Фильтр влаго- маслоотделитель. Фильтрация сжатого воздуха от компрессора

Фильтр влаго- маслоотделитель. Фильтрация сжатого воздуха от компрессора

Никто не ставит под сомнение, что воздух идущий для покраски нужно фильтровать от пыли, влаги и масла. Откуда берется все это «добро» в сжатом компрессором воздухе?

При работе масляного поршневого компрессора, частички масла (пары масла) попадают в ресивер, далее в воздушный шланг и при покраске проявляются на поверхности в виде дефекта «рыбий глаз».
Примерно то же происходит и с водой. Перекачивая огромную массу воздуха, компрессор сжимает её, в результате конденсируется большое количество влаги, которая, смешиваясь с масляными парами в ресивере, образует эмульсию, которая вместе со сжатым воздухом попадает через краскораспылитель на окрашиваемую поверхность, образуя дефекты на лаке.
Увидеть какая смесь у вас накапливается в ресивере, можно открутив болтик сливного отверстия.

Что такое блок подготовки воздуха?

Блок подготовки воздуха (модуль подготовки воздуха) — компонент пневматических систем различного назначения; оборудование для очистки, осушения, лубрикации (обогащения масляными каплями) либо отделения масла из поступающего от компрессора в систему сжатого воздуха.

Воздух, забор которого из атмосферы выполняется компрессором пневмосистемы, содержит пыль, водяной пар, различные примеси — все это при попадании в систему наносит вред ее компонентам. Поэтому перед подачей воздуха его необходимо очистить, осушить, удалить попавшее из компрессора масло, либо, напротив, обогатить масляным туманом и т.д. Эти задачи и решаются с помощью установкой сразу за компрессором блока (модуля) подготовки воздуха.

Блоки подготовки воздуха различной комплектности

Блок подготовки воздуха может выполнять следующие функции:

• Очистка воздуха от пыли и механических загрязнений;
• Осушение воздуха (отделение влаги);
• В автомобильных и некоторых других пневматических системах — отделение масла из воздуха;
• В пневматических системах для привода пневмоинструмента — обогащение воздуха маслом (лубрикация);
• Регулировка давления воздуха;
• Опционально — подогрев воздуха при эксплуатации системы в холодное время года;
• Аварийный сброс давление во всей системе или в одном из ее контуров;
• Разделение потока воздуха на несколько контуров (от 1 до 4 и более);
• Коммутация воздушных потоков от компрессора, внешних источников сжатого воздуха, внутренними и внешними потребителями.

Данные модули находят применение в пневматических системах различного назначения — как в тормозных системах с пневматическим приводом, так и в стационарных системах для питания пневмоинструмента. Блоки воздухоподготовки имеют различный состав и функционал в зависимости от типа и особенностей пневматической системы — об этом расскажем подробнее.

Характеристики и варианты конструкции фильтров-осушителей

Все фильтры-осушители отличаются друг от друга:

• Размером входного отверстия (как правило: 1/4″, 3/8″ и 1/2″).
• Степенью очистки.
• Наличием манометра и регулятора давления (фильтр регулятор давления сжатого воздуха).

Существуют специальные воздушные фильтры тонкой очистки специально для покрасочного оборудования (например, окрасочных камер и краскопультов). Они имеют несколько очистительных элементов, которые последовательно осушают и очищают воздух от микрочастиц. Это позволяет максимально обезопасить краску от попаданий посторонних примесей, которые могут загрязнить её.

Многие владельцы компрессоров пытаются решить проблему удаления конденсата с помощью установки магистрального фильтра или коалесцирующего фильтра. Однако полностью удалить влагу из системы с помощью фильтрующего элемента невозможно. Дело в том, что любой фильтр используется для удаления капельной влаги. При прохождении сжатого воздуха через вышеуказанные фильтры крупные частицы влаги задерживаются между ворсинками, а водяные пары остаются в сжатом воздухе. Поэтому, если сразу после компрессора установить один фильтр без дополнительных устройств (осушитель, ресивер), то на выходе сжатый воздух будет иметь влажность 80-90%. А дальше, как мы рассмотрели ранее, при падении давления и понижения температуры, в пневмосистеме образуется конденсат.

