Zespoły przygotowania sprę\
onego powietrza
Zanieczyszczenia (pył, rdza, woda, oleje) w sprę\
onym powietrzu mogą pochodzić z otoczenia i
sprÄ™\
arki. Przygotowanie sprÄ™\
onego powietrza polega na;
- usunięciu z niego zanieczyszczeń, wody i olejów,
- redukcji ciśnienia do wartości wymaganej,
- wprowadzenie czynnika smarnego wymaganego przez niektóre siłowniki rozdzielacze.
Obecnie dÄ…\
y się do budowy układów pneumatycznych nie wymagających smarowania powietrza
ze względów ekologicznych.
Oczyszczone powietrze powinno charakteryzować się:
- brakiem wody w postaci kropel. Para wodna jest dopuszczalna, gdy punkt rosy występuje przy
temperaturze ni\
szej o 5-10 0C od najni\
szej temperatury układu. Na ogół wystarcza te\
, aby
wilgotność względna nie przekraczała 80 %.,
- zanieczyszczeniami mechanicznymi o wielkości poni\
ej 5 µm, przy ich udziale wagowym do 0,7
mg / m3 w normalnych warunkach fizycznych,
- niewystępowaniem olejów oraz innych cieczy w postaci kropel.
Do oceny wilgotności stosuje się:
- wilgotność bezwzględną, która określa ilość pary wodnej w gramach zawartej w 1 m3 powietrza
w danych warunkach,
- wilgotność względną określającą stosunek ilości pary wodnej zawartej w 1 m3 w danych
warunkach (T,p) do ilości pary wodnej maksymalnie mo\
liwej do pochłonięcia w tych
warunkach przy zupełnym nasycenia powietrza.
Maksymalną zawartość wody w gramach w 1m3 przy ró\
nych temperaturach czynnika pokazuje
poni\
szy wykres.
Rys.1 Krzywa określająca punkt rosy
Powietrze wychodzÄ…ce ze sprÄ™\
arki ma temperaturę o około 10-150C większą ni\
zasysane i
wpadając do zimniejszego zbiornika ochładza się, co powoduje ju\
częściowe wykroplenie wody.
Do osuszania sprÄ™\
onego powietrza stosuje się osuszacze, zło\
one z rekuperatora i chłodnicy.
Rys.2 Dwustopniowy osuszacz sprÄ™\
onego powietrza: 1- rekuperator, 2- chłodnica
Zespoły przygotowania sprę\
onego powietrza
1
Oziębione powietrze z chłodnicy wpada do rekuperatora i z powietrza wykrapla się część pary
wodnej. Z rekuperatora powietrze dopływa do chłodnicy, gdzie następuje dalsze wykroplenie wody.
Woda z osuszacza usuwana jest automatycznie przez specjalne zawory na zewnÄ…trz. Temperatura
oziębiania powietrza jest regulowana.
Do usuwania pyłu i oleju ze sprę\
onego powietrza stosuje siÄ™ filtrowanie (rys. 2):
- mechaniczne; usuwa czÄ…stki powy\
ej 0,5 µm na przegrodach filtracyjnych,
- adsorpcyjne; powietrze przepływa między włóknami o małej średnicy, co zatrzymuje cząsteczki
stałe, a cząsteczki oleju osiadają na nich, łączą się w większe i spływają wzdłu\
włókien do
osadnika, skÄ…d sÄ… usuwane.,
- absorpcyjne; metoda absorpcji jest najbardziej skuteczna i polega na usunięciu np. wody przez
\
el krzemionkową (Sio), która pochłaniając wilgoć nasyca się. śel krzemionkową mo\
na
zregenerować przez osuszenie w wy\
szych temperaturach.
Rys.2 Usuwanie drobin stałych i cząsteczek oleju ze sprę\
onego powietrza: a-filtr mechaniczny, b-adsorbcja,
c-absorbcja
Indywidualny układ przygotowania powietrza składa się z:
- filtra,
- reduktora
- oraz smarownicy.
