Kolejność urządzeń decyduje o tym, co wyjdzie z instalacji
Powietrze opuszczające stopień sprężający jest gorące i nasycone parą wodną. Dopóki się nie schłodzi, woda pozostaje w postaci pary i nie widać jej w rurociągu. Dopiero za chłodnicą końcową zaczyna się wykraplać, i to właśnie w tym miejscu zaczyna się realna praca układu uzdatniania.
Zakłady kupują zwykle poszczególne urządzenia: filtr, osuszacz, separator. Rzadziej ustalają, w jakiej kolejności mają stać i co każde z nich dostaje na wlocie. Skutkiem bywa zalany wkład filtra, złoże adsorpcyjne zaolejone po kilku miesiącach albo osuszacz pracujący na powietrzu, które powinno trafić do niego już wstępnie oczyszczone.
Typowa kolejność w ciągu za sprężarką
Układ buduje się od zanieczyszczeń najgrubszych do najdrobniejszych. Każdy kolejny element ma pracować na medium, które poprzedni już przygotował.
- Chłodnica końcowa: obniża temperaturę i wytrąca największą część wilgoci jeszcze przed wejściem do sieci.
- Separator cyklonowy: odbiera wodę wykroploną mechanicznie, siłą odśrodkową, zanim dotrze ona do wkładów filtracyjnych.
- Zbiornik: stabilizuje ciśnienie i daje powietrzu czas na dalsze wytrącenie kondensatu.
- Filtr wstępny: zatrzymuje pył i grubsze cząstki stałe, chroniąc kolejne wkłady przed szybkim zapchaniem.
- Osuszacz: obniża punkt rosy do poziomu wymaganego przez odbiorniki.
- Filtr dokładny, a przy wymaganiach technologicznych także filtr z węglem aktywnym lub sterylny.
Wyjątkiem jest osuszanie adsorpcyjne. Złoże źle znosi olej i wodę w postaci ciekłej, więc przed osuszaczem adsorpcyjnym stawia się filtr odolejający, a nie dopiero za nim. Odwrotna kolejność skraca żywotność złoża i podnosi koszt eksploatacji całego układu.
Punkt rosy jako parametr wyjściowy, nie życzeniowy
Co wyznacza wymaganą wartość
Dobór zaczyna się od pytania, gdzie biegnie instalacja i czego wymaga najbardziej wrażliwy odbiornik. Rurociąg prowadzony przez nieogrzewaną halę albo po zewnętrznej ścianie budynku wymaga niższego punktu rosy niż sieć zamknięta w ogrzewanym pomieszczeniu, bo o wykropleniu decyduje najzimniejszy odcinek trasy.
Osuszanie chłodnicze czy adsorpcyjne
Osuszacz chłodniczy pracuje w zakresie punktów rosy powyżej zera i wystarcza w większości zastosowań warsztatowych oraz produkcyjnych. Osuszanie adsorpcyjne schodzi poniżej zera i jest potrzebne tam, gdzie powietrze trafia na zewnątrz, do procesu technologicznego albo do aparatury pomiarowej. Norma ISO 8573-1 opisuje te poziomy klasami: klasa 2 odpowiada punktowi rosy nie wyższemu niż minus 40 stopni Celsjusza, klasa 1 nie wyższemu niż minus 70 stopni.
Spadek ciśnienia jako koszt ukryty w ciągu
Każdy element uzdatniania stawia opór. Filtr, osuszacz, separator i armatura sumują się w spadek, który sprężarka musi pokryć wyższym ciśnieniem tłoczenia. Im bardziej rozbudowany ciąg, tym większa różnica między ciśnieniem na wyjściu maszyny a tym, które faktycznie dociera do narzędzia.
Dlatego przy projektowaniu układu warto rozdzielić dwie sprawy. Pierwsza to jakość powietrza wymagana przez proces i ona wyznacza, ile stopni oczyszczania musi być w linii. Druga to dobór wielkości tych urządzeń: element przewymiarowany kosztuje więcej przy zakupie, ale pracuje z mniejszym oporem i przy dłuższym cyklu życia wkładu bywa tańszy w utrzymaniu. Kompletny dobór ciągu, od separatora po filtr końcowy, prowadzą dostawcy specjalizujący się w tej części instalacji, tacy jak osuszacze i filtracja sprężonego powietrza w ofercie warszawskiego dostawcy sprężarek.
Kondensat: ostatni element, o którym pamięta się najpóźniej
W każdym miejscu, gdzie powietrze się schładza, powstaje kondensat. Zbiera się w zbiorniku, w separatorze, w obudowie filtra i w najniższych punktach rurociągu. Jeśli nie ma go czym odprowadzić, wraca do linii przy pierwszym większym poborze.
Kondensat ze sprężarki smarowanej olejem zawiera emulsję oleju z wodą, więc nie może trafić prosto do kanalizacji. Rozdziela się go w separatorze olej woda, a frakcja olejowa idzie do utylizacji jako odpad. Spusty automatyczne sterowane poziomem cieczy wypuszczają samą wodę, bez upustu powietrza przy każdym cyklu, co odróżnia je od prostych zaworów czasowych.
Zakłady, które planują rozbudowę produkcji, zwykle zamawiają pełny przegląd instalacji razem z doborem maszyny. Taki zakres obsługują dostawcy prowadzący całe systemy sprężonego powietrza, a nie wyłącznie sprzedaż pojedynczych urządzeń.
Najczęstsze pytania
Czy filtr trzeba stawiać przed osuszaczem, czy za nim
W typowym ciągu stoi i przed, i za. Filtr wstępny chroni osuszacz przed pyłem i olejem, a filtr dokładny za osuszaczem zatrzymuje drobiny, które mogły przejść dalej, w tym pył ze złoża w układach adsorpcyjnych.
Po czym poznać, że układ uzdatniania jest niedobrany
Najczęstsze objawy to woda w punktach poboru na końcu instalacji, częsta wymiana wkładów, rdza w rurociągu oraz zawory i siłowniki zacinające się po dłuższym postoju. Pomocna jest kontrola punktu rosy w kilku miejscach sieci, nie tylko tuż za osuszaczem.
Czy da się dołożyć uzdatnianie do istniejącej sprężarkowni
Zwykle tak, pod warunkiem że jest miejsce na urządzenia i zapas ciśnienia na dodatkowy opór. Przy ciasnej sprężarkowni rozważa się urządzenia zabudowane wspólnie ze sprężarką albo przeniesienie części układu bliżej odbiornika o najostrzejszych wymaganiach.
