Kuinka paineilman laatua voidaan parantaa?

Jos olet jäljittänyt tuoteviat, tarttuneet pneumaattiset venttiilit tai odottamattomat kuivaimen sammutukset takaisin paineilmajärjestelmään, tiedät jo kuinka kalliiksi näkymätön saastuminen voi tulla.

Olemme 22+ vuoden työskennellessämme kansainvälisten asiakkaiden paineilmalaitteiden parissa, ja olemme havainneet, että ilman{1}}laatuongelmat johtuvat harvoin yhdestä komponentista. Useimmiten ongelma alkaa väärästä ilman-laatutavoitteesta, riittämättömästä-esikäsittelystä, sopimattomasta kuivaimesta, huonosta suodatusjärjestyksestä tai jakelujärjestelmästä, jota ei ole suunniteltu vaaditun ISO 8573-1 -luokan mukaisesti.

Kompressorista lähtevä paineilma ei ole automaattisesti puhdasta tai kuivaa. Kompressoritekniikasta, ympäristöolosuhteista, imuilmasta, jäähdytysmenetelmästä ja jatkokäsittelystä riippuen paineilma voi sisältää vettä, öljyaerosoleja tai -höyryä sekä kiinteitä hiukkasia. Nämä epäpuhtaudet voivat vaikuttaa pneumaattisiin komponentteihin, tuotantoprosesseihin, tuotteiden laatuun ja laitteiden luotettavuuteen.

Hyvä uutinen on, että paineilman laatua voidaan parantaa järjestelmällisesti. Tässä oppaassa käydään läpi saastumisen perimmäiset syyt, miten ISO 8573-1 -standardia käytetään mitattavissa olevan laatutavoitteen määrittämiseen, sekä erityiset käsittelyvaiheet - suodatus, kuivaus, huolto ja valvonta – jotka takaavat luotettavan, todennettavissa olevan ilman puhtauden käyttöpaikassa.

Miksi paineilman laatu heikkenee: neljä perussyytä

Oikean hoidon valinnan edellytys on sen ymmärtäminen, mitä järjestelmään tulee.Kosteus paineilmassa, öljysaasteet, hiukkaset ja putkiston kontaminaatiot edellyttävät kukin erilaista käsittelytekniikkaa -, ja ne kaikki esiintyvät samanaikaisesti useimmissa teollisuusjärjestelmissä.

Kosteus ja vesihöyryovat yleisin saaste. Ilmakehän ilma sisältää aina vesihöyryä ja puristus väkevöi sitä pienempään tilavuuteen. Kun kuuma paineilma jäähtyy myötävirtaan, tämä höyry tiivistyy nestemäiseksi vedeksi koko jakeluputkessa. Tyypillinen teollisuuskompressori, joka toimii 100 psig:n paineella, voi purkaa yli 10 gallonaa nestemäistä vettä päivässä tulon kosteudesta ja ympäristön lämpötilasta riippuen. Tämä vesi aiheuttaa ruostetta, ruokkii mikrobien kasvua ja heikentää tuotteen laatua kaikissa sovelluksissa, jotka vaativat kuivaa, puhdasta ilmaa.

Öljyn saastuminentulee sisään kahdesta suunnasta. Öljy-voitelukompressorit tuottavat öljyaerosoleja ja öljyhöyryä voiteluprosessin luonnollisena sivutuotteena - jopa hyvin-ylläpidetyn yksikön siirtoöljyn tasoilla 2–25 mg/m³ iästä ja suunnittelusta riippuen. Edes "öljyttömät"{7}kompressorit eivät ole immuuneja: imuaukosta sisään vedetty ilma saattaa jo sisältää öljyhöyryä läheisestä liikenteestä, teollisuusprosesseista tai muista laitteista. Järjestelmään päästyään öljy pinnoittaa putkien seinät, heikentää tiivisteitä ja saastuttaa loppupään tuotteet.

Hiukkasettulevat kolmesta lähteestä: ilmakehästä (pöly, siitepöly, teollisuusaerosolit), itse kompressorista (roottoreiden, laakereiden ja suodattimien kulumishiukkaset) ja jakelujärjestelmästä (ruoste, putkihilse ja huoltotöistä aiheutuvat roskat). Mustarauta- ja galvanoitu teräsputket ovat erityisen alttiita sisäiselle korroosiolle, jolloin syntyy hiukkasia, jotka jatkuvasti aiheuttavat kontaminaatiota, vaikka ylävirran käsittely toimii oikein.