Возможно, вас заинтересуют статьи по теме:

Расчет мощности

Для вычисления необходимой мощности компрессора, нужно учитывать, сколько воздуха используют отдельные инструменты, и подсчитать показатель одновременности в работе потребителей. Этот показатель учитывает все оборудование, которое работает в сети одновременно.
Дополнительно потребуется рассчитать коэффициент использования прибора. Для этого вычисляется соотношение времени работы по факту и продолжительности рабочего дня.
Формула, по которой вычисляется нужное количество сжатого воздуха, выглядит так.
Умножить коэффициент одновременности на сумму расхода для каждого потребителя (по максимуму), а затем полученный результат умножить на коэффициент использования.
Коэффициент одновременности для 2-3 единиц – 0,9, для 4-6 – 0,8, для 7-8 – 0,76, для 10-14 – 0,7, для 20 – 0,6.
В итоге получим цифру: сколько сжатого воздуха требует клиника, а затем вычисляем мощность компрессора.
При выборе оборудования необходимо учитывать, что сегодня есть винтовые компрессоры, которые надежнее поршневых, производят меньше шума. Но для их смазки используется масло, а обслуживать оборудование могут только специалисты.

Осушители воздуха для пневмосистем грузовиков и автобусов

Пневматическая система грузовых машин и автобусов, отвечает за торможение, управление подвеской, устройствами открывания и закрывания дверей, сцеплением и другими агрегатами. Состоит из целого ряда установок и устройств: компрессора, регулятора давления, ресиверов, пневмоприводов, датчиков, воздушных кранов.

Также пневмосистема включает важный агрегат – осушитель воздуха. Он предназначен для максимально возможного удаления влаги из поступающих от компрессора воздушных потоков.

Неподготовленный воздух, с большим количеством водяных паров, может снизить срок службы агрегатов системы или вовсе вывести их из строя: влага конденсируется на внутренней поверхности стенок металлических деталей, вызывает коррозию, при минусовой температуре кристаллизуется, превращается в льдинки, которые приводят к отказу работы регуляторов давления воздуха (РДВ) и тормозных кранов. как только давление воздуха в тормозном контуре падает ниже установленного уровня – срабатывают энерго-аккумуляторы, тормоза автомобиля немедленно «расклиниваются», и он прекращает свое движение вплоть до устранения неисправности. Это приводит в свою очередь к внеплановым ремонтам (часто силами выездной бригады) и срыву коммерческих рейсов.

Поэтому удаление влаги из воздуха является первоочередной мерой, позволяющей сохранить «здоровье» пневмосистемы грузового автомобиля или автобуса. Практика показывает, что сильно запущенную пневмосистему часто не получается окончательно привести в работоспособное состояние даже самым талантливым механиком.

Под брендом Hottecke выпускаются адсорбционные осушители воздуха для грузовиков и автобусов. Их заказать вы можете в магазинах наших партнеров.

Адсорбционные осушители Hottecke

В грузовых автомобилях КАМАЗ, МАЗ, в автобусах ПАЗ, ЛиАЗ могут быть установлены осушители двух типов:

• Трубчатые влагомаслоотделители;
• Адсорбционные.

Влагомаслоотделители проигрывают адсорбционным осушителям в производительности, компактности, постепенно вытесняются ими.

Адсорбционные воздухоосушители состоят из двух основных частей: корпуса и сменного картриджа (патрона).

В корпусе находятся такие элементы агрегата, как регулятор давления, клапаны (предохранительный, обратный, сброса конденсата), нагревательный элемент (12 или 24 В), глушитель шума.

Сменный картридж – ключевая деталь воздухоосушителя. Предполагает собой корпус цилиндрической формы, внутри которого находится емкость с адсорбентом в гранулированном виде. Гранулы – это синтетические материалы, которые, благодаря своей пористости, имеют большую удельную поверхность. В адсорбентах Hottecke площадь всех внутренних поверхностей соотносится с внешней как 800 к 1. Именно на стенках этих внутренних структур гранул и оседает влага из поступающего воздуха.

Между дном корпуса и емкостью предусмотрены фильтры из нетканых материалов.

Устанавливается картридж осушителя воздуха на верхнюю часть корпуса, фиксируется резьбовым соединением. Герметичность соединения поддерживают уплотнительные кольца.

