System uzdatniania sprężonego powietrza jest kluczowy dla zapewnienia, że powietrze używane w różnych aplikacjach przemysłowych jest czyste, suche i wolne od zanieczyszczeń. Jakie elementy wchodzą w skład takiego systemu? Które występują najczęściej, a które tylko w wyjątkowo wymagających aplikacjach?
System uzdatniania sprężonego powietrza składa się z wielu elementów, które współpracują, aby zapewnić czyste, suche i stabilne powietrze do różnych aplikacji przemysłowych. Prawidłowy dobór i konfiguracja tych elementów są kluczowe dla efektywności i niezawodności całego systemu.
Najważniejsze elementy systemu uzdatniania sprężonego powietrza
W skład systemu uzdatniania sprężonego powietrza mogą wchodzić zarówno urządzenia i elementy eliminujące wilgoć, jak i zanieczyszczenia stałe i zanieczyszczenia olejowe. Najczęściej w układach uzdatniania sprężonego powietrza stosuje się osuszacze, separatory cyklonowe i systemy zróżnicowanych filtrów, ponieważ to właśnie nadmiar wilgoci jest największym zagrożeniem dla całego układu. Może powodować korozję elementów metalowych, nieszczelności i wycieki wpływające na wysokie straty energetyczne i spadek wydajności systemu. Wilgoć wpływa również negatywie na działanie i żywotność maszyn i narzędzi zasilanych sprężonym powietrzem.
W układach sprężonego powietrza powszechnie stosuje się separatory cyklonowe. Urządzenia te są niezwykle skuteczne w zakresie eliminacji cząsteczek wilgoci — nawet do 90%. Co więcej, separatory cyklonowe są podstawowym urządzeniem stosowanym do osuszania medium roboczego. Wraz z wilgocią eliminują również część zanieczyszczeń stałych i olejowych.
W zakresie osuszania medium roboczego powszechnie stosuje się osuszacze powietrza. Urządzenia te pozwalają uzyskać sprężone powietrze o oczekiwanej klasie czystości w zakresie wymagań konkretnej aplikacji. Na rynku dostępne są różne rodzaje osuszaczy powietrza, które zapewniają usunięcie wilgoci do konkretnego poziomu uzdatnienia. Najpopularniejsze wśród nich są osuszacze ziębnicze i osuszacze adsorpcyjne. Osuszacze chłodnicze działają na zasadzie schładzania powietrza do punktu rosy. W ten sposób kondensuje się namiar wilgoci z medium roboczego. Z kolei osuszacze adsorpcyjne zbudowane są z dwóch kolumn wypełnionych absorbentem, które pracują naprzemiennie — kiedy w jednej dochodzi do pochłaniania wilgoci, to druga podlega regeneracji. Osuszacze adsorpcyjne stosowane są w aplikacjach, które wymagają bardzo wysokiego stopnia uzdatnienia i osuszenia.
Inne elementy systemu uzdatniania sprężonego powietrza
Poza separatorami cyklonowymi i osuszaczami powietrza w systemach sprężonego powietrza stosuje się takę inne urządzenia i elementy pozwalające na uzdatnienie medium roboczego. W każdym układzie stosuje się filtry powietrza, które pozwalają usunąć przede wszystkim zanieczyszczenia stałe i olejowe. W układach wykorzystuje się zarówno filtry wstępne, jak i na następnym etapie filtry dokładne. Filtry wstępne — tzw. prefiltry odpowiedzialne są za usuwanie większych cząstek stałych, takich jak kurz czy rdza. Umieszczane przed innymi elementami systemu uzdatniania, aby chronić je przed zanieczyszczeniami. Filtry dokładne z kolei stosuje się do usuwania drobnych cząstek stałych, aerozoli i olejów z powietrza. Do filtrów dokładnych zalicza się także filtry koalescencyjne, które usuwają aerozole i drobne cząstki oleju poprzez koalescencję małych kropelek w większe, które są następnie usuwane oraz filtry z węglem aktywnym odpowiedzialne za usuwanie oparów i zapachów oleju oraz innych lotnych związków organicznych. W niektórych aplikacjach konieczne jest zastosowanie filtrów sterylnych, które usuwają mikroorganizmy z powietrza. Filtry sterylne stosowane są w aplikacjach wymagających sterylności, takich jak przemysł spożywczy i farmaceutyczny.
Koniecznym elementem układu uzdatniania są spusty kondensatu. Urządzenia te odpowiedzialne są za odprowadzanie zgromadzonego kondensatu z różnych elementów systemu uzdatniania, takich jak filtry i osuszacze. W aplikacjach przemysłowych stosuje się najczęściej automatyczne spusty kondensatu, które gwarantują automatyczną eliminację mieszaniny zanieczyszczeń z układu.
Ważnym elementem układu uzdatniania sprężonego powietrza są regulatory ciśnienia. Ich zadaniem jest utrzymywanie stałego ciśnienia w systemie sprężonego powietrza, niezależnie od wahań ciśnienia na wejściu. Regulatory ciśnienia umieszczane są w kluczowych punktach systemu, co pozwala zapewnić odpowiednie ciśnienie dla różnych urządzeń.