Putkilinjan saastuminenon lähde, joka useimmiten jätetään huomiotta järjestelmätarkastuksissa. Pitkät-jakeluverkostot keräävät sisäpinnoilleen ruoste-, öljy- ja biofilmikerroksia. Jokainen paineen nousu, jokainen nopeuden pudotus ja jokainen huoltotapahtuma voi irrottaa nämä kerrostumat ja viedä ne ilmavirtaan. Putkimateriaalien valinta ja määräaikaispuhdistus ovat yhtä tärkeitä kuin itse käsittelylaitteet.

Määrittele laatutavoitteesi: lue ISO 8573-1

Ennen kuin määrität hoitolaitteita, tarvitset mitattavissa olevan laatutavoitteen. ISO 8573-1:2010 on kansainvälinen standardi, joka tarjoaa juuri sen. Se luokittelee paineilman puhtauden käyttämällä kolminumeroista koodia - yksinumeroinen hiukkasille, vedelle ja öljylle, jossa pienempi numero tarkoittaa suurempaa puhtautta.

Esimerkiksi ISO 8573-1:2010 Class 2.4.1 -standardin mukainen spesifikaatio tarkoittaa: hiukkasluokkaa 2, kosteusluokkaa 4 ja öljyluokkaa 1. Jokainen numero arvioidaan ja määritetään itsenäisesti.

Kosteusluokat (numerot 1–6: paineen kastepiste; numerot 7–9: nestemäinen vesi)

⚠️ Yleinen transkriptiovirhe: ISO 8573-1 Kosteusluokat 1–6 ilmaistaan ​​maksimipainekastepisteenä (PDP). Luokat 7–9 kytkevät yksiköt kokonaan ja ilmaistaan ​​nestemäisen veden enimmäispitoisuutena g/m³. Useimmat julkaistut taulukot raportoivat luokat 7–9 väärin kastepisteiksi – ne eivät ole.

Lisätietoja siitä, mitenpainekastepisteliittyy laitteiden valintaan ja järjestelmän suunnitteluun, linkitetty artikkeli kattaa mekaniikka perusteellisesti.

Öljyluokat

Öljynumeron kannetöljyä yhteensä- aerosoli, neste ja höyry yhdistettynä. Koalesoiva suodatin poistaa aerosolit ja nestemäisen öljyn, mutta se ei voi poistaa öljyhöyryä. Öljyn saavuttaminen Luokka 1 vaatii adsorptiovaiheen (tyypillisesti aktiivihiili) sulautuvan suodatuksen lisäksi.

Luokka 0 Varoitus:Luokka 0 on sopimusspesifikaatio, ei standardoitu raja. Toimittaja, joka väittää "luokkaa 0" määrittelemättä numeerista kynnysarvoa, antaa markkinointilausunnon, ei teknistä lausuntoa. Vaadi aina tietty pitoisuusraja ja kolmannen osapuolen -testiraportti akkreditoidulta laboratoriolta.

Hiukkasluokat

Hiukkasluokille 1–5 standardi sisältää absoluuttisen kerroksen, jonka useimmat julkaistut taulukot jättävät pois:yli 5 µm:n hiukkasia ei saa olla lainkaan läsnä. Tämä pätee riippumatta pienemmille kokovyöhykkeille ilmoitetuista pitoisuusrajoista. Alla oleva taulukko kattaa säädellyt kokoalueet.

TheISO-luokat paineilman laadulleartikkeli tarjoaa täydellisen -kontaminanttiluokkakohtaisen erittelyn sovellus-luokkiin{2}}kartoituksen kanssa.

Vaihe 1 - Poista bulkkivesi ennen kuin se tulee jakelujärjestelmään

Ensimmäinen käsittelyvaihe koskee nestemäistä vettä, ja sen on tapahduttava ennen kuin ilma pääsee mihinkään kuivaajaan tai suodattimeen. Anjälkijäähdytin- kompressorin poistoaukkoon asennettu lämmönvaihdin - jäähdyttää kuumaa paineilmaa tyypillisistä 80–100 asteen poistolämpötiloista lähes ympäristön lämpötilaan. Ilman jäähtyessä liuennut vesihöyry tiivistyy nestepisaroiksi.

A vedenerotin(kutsutaan myös kosteuserottimeksi) seuraa jälkijäähdytintä ja poistaa kondensoituneen nesteen ennen kuin se tulee alavirran putkistoon. mukaanCAGI paineilmakäsittelyn käsikirja, oikean kokoinen jälkijäähdytin ja erotinyhdistelmä voi poistaa 70–80 % kokonaiskosteuskuormituksesta ennen kuivausrumpua.