В момент накачки пневмосистемы воздух, нагнетаемый компрессором в воздушный контур автомобиля, прогоняется через картридж осушителя. Частички масла и прочих механических примесей задерживаются фильтрами из нетканых материалов, а водяной пар оседает на поверхностях внутренних структур адсорбирующего гранулята.

В минусовую температуру скопившемуся в адсорбере конденсату не позволяет замерзнуть нагревательный элемент. Он включается автоматически, когда температура в осушителе опускается ниже критической отметки.

После достижения рабочего давления клапан осушителя перекрывает воздушный контур автомобиля и переключает осушитель в режим регенерации. Для этого предусмотрен специальный регенерационный ресивер. Сухой воздух из этого ресивера под давлением проходит через адсорбер в обратном направлении и захватывает с собой скопившуюся влагу и вместе с ней удаляется через специальный клапан в атмосферу.

Физико-химические характеристики адсорбента картриджей

В осушителях воздуха Hottecke применяются картриджи с адсорбентом типа «молекулярное сито». Его химическая формула: Na2O•Al2O3•2SiO2•9/2H2O.

Физико-химические характеристики гранул адсорбента:

• Диаметр: 2 – 2,5 мм.
• Статическая адсорбция воды: ≥ 21,0 % массовой доли.
• Адсорбция этанола: ≥ 14,0 % массовой доли.
• Объёмная плотность: 0,75 ± 0,04 г/мл.
• Прочность на раздавливание: ≥ 80 Н.
• Устойчивость к точечному надавливанию: ≥ 80 Н/г.
• Коэффициент сопротивления к дроблению: ≤ 66.
• Величина изнашивания: ≤ 0,1 % массовой доли.
• Влагозащищённость упаковки: ≤ 1,0 % массовой доли.
• Стандартная температура эксплуатации: ≥ 67 °С.
• Вес адсорбента: 1 200 г.

Большой проблемой является загрязнение воздуха маслом и продуктами его износа в момент его прохождения через неисправный компрессор. Особенно это актуально для стран с невысоким уровнем дохода и с низкой культурой превентивного технического обслуживания. Компрессор очень дорогой агрегат и желание менять его или обслуживать возникает у владельца грузовика часто только в момент выхода его из строя.

Ввиду простоты устройства компрессора момент времени между его износом и выходом из строя часто очень велик. И все это время неисправный компрессор будет гнать масло в воздушный контур. Масло и продукты его распада загрязняют тонкие механизмы регулировки давления и заполняют гранулят. Масло имеет совсем иные физические характеристики, нежели вода, и, попав в гранулят, уже не уходит из него в цикле регенерации, заполняет все внутренние поверхности пористого материала, и не оставляет там места для молекул воды, приводя таким образом картридж в негодность.

Такое состояние вещей заставляет наделять осушитель еще и свойствами масляного фильтра, изначально, конечно, ему чуждых и не свойственных. По этому пути пошли многие мировые производители , выпуская специальные серии картриджей осушителя воздуха для так называемых «тяжелых условий эксплуатации».

Hottecke также выпускает картридж специальной «золотой» серии. Его особенность – наличие дополнительных фильтров, защищающих гранулят от масла и продуктов его распада.

Где купить осушители воздуха Hottecke

Вы можете заказать осушители воздуха для грузовых автомобилей оптом и в розницу в магазинах наших партнеров по всей России.

Также можете оформить заказ в интернет-магазинах.

Официальные представительства Hottecke работают в Москве, Екатеринбурге, Нижнем Новгороде, Краснодаре и других городах.

Методика расчета при выборе компрессора

1. Расчет потребления воздуха:

G = G1×k1 + G2×k2 + … + Gn×kn,

G – общее потребление воздуха, л/мин;

G1, Q2, … Gn – потребление воздуха каждой единицей пневмооборудования, л/мин;

k1, k2, … kn – коэффициенты использования оборудования, показывающие, какую долю времени используется инструмент. К примеру, если инструмент работает 30 мин каждый час, то его коэффициент составит 30/60 = 0,5.

