Большинство людей, которые сталкивались с проектированием или обслуживанием пневмосистем или пневмосетей, задумывались о проблеме конденсата. Почему же от там накапливается, причем в довольно существенных количествах, и почему его необходимо из этих пневмосетей выводить? Давайте кратко ответим на эти вопросы:
Почему конденсата так много?
- В любой пневмосистеме используется сжатый воздух - а воздух тем и хорош, что его можно сжимать, чтобы потом использовать эту энергию. При этом в процессе сжатия, по закону Бойля-Мариотта, сжимается только газ (воздух), а вся взвесь влаги и масел, находящаяся в этом воздухе, не изменяется в объеме. Таким образом, содержание жидкостей в единице объема воздуха после его сжатия существенно увеличивается.
- И отдельно про масляный конденсат: он попадает в сжатый воздух не только и не столько из атмосферы, сколько из самих компрессоров, сжимающих воздух: ведь в большинстве из них используется машинное масло, которое смазывает рабочие элементы - винты или поршни. Эти рабочие элементы, в свою очередь, непосредственно контактируют со сжимаемым воздухом. Очевидно, что частички масла при контакте с этими элементами попадают в сжатый воздух. Для того, чтобы этого избежать, придумали безмасляные компрессоры, активно используемые, например, в фармацевтической или пищевой промышленности, где сжатый воздух непосредственно контактирует с продукцией на упаковочных линиях. Такие компрессоры сильно дороже - потому что требуют особо прочных материалов и особо тонкой сборки. Но и их наличие не спасет вас от содержания углеводородов в сжатом воздухе - ведь выхлопные газы, в изобилии содержащиеся в забираемом с улицы воздухе для сжатия, тоже представляют собой углеводородные аэрозоли.
Почему этот конденсат необходимо выводить?
Думаю, ответ очевиден, и аспектов здесь несколько:
- Порча оборудования: любые пневмоинструменты, производственные пневмолинии или компактные пневмосистемы типа тормозов предназначены для работы на сжатом воздухе и любое попадание значительных количеств влаги внутрь чревато и потерей производительности, и поломками. Это может быть просто вечно ломающийся гайковерт на шиномонтаже, а может быть один раз вышедшая из строя тормозная пневмосистема автобуса, из-за которой он не успеет затормозить и улетит с дороги.
- Порча самих пневмолиний и их компонентов: например, если на адсорбционный или мембранный осушитель подать сжатый воздух со значительным содержанием масляного конденсата, то масло налипнет на силикагель или на мембранную фильтрующую ткань - и те в лучшем случае потеряют свои осушающие свойства, а в худшем - придут в негодность.
- Брак в продукции - здесь тоже всё достаточно очевидно: даже если конденсат в сжатом воздухе не убъёт Ваше пневмооборудование и пневмосеть - он попадёт на продукцию, с которой контактирует. В разных сферах применения степень этого брака может быть разной: одно дело, неровность покрытия при покраске из пневмораспылителя, куда вместе с краской попала вода или машинное масло, другое - когда в стоматологическом кабинете такая же капля воды или масла из некачественно подготовленного сжатого воздуха попадает Вам под пломбу, и в результате она через полгода вываливается. Третий пример - фармацевтическая промышленность, где та же самая капелька воды или масла, попадая в лекарство в процессе расфасовки и упаковки на пневмолинии может стоить кому-то жизни. Цена этого брака в каждом случае может быть разной, но суть от этого не меняется - брак не перестает быть браком, и так или иначе за него (а значит за неправильное отведение конденсата из пневмосетей) придется нести ответственность.
- В целом, логика понятна: если не хотите постоянно вкладывать деньги в ремонт или отвечать за брак или более серьезные последствия, вызванные конденсатом в пневмосистеме - отнеситесь внимательно к его выведению, и продумайте, где и каким образом будет убираться лишний конденсат.
Где и как образуется конденсат в пневмосети.
