При выработке сжатого воздуха компрессорами базовой сборки, а также при повышенных требованиях к качеству этого энергоносителя в состав пневмосистемы включают группу подготовки воздуха. Некоторые ее компоненты могут входить в состав нагнетателей расширенной конфигурации, тогда структура такой группы будет немного проще.
Назначение
Для чего используется оборудование и аппараты, входящие в группу подготовки воздуха? Они очищают поток сжатого воздуха от примесей и осушают его.
При прохождении всех ступеней подготовки удаляются:
-
жесткие частицы (пыль, грязь и прочее);
-
примеси компрессорного масла (капель и аэрозольных включений);
-
влага (конденсата и паров).
На выходе получается сжатый воздух, готовый к подаче на потребляющую точку с самыми высокими требованиями к составу энергоносителя.
Состав группы
Все компоненты, которые осуществляют процесс обработки сжатого воздуха, изменяют не только состав потока, но и показатели давления. Также возможна потеря определенного количества сжатого воздуха. Это сопряжено с необходимостью использования части потока для обслуживания, например, адсорбционного осушителя.
Перечень устройств, которые могут использоваться в составе группы подготовки воздуха:
-
осушители (рефрижераторный, адсорбционный, мембранный);
-
магистральные воздушные фильтры (специальные пылевые, грубой, стандартной и тонкой очистки, угольный);
-
сепараторы для отбора влаги и масла;
-
влагоотделители;
-
доохладители;
-
устройства слива конденсата.
В зависимости от требований к качеству энергоносителя состав и количество компонентов системы подготовки воздуха варьируется.
Особенности функционала
Рассмотрим каждый аппарат и его функции.
Ресивер
Пустотелый бак, который изготавливается из стали с порошковым покрытием или из нержавеющей стали. Может быть горизонтальным и вертикальным. Обычно оснащается манометром, предохранительным клапаном и краном слива конденсата (в емкостях малого объема имеется отверстие для слива с пробкой).
Служит для сбора и хранения сжатого воздуха, а также эффективен как аппарат для конденсации паров и удаления влаги. Обеспечивает достаточную степень частичного осушения при базовом применении воздуха, дальнейшей обработки, систем подачи воздуха для использования устройствами со стандартными требованиями к влажности энергоносителя.
Функция осушения воздуха обусловлена физическими свойствами воздуха и воды. При поступлении в сосуд теплый воздух резко расширяется, его температура падает. Контраст температур приводит к конденсации паров, растворенных в воздухе. Конденсат стекает на днище ресивера и удаляется в ручном или автоматическом режиме.
Самым эффективным для группы подготовки воздуха является применение вертикальных ресиверов.
Влагоотделитель
Большие по протяженности участки пневмомагистрали между источником и потребителем сжатого воздуха становятся причиной сбора в магистральном трубопроводе конденсата. Чем ниже температура окружающей среды, тем больше конденсата образуется. Это приводит к преждевременному износу металлических компонентов пневмосистемы.
Конструкция аппарата проста, а выделение влаги из воздуха обеспечивается циклонным способом. При этом происходит укрупнение капель влаги и их осаждение на внутренние стенки корпуса под воздействием силы тяжести. Конденсат собирается в специальную камеру и отводится автоматически или вручную.
Дополнительно такие устройства могут иметь фильтр очистки от жестких загрязнений.
Сепаратор
Устройство предназначено для удаления из сжатого воздуха аэрозольных вхождений и капель масла, которое насыщает воздух в компрессионной камере перед сжатием. Аппарат может быть циклонного типа или механическим.
Циклонный сепаратор работает по принципу описанного выше влагоотделителя, а механический — представляет собой конструкцию из волокнистого материала. При прохождении через него воздушно-масляного потока на волокнах осаждается масло, которое возвращается в маслобак компрессора или выводится из системы.
Доохладитель
Если температура сжатого воздуха на выходе из компрессора или группы подготовки воздуха не соответствует требованиям аппаратов обработки воздуха или потребляющего энергоноситель оборудования, поток пропускается через доохладитель, который снижает температурный показатель. При этом, естественно, выделяется конденсат, который удаляется автоматически или вручную.
Магистральные фильтры
Фильтрующие компоненты выполняют функции удаления загрязнений определенной фракции.
Пылевой фильтр устанавливается перед подачей воздуха в компрессионную камеру компрессора. Очищает атмосферный воздух перед сжатием от частиц фракцией до 10 мкм.
Фильтр грубой очистки удаляет примеси размером до 5 мкм. Может устанавливаться перед осушителем и другими аппаратами.
Фильтр тонкой очистки задерживает примеси фракцией до 0,01 мкм. Может устанавливаться непосредственно перед потребляющей точкой.
Угольный фильтр нейтрализует запахи. Устанавливается на последней стадии подготовки воздуха, перед потребляющим оборудованием.
Осушитель
Основной объем влаги из сжатого воздуха удаляют осушители. Наиболее распространены такие устройства как холодильный (рефрижераторный) и адсорбционный осушитель. Среди последних разработок высокую эффективность демонстрирует мембранный осушитель. Однако его использование ограничивается пропускной способностью.
Адсорбционный осушитель создает низкотемпературную точку росы (-20…-70 °C) при прохождении сжатого воздуха через адсорбент под давлением.
Рефрижераторный осушитель конденсирует влагу при точке росы +2…+7 °C.
