Filtr, Osuszacz i Naolejacz: Zasada Działania w Pneumatyce
- Szczegóły
Pierwszymi elementami pneumatyki, które znajdują się bezpośrednio za sprężarkami, są elementy przygotowania sprężonego powietrza. Stosuje się je w celu przygotowania medium roboczego niezbędnego do prawidłowej pracy elementów układów pneumatycznych. Przygotowanie sprężonego powietrza ma na celu zwiększenie trwałości elementów pneumatyki, wydłużenie żywotności eksploatacyjnej elementów sterujących i wykonawczych oraz zmniejszenie awaryjności poprzez smarowanie części ruchomych i uszczelnień.
Zanieczyszczenia w Sprężonym Powietrzu
Sprężone powietrze zawiera różnego rodzaju zanieczyszczenia, które mogą negatywnie wpływać na działanie układów pneumatycznych. Do głównych zanieczyszczeń należą:
- Cząstki stałe - dostające się do układów pneumatycznych przez sprężarkę z powietrza zasysanego z otoczenia, powstające w urządzeniach wytwarzających sprężone powietrze, przewodach i instalacjach.
- Olej - pochodzący ze sprężarek (głównie o konstrukcji tłokowej) lub w postaci resztkowej porywany przez przepływ powietrza ze ścianek przewodów.
- Woda - w naturalny sposób znajduje się rozpuszczona, w postaci pary wodnej, w powietrzu atmosferycznym zasysanym przez sprężarki. Może również przedostawać się ze zbiorników sprężonego powietrza umieszczanych za sprężarkami.
Filtracja Sprężonego Powietrza
Filtracja sprężonego powietrza odbywa się w filtrach, gdzie usuwane są przede wszystkim cząstki stałe. Są one filtrowane przez wkłady filtrujące o określonej dokładności oczyszczania. Jako standardową dokładność oczyszczania przyjmuje się 40 μm, co jest odpowiednikiem 5 klasy czystości sprężonego powietrza i jest wystarczające dla prawidłowej pracy armatury pneumatycznej. W przypadku stosowania precyzyjnych elementów pneumatyki dokładność filtracji winna wynosić 5 μm co wg. normy ISO 8573-1:2010 oznacza 3 klasę czystości powietrza.
Budowa i Działanie Filtra
Filtr zbudowany jest z korpusu (1) w którym wykonano otwory: zasilający i wylotowy. Powietrze wpływa do filtra zgodnie ze strzałkami i kierowane jest w dół, gdzie kierownica (2) powoduje zawirowanie strugi powietrza i jego rozprężenie, przez co wytrąca się zawarta w powietrzu woda. Siła odśrodkowa wyrzuca na ścianki zbiornika (5) większe zanieczyszczenia stałe (krople kondensatu olejowego, krople wody, cząstki stałe) które gromadzą się na dnie zbiornika w formie kondensatu. Powietrze przepływa następnie przez wkład filtrujący (3) i jest oczyszczane z drobniejszych zanieczyszczeń (w zależności od dokładności filtracji). Kierowane jest następnie do otworu wylotowego i dalszych części układu. W celu ochrony zbiornika chroniącą przed uszkodzeniami mechanicznymi jest on zwykle osłonięty. Spusty ręczne uruchamiane są zwykle poprzez wkręcenie korka lub jego naciśnięcie. Zawory upustowe półautomatyczne wykorzystują do otwarcia zaworu i wyrzucenia zgromadzonego kondensatu spadek ciśnienia na elemencie.
Usuwanie Oleju
Olej zawarty w medium roboczym usuwany jest w odolejaczach. Kondensat oleju i wody może być także w pewnym stopniu usunięty w filtrach, nie jest to jednak usunięcie całkowite. Medium robocze pozbawione oleju jest szczególnie istotne w wybranych branżach przemysłu do których należą głównie: przemysł spożywczy, farmaceutyczny, lakiernictwo oraz medycyna.
Przeczytaj także: Sędziszów Filtr Powietrza do Astry H - Testy i Opinie
Proces usuwania oleju przebiega w kilku etapach:
- Wstępna filtracja powietrza za pomocą filtrów-odwadniaczy, w których następuje oddzielenie kropel oleju metodą odśrodkowego wytrącenia ich na ściankach urządzenia.
- Filtracja przy pomocy filtrów dokładnych.
Usuwanie Wody
Wstępne i niezbędne dla prawidłowej pracy elementów i układów pneumatyki usunięcie wody jest dokonywane przez filtry. Faza ta w największym stopniu przyczynia się do zapewnienia odpowiedniego poziomu jego przygotowania. Wytrącająca się woda w instalacjach pneumatycznych jest przyczyną wielu zakłóceń i awarii. Oprócz stosowania specjalistycznych urządzeń do usuwania wody, można już na etapie projektowania instalacji uniknąć nadmiernego gromadzenia się wody.
