

Как удалить загрязняющие вещества из сжатого воздуха?

1. Снизить уровень влаги за счет охладителя

Для охлаждения сжатого воздуха на выходе из компрессора используют специальное оборудование — концевой охладитель. Помимо охлаждения воздушного потока, данный агрегат снижает уровень водяных паров. Многие производители включают охладитель сжатого воздуха в стандартную комплектацию к компрессорам. Непосредственно на предприятии охладитель устанавливают и используют сразу же после компрессорного оборудования.

2. Разделение конденсата и сжатого воздуха с помощью влагоотделителя

Современные компрессоры комплектуются концевым охладителем и влагоотделителем для отвода конденсата. Применение данных устройств позволяет значительно повысить качество осушаемого сжатого воздуха. При правильном подборе рабочих параметров эффективность данного оборудования может достигать 90%.

3. Установка масляных фильтров

Производители фильтров в технической документации указывают рабочие параметры, привязанные к определенной температуре (21°C в большинстве случаев). Данный температурный режим выбран не случайно, так как он является наиболее приближенным к температуре воздуха на выходе после компрессора воздушного типа охлаждения. Также, в работе следует учитывать климатические и сезонные изменения, которые могут вызвать колебания температуры и повлиять на качество очищения воздуха от масел через современные фильтры.

Отделение масла от воды

В процессе сжатия воздуха мельчайшие масляные капли в конденсационной трубке, концевом охладителе или сепараторе частично отделяются и отводятся вместе с конденсатом. Такая эмульсия имеет название — отработанное масло. С экологической точки зрения данную смесь нельзя сливать непосредственно в землю, водоемы или канализацию. Согласно требованиям экологических нормативов, отработанные масла подлежат утилизации, которая представляет собой дорогостоящий и длительный по времени процесс.

Простое и экономически обоснованное решение проблемы утилизации отработанного масла заключается в установке специального оборудования — масловлагоотделителя, принцип работы которого основан на разделении масла от влаги. Полученную чистую дренажную воду можно использовать для технических нужд предприятия.

Очистка сжатого воздуха для медицины и пищевой промышленности

Качественный сухой сжатый воздух имеет большое значение для производства продуктов питания, фармацевтической продукции, медицинских приборов, а также электроники. Обычный атмосферный воздух не соответствует тем показателям качества, которые необходимы для этих отраслей, а также для сжатого воздуха, используемого в больницах. Поэтому используемый воздух должен проходить несколько этапов очистки и осушения.

Для получения сжатого воздуха с требуемыми параметрами используют водоотделитель и коалесцирующие фильтры, которые эффективно удерживают масляные пары, твердые частицы, влагу. После этого, сжатый воздух поступает в адсорбционный осушитель с холодной регенерацией, где точка росы снижается до температуры -40 °C, необходимой для применения в медицинских целях.

На следующей стадий очищения воздушный поток проходит дополнительную фильтрацию через фильтр с активированным углем, который снижает количество масел, оксидов серы и азота до безопасного уровня, а катализатор превращает избыточные концентрации окиси углерода в двуокись углерода. Конечный этап очистки позволяет удалить пылевые частицы, попавшие из осушителя.