Предположим, на производстве имеется три потребителя воздуха: ударный гайковерт (расход воздуха 450 л/мин, рабочее давление 6,5 бар, коэффициент использования 0,2), шлифовальная машинка (расход воздуха 430 л/мин, рабочее давление 6,5 бар, коэффициент использования 0,6) и шуруповерт (расход воздуха 170 л/мин, рабочее давление 6 бар, коэффициент использования 0,3). Тогда общая потребность в сжатом воздухе составит:

G = 450×0,2+430×0,6+350×0,3 = 90 + 258 + 18 = 453 л/мин.

Иногда целесообразно иметь некоторый запас производительности, чтобы в дальнейшем при расширении производства и увеличении числа потребителей воздуха не пришлось менять компрессор. Увеличим полученный расход на 15%:

G1 = 453×1,15 = 520,95 л/мин.

2. Далее учитывается вероятность одновременной работы всего оборудования. Она определяется коэффициентом синхронности работы оборудования. Если вы используете один инструмент, то коэффициент синхронности равен 1, если 10 – то 0,71. Остальные значения занимают промежуточное значение. Для трех потребителей коэффициент синхронности составит 0,9. Таким образом:

G2 = 520,95×0,9 = 469 л/мин.

3. Значение производительности компрессоров отличается на входе и на выходе. Зачастую производители указывают входную величину, которая, естественно, больше реальной. Чтобы ее рассчитать и не ошибиться в выборе компрессора, необходимо использовать следующую формулу:

b – коэффициент запаса производительности, зависящий от класса компрессора и максимального давления.

Максимальное давление, требуемое потребителями, составляет 6,5 бар. К этому значению нужно прибавить падение давления на пути движения сжатого воздуха. Предположим, что общее падение давления на осушителе, фильтрах и трубопроводе не превышает 1,5 бар. Тогда подходит компрессор с максимальным рабочим давлением 8 бар. При этом давлении для профессионального класса компрессора коэффициент запаса производительности составит 1,5. Поэтому входная производительность компрессора составит:

Gвх = 469 ×1,5 = 703,5 л/мин.

Таблица для определения коэффициента запаса производительности b

4. Производим расчет объема ресивера по формуле:

V(л) = (Q*t*Кпр) / (60*ΔP),

ΔP – диапазон регулировки давления в ресивере (мин. значение – 2 бар);

t – допустимое время (сек), за которое давление в ресивере падает от максимального до минимального (рекомендуется от 30 сек и более в зависимости от требований к пневмосети);

Кпр – коэффициент производительности компрессорной головки (для одноступенчатых – 0,65, для двухступенчатых – 0,75).

Разница между минимальным и максимальным давление в ресивере составляет 2 бар, то есть при достижении давления в ресивере 6 бар компрессор включается в работу. При этом время, за которое давление в ресивере падает от максимального до минимального (время «отдыха» компрессора), принимаем равным 40 с, чтобы компрессор не перегревался и не работал на износ:

V(л) = (469*40*0,65) / (60×2) = 102 л.

Это минимальный объем рекомендуемого воздушного ресивера.

5. Для определения диаметра трубопровода учитываем потери от каждого «местного сопротивления» (фитинги, краны и т. д.) методом эквивалентной длины трубы. Иными словами, существуют зависимости, показывающие, сколько метров необходимо добавить к длине прямолинейного участка трубопровода при установке каждого фитинга, крана и т. д. Сначала по длине трубопровода и расходу воздуха из специальных таблиц выбирается первоначальный диаметр трубы. Далее производится подсчет всех фитингов и при помощи таблицы перевода определяется, насколько необходимо увеличить длину основного трубопровода. На последнем этапе повторно, с использованием уже новой длины проверяем, подходит ли выбранный нами диаметр. Если нет – следует увеличить.

Если у вас уже есть компрессор, который не обеспечивает ваши потребности, то:

1. Экспериментально определяем наименьшее значение t – время (сек), за которое давление в ресивере падает от максимального до минимального (время между остановкой и включением компрессора);

2. Рассчитываем реальное воздухопотребление по формуле:

V – объем ресивера (л);

ΔP – диапазон регулировки давления в ресивере (мин. значение – 2 бар);

Кпр – коэффициент производительности компрессорной головки (для одноступенчатых – 0,65, для двухступенчатых – 0,75).

3. Рассчитываем теоретическое воздухопотребление для всех потребителей (пользуемся первой формулой) и сравниваем теорию и практику: если вам необходимо больше сжатого воздуха, то подбираем новый компрессор или ресивер.