Redukcja Ciśnienia
Do redukcji ciśnienia w instalacjach pneumatycznych do wymaganego poziomu stosuje się reduktory ciśnienia. Zasada pracy oparta jest o odcięcie komory zasilającej, w której panuje ciśnienie zasilania P1 od komory wyjściowej, za pomocą zaworu grzybkowego (2), zamykającego gniazdo zaworowe (3). Na zawór ten od góry za pośrednictwem popychacza działa siła sprężyny (5) napinanej poprzez obrót śruby regulacyjnej (6). Zawór grzybkowy bez działania tej siły domykany jest do gniazda siłą sprężyny (4). Otwarcie zaworu realizowane jest przez ruch w dół zespołu membrany i powoduje przepływ powietrza do komory wyjściowej (za zaworem grzybkowym) i wzrost ciśnienia P2 w tej komorze do wartości uzależnionej od siły napięcia sprężyny. Ciśnienie wyjściowe doprowadzane jest jednocześnie do komory znajdującej się pod membraną (1). Wzrost ciśnienia P2 powoduje wzrost siły przeciwdziałającej sile sprężyny otwierającej zawór regulacyjny, aż do jego zamknięcia lub ustalenia takiej pozycji pośredniej, przy której nastąpi stabilizacja ciśnienia wyjściowego i zrównoważenie siły sprężyny regulacyjnej. Napinanie sprężyny regulacyjnej (5) za pomocą śruby regulacyjnej (6) powoduje zmianę siły otwierającej zawór, co przekłada się na zmianę wartości redukowanego ciśnienia wyjściowego P2. Przy zmniejszaniu ciśnienia aż do wartości ciśnienia atmosferycznego zawór odpowietrza się i upuszcza nadmiar ciśnienia do atmosfery. Ciśnienie P2 na wyjściu zaworu nie ulega zmianie podczas zmiany ciśnienia zasilania P1.
W katalogach dla zaworów redukcyjnych zawsze podawane są charakterystyki pracy: regulacyjna i przepływowa. Powszechnie stosuje się połączone w jeden zespół dwa elementy: filtr i zawór redukcyjny. Element ten nazywany jest zespołem filtrująco-redukcyjnym lub zaworo-filtrem.
Smarowanie Sprężonego Powietrza
W układach pneumatycznych występują elementy tworzące cierne pary kinematyczne (np. tłok - tuleja, tłoczysko - tuleja prowadząca w siłowniku pneumatycznym). Aby zapewnić im poprawne działanie muszą być smarowane olejem. Smarowanie sprężonego powietrza polega na wprowadzeniu do medium roboczego drobin oleju w postaci mgły olejowej, która docierając do elementów wykonawczych i sterujących smaruje ich części ruchome. Zapobiega to powstawaniu usterek i awarii dodatkowo przedłużając ich trwałość i ograniczając występowanie korozji. Elementami wytwarzającymi mgłę olejową są smarownice sprężonego powietrza.
Przeczytaj także: Jak wymienić filtr w Vespa LX 50?
Ich zasada oparta jest na zjawisku spadku ciśnienia wytwarzanego w dyszy smarownicy, który to spadek powoduje zasysanie oleju ze zbiornika przez rurkę kroplącą do komory, gdzie krople oleju są rozbijane strumieniem sprężonego powietrza do postaci mgły olejowej a następnie wprowadzane do instalacji pneumatycznej. W nowoczesnych rozwiązaniach konstrukcyjnych stosuje się uszczelnienia z poliuretanu (PU).
Zespoły Przygotowania Powietrza
Wymienione elementy przygotowania powietrza występują indywidualnie lub częściej jako zespoły przygotowania powietrza lub stacje zasilające. Stacje przygotowania powietrza rozumiane są jako rozbudowane zespoły elementów przygotowania powietrza w skład których mogą wchodzić dodatkowe urządzenia niezbędne do zasilania nowoczesnych układów pneumatycznych. Mogą to być zawory odcinające sterowane ręcznie bądź elektromagnetycznie, zawory powolnego startu (tzw. Soft-start), przekaźniki pneumo-elektryczne, wskaźniki ciśnienia, mierniki przepływu i ciśnienia z wyświetlaczami i wyjściami dla sterowników.
Przeczytaj także: Oczyszczacz Duux: konserwacja filtra
tags: #filtr #osuszacz #z #oliwiarka #zasada #działania
