W pneumatyce czynnikiem roboczym jest sprężone powietrze. To właśnie jego ciśnienie jest zamieniane w maszynach na energię mechaniczną. Warto jednak wiedzieć, że od razu po wytworzeniu przez kompresory nie nadaje się do użycia. Koniecznym elementem każdego profesjonalnego układu sterowania pneumatycznego są zespoły przygotowania powietrza. To one usuwają nagromadzone w nim zanieczyszczenia i zapewniają właściwe dla danej instalacji parametry. Co warto o nich wiedzieć? Przedstawiamy najważniejsze informacje.
Zespoły przygotowania powietrza (in. bloki przygotowania powietrza czy stacje przygotowania powietrza) to elementy profesjonalnego układu pneumatycznego, dzięki którym sprężone powietrze wytworzone wcześniej przez kompresor ma odpowiednie parametry. To właśnie one odpowiadają za usuwanie zanieczyszczeń, ale także dbają o właściwe ciśnienie i naolejanie. Dzięki nim medium robocze nie wpływa negatywnie na posiadane instalacje, a wszystkie niezbędne procesy odbywają się w sposób płynny i bezpieczny. Co powinieneś wiedzieć o przygotowaniu powietrza? Nasz poradnik zawiera wszystkie podstawowe informacje.
Powietrza atmosferyczne w pneumatyce – podstawowe informacje
Pneumatyka to najbardziej ekologiczne rozwiązanie w przemyśle. Pozwala wykorzystać powietrze sprężone przez kompresory jako czynnik roboczy. To właśnie ono jest źródłem energii dla wszystkich elementów napędowych i sterujących w posiadanej instalacji. Jest tanie i bezpieczne dla użytkowników, a dodatkowo nie generuje żadnych zbędnych odpadów mogących wtórnie zanieczyszczać środowisko. Odpowiada również za odprowadzanie ciepła czy doprowadzanie czynnika smarującego, który zapewnia wolniejsze zużycie niektórych elementów układu.
Powietrze atmosferyczne składa się z gazów. To przede wszystkim azot (78%) i tlen (21%). Inne gazy to zaledwie 1%, a wszystko to miesza się z parą wodną, której zawartość zależy od zróżnicowanych czynników fizycznych i na bieżąco się zmienia. Niestety, w powietrzu pojawiają się również liczne zanieczyszczenia. To głównie pyły i kurz, ale także cząstki stałe różnego pochodzenia (organicznego i nieorganicznego). Wszystkie są pobierane do kompresora i mogłyby być wypuszczone do układów pneumatycznych, gdyby nie pojawiły się w nim zespoły przygotowania powietrza.
Jakie zanieczyszczenia występują w sprężonym powietrzu?
Okazuje się, że zanieczyszczenia docierające z zewnątrz (czyli te obecne w powietrzu atmosferycznym) to nie wszystko, przed czym chronią zespoły przygotowania powietrza. One również docierają do sprężarki i mogłyby przedostać się do układu pneumatycznego, ale w trakcie procesu sprężania pojawia się ich znacznie więcej. Dodatkowym zagrożeniem dla prawidłowego działania całego układu są zanieczyszczenia w postaci oleju ze sprężarek tłokowych, drobin zużytych uszczelnień czy rdzy. Mogą pojawić się również inne szkodliwe cząsteczki pochodzące z rur instalacji pneumatycznej – powstające na skutek zachodzących procesów chemicznych lub mechanicznych. Ich źródłem mogą być także elementy, które są powszechnie stosowane w wielu rozwiązaniach, tzn. smarownice generujące mgłę olejową.
Zanieczyszczenia w sprężonym powietrzu można podzielić na:
- stałe, wśród których wymieniamy kurz, pyły, dym czy pyłki roślin,
- płynne, wśród których pojawia się przede wszystkim kondensat wody i oleju.
Niezależnie natomiast od pochodzenia i rodzaju zanieczyszczeń, wszystkie po przedostaniu się do układu pneumatycznego mogłyby prowadzić do jego zniszczenia. Stanowią zagrożenie dla prawidłowego przebiegu realizowanych procesów i mogą stanowić powód awarii całej instalacji. Właśnie dlatego we wszystkich niezbędne są profesjonalne zespoły przygotowania powietrza, które zabezpieczają przed negatywnymi skutkami.
Przygotowanie powietrza – co to jest?
Przygotowanie powietrza to wszystkie niezbędne czynności, dzięki którym wytworzone w sprężarce medium robocze ma odpowiednią jakość. Oznacza to ochronę jego prawidłowego działania i pewność sprawnego przebiegu realizowanych procesów.
Zespoły przygotowania powietrza dbają o wysoką klasę czystości medium roboczego (definiowaną przez Normę ISO 8573-1:2010) i jego właściwe parametry. Zapewniają proces składający się z 4 części:
- filtracji, czyli usunięcia zanieczyszczeń,
- osuszania, czyli usunięcia nadmiaru wody,
- odolejania, czyli usunięcia nagromadzonego oleju lub kondensatu,
- ustawienia właściwego dla instalacji ciśnienia.
Wszystko to może odbywać się w dwóch miejscach, w zależności od rodzaju instalacji. W przypadku filtracji przemysłowej lub sprężarkowni, przygotowanie powietrza ma miejsce bezpośrednio za kompresorem. Bloki przygotowania powietrza mogą znajdować się również przed układami sterującymi i wykonawczymi w stosowanych maszynach.
Zespoły przygotowania powietrza – budowa
Z jakich elementów składa się zestaw przygotowania powietrza? Ich budowa jest stosunkowo prosta. Znajdziesz w nich kilka podstawowych elementów:
- filtr,
- zawór redukcyjny lub filtroreduktor,
- smarownicę.
W zależności od budowy, wyróżniamy zespoły przygotowania powietrza dwuelementowe (filtroreduktor i smarownica) lub trzyelementowe (filtr, zawór redukcyjny, smarownica). To najczęściej wykorzystywane rozwiązania, które stosuje się w wielu maszynach i urządzeniach. Użytkownicy, którzy posiadają bardziej złożone rozwiązania, powinni zdecydować się na zaawansowane stacje przygotowania powietrza. Mają więcej funkcjonalności i lepiej odpowiadają złożonym potrzebom.