Toimi:Varmista, että jälkijäähdyttimen ulostulolämpötila ei ylitä 10 astetta ympäristön lämpötilaa korkeampi. Jos tuloilman lämpötila on korkea tai ympäristö on kostea, ennen kuivausrumpua saatetaan tarvita suurempi jälkijäähdyttimen pinta-ala tai ylimääräinen esijäähdytin.

Vaihe 2 - Valitse kuivaustekniikka, joka vastaa kastepistetavoitteesi

Kuivausrummun tyypin on vastattava käyttöpaikassa vaadittua ISO 8573-1 kosteusluokkaa. Väärän kuivausrumputekniikan valitseminen - joko yli- tai ali-määritellyn - aiheuttaa joko tarpeettomia energiakustannuksia tai jatkuvia laatuhäiriöitä.

Jäähdytetyt ilmankuivaimetjäähdytä paineilmaa noin 3 asteeseen käyttämällä mekaanista jäähdytysjärjestelmää, jolloin ylimääräinen kosteus tiivistyy ja valuu pois. Ne saavuttavat ISO 8573-1 kosteusluokat 4–6 (PDP-alue: +3 astetta +10 asteeseen) ja kuluttavat noin0,6–0,8 kW / 100 scfmnimellisvirtauksesta. Ne eivät vaadi pursutusilmaa, mikä tekee niiden käyttökustannuksista ennustettavissa ja suhteellisen alhaiset tavallisissa teollisuussovelluksissa.

Kuivausaine (adsorptio) kuivausrummutkäytä adsorptiomateriaalista - tyypillisesti aktivoitua alumiinioksidia tai molekyyliseulaa - vesihöyryn sieppaamiseen suoraan. Ne saavuttavat PDP-tasot -20 astetta -70 astetta ja kattavat ISO 8573-1 kosteusluokat 1 - 3. Energiakustannusrakenne riippuu regenerointimenetelmästä:

• Lämpötön (paineheilahdus):Käyttää ~15–18 % käsitellystä ilmasta puhdistusilmana regeneraatioon. Ulkoista lämpöä ei tarvita, mutta 1 000 scfm:n järjestelmän tyhjennyssakko on noin 150–180 scfm menetetystä kapasiteetista - mittakaavassa merkittävä.
• Lämmitetty puhaltimen regenerointi:Ulkoinen lämpö + ulkoilmapuhallin regenerointia varten. Tyhjennyshäviö laskee ~0–3 %:iin, mikä vähentää ilmankulutusrangaistusta merkittävästi. Suositellaan suurempiin asennuksiin, joissa energiatehokkuus on etusijalla.

Sovelluksiin, jotka vaativat sekä kosteuden hallintaa että alhaista energiankulutusta - lääkkeet, elektroniikka, korkean-kosteuden ympäristöt - ayhdistetty kuivausrumpujäähdytetyn{0}}esikuivauksen integrointi kuivausainevaiheeseen voi tuottaa luokan 2 tai 3 kosteussuorituskyvyn huomattavasti pienemmillä tyhjennyshäviöillä kuin erillinen lämmötön kuivausaineyksikkö.

Tarkempi käsittely kuivausrummun valintakriteereistä, mukaan lukien tulolämpötilan, ympäristön lämpötilan ja käyttöpaineen korjauskertoimet, on saatavilla osoitteessakuinka valita oikea ilmankuivain kompressorisi.

Vaihe 3 - Rakenna suodatusjärjestys oikeassa järjestyksessä

Suodattimet ja kuivaimet ovat toisiaan täydentäviä, eivät keskenään vaihdettavissa. Jokainen suodatintyyppi kohdistuu tiettyyn epäpuhtaukseen käsittelysarjan tietyssä vaiheessa. Suodattimien sijoittaminen väärään järjestykseen tai vaiheen ohittaminen luo aukkoja, joita mikään loppupään laite ei pysty kompensoimaan.

Oikea suodatusjärjestys noudattaa tätä logiikkaa:

Koalesoiva esi{0}}suodatin (ennen kuivausrumpua):Poistaa öljyaerosolit, hienon nestesumun ja suuremmat hiukkaset ennen kuin ilma pääsee kuivaajaan. Kuivausainepetiin joutuva öljy peittää kuivausaineen ja heikentää pysyvästi sen adsorptiokykyä. Kuivausrummun suojaaminen oikein mitoitetulla koalesoivalla-esisuodattimella ei ole valinnaista missään öljy-kostutetussa paineilmajärjestelmässä.

