Очистка сжатого воздуха. Классы загрязненности: ГОСТ 17433-80, ISO 8573-1

Качественная и рациональная подготовка сжатого воздуха - основа эффективной работы пневмосистемы.

Первым и важнейшим этапом подготовки воздуха является очистка его от загрязнений. Присутствующие в сжатом воздухе загрязнения способны сократить срок службы пневмооборудования в 3~7 раз. До 80% отказов пневматических систем происходят по причине повышенной загрязненности воздуха. Таким образом, надлежащее качество воздуха является определяющим фактором надежности и долговечности пневматической системы.

Источники и состав загрязнений сжатого воздуха

Прежде чем попасть к конечному потребителю, воздух проходит следующий путь: забор атмосферного воздуха, компрессор, магистраль сжатого воздуха, конечный пользователь – оборудование. Загрязнение воздуха происходит на каждом из указанных этапов.

Загрязнения атмосферного воздуха. Один кубический метр естественного атмосферного воздуха содержит около 140 миллионов твердых частиц, более половины которых имеют размер свыше 1 мкм. Атмосферная пыль в основном состоит из кварцевого песка и окиси алюминия. Кроме этого, в составе воздуха содержится некоторое количество водяного пара, который при сжатии конденсируется, образуя загрязнения в жидкой фазе. Возможно также присутствие в воздухе газообразных загрязнений - продуктов сгорания топлива (например, диоксида серы), паров кислот, щелочей и т.п.

Загрязнения воздуха при сжатии в компрессоре. Сжатие воздуха сопровождается двумя видами загрязнений - водой (в жидком состоянии) и маслом. Выпадение водяного конденсата - физическое явление, характерное для процесса сжатия воздуха. Загрязнение воздуха маслом существенно зависит конструкции, качества и состояния компрессора.

Загрязнения воздуха в пневмомагистрали. Конденсат, присутствующий в сжатом воздухе, вызывает коррозию трубопроводов. Образующиеся при этом частицы ржавчины, а также частицы окалины, имеющейся на стенках труб, увлекаются воздушным потоком. Таким образом, в магистрали к уже имеющимся загрязнениям воздуха добавляются твердые частицы, большая часть которых (77%) имеет размер свыше 60 мкм. Содержание ржавчины и окалины в сжатом воздухе существенно зависит от качества трубопроводов. Так, при хорошем состоянии магистрали концентрация частиц не превышает 4 мг/м . В старых, сильно загрязненных магистралях концентрация частиц ржавчины и окалины может достигать 25 мг/м.

Требования к качеству сжатого воздуха

Качество сжатого воздуха должно соответствовать решаемой задаче. Например, воздух, применяемый для пневмоинструмента в машиностроении, не требует столь тщательной очистки, как воздух, используемый в производстве медикаментов или в пищевой промышленности. Поэтому принято классифицировать сжатый воздух по степени его загрязненности.

Для количественной оценки степени загрязненности воздуха используются следующие показатели:

• максимальный размер твердых частиц,
• массовое содержание твердых частиц в единице объема воздуха,
• массовое содержание воды (в жидком состоянии) в единице объема воздуха,
• массовое содержание масла в единице объема воздуха,
• точка росы, т.е. содержание воды в парообразном состоянии.

Классификация воздуха по степени загрязненности регламентируется:

• ГОСТ 17433-80 «Сжатый воздух. Классы загрязненности»
• стандартом ISO 8573-1:2001(E) «Compressed air Part 1: Contaminants and purity classes».

Классификация по ГОСТ 17433-80. Стандатом предусмотрены 15 классов загрязненности воздуха от 0 до 14:

Примечания:

1. Содержание посторонних примесей указано для воздуха, приведенного к условиям: температура 293,15 К (20°С) и давление 1013, 25 гПа (760 мм. рт. ст.).

2. Размер твердой частицы принимается по наибольшему измеренному значению.