Filtry oczyszczajÄ… sprÄ™\
one powietrze w oparciu o:
- siłę odśrodkową,
- zatrzymywanie zanieczyszczeń na przegrodach filtracyjnych, które wykonane są z bawełny lub
specjalnego papieru. Obecnie produkowane filtry mogą oczyścić powietrze z dokładnością do kilku
setnych mikrometra. Bardzo wa\
ne jest, aby filtr posiadał zabudowany wskaz
nik stopnia
zanieczyszczenia wkładu filtrującego co pozwoli na jego wymianę w odpowiednim momencie.
Zawory redukcyjne słu\
ą do zredukowania ciśnienia wejściowego do wartości nastawionej i
utrzymanie tego ciśnienia na zadanym poziomie niezale\
nie od zmian ciśnienia wejściowego oraz
ilości pobieranego powietrza przez odbiornik. Buduje się dwa rodzaje zaworów redukcyjnych:
- z upustem powietrza do atmosfery
- oraz bez upustu.
Smarownice słu\
Ä… do nasmarowania sprÄ™\
onego powietrza dopływającego do elementów
wykonawczych (siłowniki, silniki pneumatyczne). Smarownice mogą być :
- smoczkowe; wytwarzajÄ… mgÅ‚Ä™ olejowÄ… o wielkoÅ›ci kropel 2-4 µm przenoszonÄ… na odlegÅ‚ość do
około 5 m,
- selekcyjne; pozwalajÄ… na uzyskanie mikrokropel oleju od 0,1-1 µm, które mogÄ… być przenoszone
na odległość 50-60 m.
Zespoły przygotowania sprę\
onego powietrza
2
Rys.3 Budowa zaworów redukcyjnych: a-zasada działania, b- zawór redukcyjny bez upustu do atmosfery, c  zawór z
filtrem
Rys.4 Smarownice powietrza: a  smoczkowa, b - selekcyjna
Smarowanie powietrza ma istotne wady, a mianowicie powoduje:
- zanieczyszczenie powietrza w hali produkcyjnej,
- zabrudzenie olejem przedmiotów znajdujących się w hali,
- szybkie zatykanie się tłumików hałasu.
Najlepiej stosować układy pneumatyczne nie wymagające smarowania. Zamiast smarowania
powietrza mo\
na te\
stosować smarowanie par kinematycznych smarem stałym lub stosować
Zespoły przygotowania sprę\
onego powietrza
3
specjalne dozowniki doprowadzające olej bezpośrednio do par trących (np. system Dosol f. Atlas
Copko).
Tłumiki hałasu
Powietrze wypływające na zewnątrz z rozdzielaczy powoduje du\
y hałas nawet do 100 dB.
Zadaniem tłumików hałasu jest zmniejszenie tego hałasu do około 40 dB dzięki rozproszeniu
strumienia powietrza przepływającego przez porowate spieki metalu. Budowane są te\
tłumiki
hałasu, w których strumień powietrza dzielony jest na mniejsze strumienie. Następnie te strumienie
zderzają się ze sobą i dzięki temu wytracana jest energia, a towarzyszący temu hałas jest utrzymany
w dopuszczalnych granicach.
Przykładowy schemat układu pneumatycznego z siłownikiem lub silnikiem obrotowym
Rys.5 Schemat układu pneumatycznego: 1- filtr ssawny, 2- silnik elektryczny, 3- sprę\
arka, 4- osuszacz, 5-
spust kondensatu, 6- zbiornik, 7- zawór bezpieczeństwa, 8- przełącznik elektropneumatyczny, 9- zawór
odcinający, 10- filtr dokładny, 11- zawór redukcyjny, 12- smarownica, 13- uproszczony symbol zespołu
przygotowania powietrza, 14- rozdzielacz, 15- siłownik dwustronnego działania z jednostronnym
tłoczyskiem, 16- obrotowy silnik pneumatyczny
Zespoły przygotowania sprę\
onego powietrza
4