Kuivahiukkassuodatin-(kuivaajan jälkeen):CAGI-käsikirja suosittelee hiukkassuodattimen sijoittamista ilmankuivaimen alavirtaan, minkä tahansa käyttölaitteen tai prosessin edelle. Kuivausainekuivaimet tuottavat hienoa kuivausainepölyä sängyn ikääntyessä; tämä suodatin kerää nämä hienot osat ennen kuin ne saavuttavat pneumaattiset instrumentit, venttiilit ja työkalut. Luokittele suodatin sovelluksen vaatimaan hiukkasluokkaan.

Aktiivihiilen adsorptiosuodatin (viimeinen kiillotusvaihe):Vaaditaan vain, kun öljyhöyryn poistoa tarvitaan - erityisesti öljyluokan 1 saavuttamiseksi (vähemmän tai yhtä suuri kuin 0,01 mg/m³ kokonaisöljyä). Kuten edellä todettiin, sulautuva suodatin poistaa nestemäiset öljyaerosolit, mutta ei sieppaa kaasumaista öljyhöyryä. Aktiivihiilikerros adsorboi höyry{5}}faasin hiilivedyt ja laskee öljyn kokonaispitoisuuden luokan 1 tasolle. Tämä suodatin on pakollinen elintarvike-, lääke- ja elektroniikkasovelluksissa, joissa vaaditaan öljytön -merkintä.

Vaihda suodatinelementit suodattimen painehäviön perusteella, ei kiinteän kalenterin mukaan. Uusi osa kevyessä-palvelussa voi kestää 12 kuukautta; sama elementti raskaassa öljykuormituksessa saattaa olla tarpeen vaihtaa 4–6 kuukauden kuluttua. Tarkkaile painehäviömittareita ja määritä suurin sallittu ero -, tyypillisesti 1,0–1,5 psid - vaihtoliipaisuudeksi.

Vaihe 4 - Pidä hoitojuna määritetyssä aikataulussa

Hoitolaitteet hajoavat äänettömästi. Jäähdytetty kuivausrumpu, jossa on likainen lauhdutinpatteri, saattaa silti näyttää toimivan normaalisti, kun se tuottaa paineilmaa 5–8 astetta lämpimämpää kuin sen nimellinen ulostulolämpötila - tarpeeksi nostaakseen kosteuden toimituksen reilusti luokan 4 rajan yläpuolelle ilman hälytystä. Järjestelmällinen huolto estää tämän.

Päivittäin:Tarkista vastaanottimien, kuivaimien ja erottimien automaattinen tyhjennystoiminta. Juuttunut tyhjennysventtiili on yksi tärkeimmistä syistä veden kulkeutumiseen jakelujärjestelmään. Tyhjennä kondenssivesi vastaanottosäiliöistä manuaalisesti, jos automaattisia tyhjennysputkia ei ole asennettu.

Viikoittain:Tarkasta ilmavuodot liittimissä, letkuliitännöissä ja liitoksissa. Jokainen 100 psi korjaamaton vuoto 1":n aukossa voi hukata yli 25 scfm -, ja jokainen vuotokohta on myös epäpuhtauksien tunkeutumisriski, jos järjestelmän paine laskee sammutuksen aikana.

Kuukausittain:Mittaa painehäviö jokaisen suodattimen ja kuivaimen välillä. Tallenna lukemat. Nouseva painehäviö tarkoittaa kuormitettua elementtiä tai likaantunutta lämmönvaihtimen pintaa, johon on puututtava ennen kuin se pakottaa sinut käyttämään korkeammalla järjestelmän paineella kompensoimaan - jokainen 2 psi lisäpaine vaatii noin 1 % enemmän kompressorienergiaa.

Vuosittain:Tarkasta adsorptiokuivainten kuivausaineen kunto. Kuivausaineen suorituskyky heikkenee asteittain 3–5 vuoden aikana normaaleissa olosuhteissa ja nopeammin, jos ylävirran suodatus on ollut riittämätön. Vaihda kuivausaine ennen kuin se alkaa päästää kosteutta nimellisvirtausnopeudella.

Huoltotapahtuman - jälkeen suodattimen vaihto, kuivausrummun huolto tai kompressorin korjaus - tarkista ilmanlaatu näytteenottopisteessä ennen järjestelmän palauttamista käyttöön.

Vaihe 5 - Tarkkaile ilmanlaatua käyttöpisteessä, ei vain kompressorissa

Laitevalvonta vahvistaa, että hoitojuna toimii. Ilmanlaadun valvonta varmistaa, että itse ilma täyttää sovelluksen spesifikaatiot. Nämä ovat eri mittoja, ja molempia tarvitaan.