Пример условного обозначения сжатого воздуха 7-го класса загрязненности: Воздух кл. 7 ГОСТ 17433-80

3. Температура точки росы сжатого воздуха должна быть: для классов 0 и 1 - ниже минимальной рабочей температуры не менее чем на 10 К (10°С), но не выше 263 К (минус 10°С); для классов 3, 5, 7, 9, 11 и 13 - ниже минимальной рабочей температуры не менее чем на 10 К (10°С); для классов 2, 4, 6, 8, 10, 12 и 14 температура точки росы не регламентируется.

Примечание. Минимальная рабочая температура - наименьшая из температур: минимальной температуры сжатого воздуха или минимальной температуры окружающей среды при эксплуатации пневматических устройств и трубопроводов.

4. В сжатом воздухе независимо от класса загрязненности допускаются только следы кислот и щелочей.

5. Классы загрязненности сжатого воздуха следует указывать в технических требованиях к эксплуатации пневматических систем и устройств.

Классификация по стандарту ISO 8573-1. Стандарт предусматривает раздельную классификацию по каждому из трех показателей: размеру или содержанию твердых частиц, содержанию влаги и содержанию масла. Для первого показателя имеются 8 классов, для второго - 10, для третьего - 5.

Требуемые классы загрязненности для распространенных задач, решаемых с помощью пневматики.

Устройства подготовки сжатого воздуха.

1- Компрессор; 2 – Циклонный сепаратор; 3 – Вентиль; 4 – Ресивер; 5 – Автоматическое устройство слива конденсата; 6 – Предварительный фильтр (3 мкм); 7 – Осушитель; 8 – Конденсатоотводчик; 9 – Фильтр тонкой очистки (1 мкм); 10 - Фильтр тонкой очистки (0,01 мкм); 11 – Угольный фильтр (0,03 мкм); 12 – Водно-масляный сепаратор

Рекомендации по формированию схем подготовки воздуха

1. Воздух, выходящий из компрессора, должен охлаждаться. Это может происходить естественным путем или с помощью специальных охладителей. Только после этого имеет смысл пропускать воздух через магистральный фильтр. В противном случае значительная часть воды и масла, находящаяся в парообразном состоянии, беспрепятственно пройдет через фильтр, а при дальнейшем охлаждении воздуха конденсируется в магистрали, образуя загрязнения.

2. Водоотделитель следует использовать совместно с магистральным фильтром, устанавливая водоотделитель после фильтра. Это обеспечивает максимальную эффективность очистки: твердые частицы, масло и основная часть воды задерживаются фильтром, а остатки воды задерживаются водоотделителем. Необходимо также иметь в виду, что даже после полной очистки воздуха от воды конденсат может появиться вновь, если температура воздуха продолжает падать. Поэтому водоотделитель следует устанавливать в той точке пневмомагистрали, где воздух имеет минимальную температуру.

3. Если все потребители воздуха, подключенные к пневмомагистрали, имеют одинаковые требования к его качеству, целесообразно производить централизованную подготовку воздуха. В этом случае необходимый уровень качества воздуха и маслораспыление обеспечиваются в магистрали, в то время как местная подготовка воздуха ограничивается стандартной фильтрацией и регулированием давления.

4.Если потребители имеют различные требования к качеству воздуха, магистральная подготовка обеспечивает только общий базовый уровень качества. Основная подготовка воздуха выполняется после отвода от магистрали в соответствии с требованиями конкретного потребителя. В этом случае определяющей является местная подготовка воздуха.

5.При выборе оборудования следует учитывать, для какой подготовки воздуха оно предназначено - магистральной (централизованной) или местной.

Компания ООО «ГК НТЦ» предлагает своим клиентам не только промышленные винтовые компрессоры, но и элементы систем воздухоподготовки: ресиверы, осушители, магистральные фильтры, а так же проектирование и монтаж систем вентиляции компрессорных участков. Вы всегда можете получить консультацию по подбору компрессорного оборудования и оборудования воздухоподготовки у наших специалистов по телефону: (831) 413-77-41, 216-48-06. Будем рады Вам помочь!