Очевидно, что пока жидкость содержится в сжатом воздухе в виде паров или аэрозолей, она ещё не является конденсатом в чистом виде. Он должен сначала отделиться, чтобы его можно было вывести. Отделяется он либо естественно - в ресиверах, где сжатый компрессорами воздух накапливается, аккумулируя давления, либо искусственно - в системах фильтрации или осушения сжатого воздуха. Ниже приводится схема с обычными для промышленной пневмосети местами отведения конденсата - в этих местах ставятся конденсатоотводчики, специальные устройства для отведения конденсата. Они показаны на схеме внизу и могут быть разных типов (автоматические, поплавковые, таймерные), о которых можно будет подробно прочитать в другой нашей статье либо на нашем сайте. В конце концов, конденсатоотводчиков может вообще не быть, вместо них могут быть просто вентили (ручное отведение), которые техник Петрович будет открывать на 5-10 минут один или два раза за смену, чтобы вручную спустить конденсат - а компрессор всё это время будет работать, поддерживая необходимое давление и тратя лишние сотни рублей на каждый такой вентиль за смену на электричество.
- В ресиверах воздух, нагретый в процессе сжатия (согласно закону Шарля при сжатии газы нагреваются), остывает. Соответственно, вся та влага, которую воздух мог "удержать" в виде паров при высокой температуре, постепенно "выпадает" в виде конденсата - как роса ночью при охлаждении воздуха. Более подробно о влажности и её особенностях применительно к сжатому воздуху можно почитать на нашем сайте или в одной из следующих статей. Первый конденсатоотводчик обязательно ставится под ресивер (или под каждый из ресиверов, если сеть большая и их несколько)!
- В фильтрах сжатый воздух очищается от разных примесей. Первая стадия фильтрации - это как раз отведение водного конденсата, то есть мелкодисперсной воды, содержащейся в сжатом воздухе, который движется, из-за чего не вся вода успевает "осесть" на дно ресивера или стенки пневмопровода. В фильтре-водосепараторе такая вода механическим путем отделяется (сепарируется) и выводится из сжатого воздуха. Важно не путать водосепаратор (для выведения капельной влаги) с осушителем (для выведения водяных паров) - второй процесс несколько более сложный и используется в финальной стадии подготовки сжатого воздуха. Под водосепаратором - второй обязательный конденсатоотводчик!
- В фильтрах грубой и средней очистки: эти фильтры предназначены в первую очередь для выведения из сжатого воздуха твердых частиц (пыли) и масляных аэрозолей. Обычно это две или три степени очистки, хотя у некоторых производителей фильтров может быть больше (экономически это плохо - чем больше фильтров, тем сильнее на них падает давление, увеличивая нагрузку на компрессор и расход электроэнергии). Соответственно, на этих фильтрах из сжатого воздуха выводится в первую очередь масляный конденсат - если предварительно не убрать в сепараторе капельную воду, то фильтрующие элементы намокнут и станут хуже работать. Под каждым из фильтров всегда ставится конденсатоотводчик - чтобы убирать всю грязь, удаляемую фильтром из сжатого воздуха.
- Наконец, в осушителях сжатого воздуха - эти устройства убирают из него водяные пары, а степень осушения и тип самого применяемого осушителя (рефирижераторный, адсорбционный с холодной или горячей регенерацией, мембранный) зависит от требуемого класса сжатого воздуха и от его необходимого объема. Обо всем этом можно будет подробно почитать в одной из следующих статей или на нашем сайте. Под каждым осушителем в пневмосети также ставится конденсатоотводчик - если только он не встроен в конструкцию осушителя.
В этом материале мы максимально и кратко разобрали то, что такое конденсат в пневмосетях, откуда он берется, чем опасен и из каких мест в пневмосети его необходимо убирать. Как видно на схеме, в каждой промышленной пневмосистеме должно быть установлено несколько конденсатоотводчиков. Только своевременное отведение конденсата позволит избежать его повторного распыления и попадания обратно в сжатый воздух. И только использование соответствующих конденсатоотводчиков (автоматического или поплавкового типов) может уберечь от потерь сжатого воздуха в процессе его выведения.
И пусть сжатый воздух, который Вы используете, будет максимально качественным, а Ваше производство - современным, экономичным и экологичным!