Tärkeimmät parametrit, joita seurataan käyttöpaikalla tai kuivaimen ulostulossa:

• Paineen kastepiste:Kalibroitu kastepisteanturi (tyypillisesti jäähdytetyllä peilillä tai kapasitiivisella kosteusmittarilla) vahvistaa, että kuivausrumpu toimittaa ilmaa määritetyllä PDP:llä. Mittaa kuivausrummun ulostuloaukosta ja kriittisestä alavirran nousupisteestä-. Näiden kahden mittauksen väliset erot paljastavat vuotojen tai huonosti huollettujen putkien aiheuttaman kosteuden sisäänpääsyn.
• Painehäviö järjestelmässä:Kasvava ero kompressorin purkauksen ja käyttöpisteen -käyttöpisteen-paineen välillä osoittaa tukkeutuneen suodattimen, viallisen kuivaimen tai pullonkaulan jakeluverkossa.
• Öljyn pitoisuus:Luokan 1 tai 2 öljysovelluksissa validoi öljypitoisuus käyttämällä testimenetelmää, joka on linjassa standardien ISO 8573-5 (öljyaerosoli) ja ISO 8573-6 (öljyhöyry) kanssa. Pistetestaus neljännesvuosittain kriittisissä pisteissä on vakiokäytäntö elintarvike-, juoma- ja lääkelaitoksissa.

Canadian Energy Efficiency Reference Guide for Compressed Air huomauttaa, että tilat, joissa on dokumentoitu ilmanlaadun seurantaohjelma, havaitsevat laatupoikkeamat tyypillisesti keskimäärin 60 päivää aikaisemmin kuin ne, jotka luottavat pelkästään laitteiden huoltokirjauksiin.

Täydellinen hoitojuna kunnossa

Useimmissa teollisissa sovelluksissa oikein suunniteltu hoitosarja seuraa tätä järjestystä kompressorin purkamisesta käyttöpisteeseen:

1. Jälkijäähdytin- Viilentää poistoilmaa, tiivistää irtokosteutta
2. Vedenerotin- Poistaa tiivistyneen nestemäisen veden
3. Yhdistetään{0}}esisuodatin- Poistaa öljyaerosolit ja jäljellä olevan nestesumun ennen kuivausrumpua
4. Jääkaappi tai kuivausrumpu- Vähentää kosteuden vaadittuun PDP:hen (luokat 4–6: jäähdytetty; luokka 1–3: kuivausaine)
5. Kuiva hiukkassuodatin-- Vangitsee hienojakoisen kuivausaineen, putkihilsettä ja jäännöshiukkaset
6. Aktiivihiilisuodatin (jos vaaditaan öljyluokka 1)- Poistaa öljyhöyryä enintään 0,01 mg/m³ kokonaisöljyä

Steriili suodatin (jos tarvitaan ruokaan, juomiin tai lääkkeisiin) - Poistaa mikro-organismit ja bakteeriaerosolit

Key Takeaway:Paineilman laatu käyttökohdassa riippuu käsittelyketjusta kokonaisuutena - ei vain kuivausrummusta tai vain suodattimesta. Missä tahansa vaiheessa olevat aukot leviävät alavirtaan riippumatta siitä, kuinka hyvin muut vaiheet toimivat. Määritä koko juna ISO 8573-1 -luokan mukaan, jota vaaditaan vaativimmassa käyttökohdassa.

Oikean kuivaustekniikan, suodatusvaiheiden ja huoltoprotokollien yhdistelmän valitseminen riippuu kompressorisi virtausnopeudesta, käyttöpaineesta, tuloilmaolosuhteista ja loppusovellustesi vaatimista puhtausluokista. Yksityiskohtainen katsaus näiden muuttujien vuorovaikutukseen - tai vahvistaa, että nykyinen hoitojaksosi on määritetty oikein -Sollanti hoitotarjoaa paineilmakäsittelyratkaisuja jälkijäähdyttimistä ja tarkkuussuodattimista jäähdytettyjen ja kuivausainekuivausjärjestelmien kautta sekä teknisiä ohjeita jakelijoille, jotka palvelevat erilaisia ​​teollisuussovelluksia.

Keskustele asiantuntijan kanssa vahvistaaksesi järjestelmäsi ISO 8573-1 -luokan vaatimustenmukaisuus ennen seuraavaa huoltojaksoa tai hankintapäätöstäsi.