Sűrített levegő minőségéről

Nem lehet eleget hangsúlyozni a sűrített levegő minőségének fontosságát.

Sokan nem foglalkoznak vele, pedig kellene. Nem nagy befektetés, de hosszú távú hatalmas megtérülés lehet.

Ma az iparban a sűrített levegő mint munka közeg megkerülhetetlen. Tiszta, jól kezelhető, energiahordozó. Nagyon sok gépet, berendezést üzemeltethetünk vele, és ezeknek az ára magas, az végzett munka potossága igen fontos tényező. Mindezekért a meghajtó közeg, nevezetesen a sűrített levegő tisztasága is igen fontos, hiszen a komoly, sok milliós berendezések állapota, munkánk potossága múlhatnak rajta.

A sűrített levegővel működtetett szerszámoknak ugyanúgy jó minőségű "hajtóanyagra" van szükségük, mint az autónknak, vagy akár saját magunknak, ez kétségtelen.

Miért van az, hogy mi általában a jó minőségű kaját keressük, amiben megfelelő mennyiségű tápérték van, jó az íze, és megbízható helyen készült ? Miért van az, hogy autónkkal nem tankolunk bármilyen benzinkúton, csak a jól megszokott, jó minőségű üzemanyagot szolgáltató helyen ? És miért nem figyelünk kellően a légszerszámaink üzemanyagára, a sűrített levegőre.

Ne kérdezzék, nem tudom... talán sokan nem látják be vagy nem tudatosul bennük, hogy ez milyen fontos dolog. Sokan nem is tudják, de az ipar közel 95%-ban jelen van a sűrített levegő technológiája.

Milyen fontos ismérvei vannak a sűrített levegős rendszereknek, meghajtásoknak ?

1. A levegő mennyisége, nyomása.

2. A levegő fizikai tisztasága.

3. A levegő víz ( nedvesség, pára ) mentessége.

4. Olajzás, kenés.

Ha mindezeket figyelembe vesszük, és teszünk a megfelelő minőség elérése érdekében, préslég szerszámaink életét a sokszorosára tudjuk növelni úgy, hogy az egyébként szinte alig, vagy csak kis mértékben növeli az egyébként kialakítandó levegő rendszer költségeit.

Néhány alap adat a levegőről.

A bennünket körül vevő levegő összetétele kb így alakul : nitrogén (N2) 78,09 %, oxigén (O2) 20,95 %, argon (Ar) 0,93 %, és a térfogat 0,03 %-ban egyéb gázok, mint szén-dioxid, metán, valamint nemesgázok. A levegő egyéb szennyezőanyagokat is tartalmazhat, például kén tartalmú gázokat, szénmonoxidokat, vízgőzt és különféle szállóport.

A sűrített levegő előállításához ez a "hozott anyag".

Viszont a sűrítés, és a szállítás folyamán még további oda nem való elemek is kerülhetnek a rendszerbe, míg felhasználásra nem kerül, ezek a sűrítő egységből ( kompresszorból ) a vezetékekből, csövekből, egyéb technikai elemekből kerülhetnek a levegőbe.

Természetesen a sűrített levegő tisztíságát is szabványosították, osztályba sorolása az ISO 8573-1 szabvány szerint történik.

A sűrített levegőben a szilárd részecskék, a víz, valamint az olaj a három fő szennyező. Most a tisztísági osztályokkal nem terhelném önöket, mert igazából nem is fontos ezeket mindenképp tudni.

A lényeg, hogy bizonyos esetekben ezek a szennyező anyagok "elférnek" a sűrített levegőben, de sok esetben nem kívánatosak, tehát valamely módon meg kell szabadulni tőlük.

Több régebbi cikkben foglalkoztam már a levegő tisztításának elemeivel, ezért most csak röviden említem meg ezeket újra, de fontosságukat mindenképp kiemelem.

A cikkeket itt találják :
Sűrített levegő 1
Sűrített levegő 2
Sűrített levegő 3
Sűrített levegő 4

Az alábbi képen a különböző szűrő kombinációkkal előállítható levegő felhasználási területei láthatók. Nem kell a tisztítást túlzásba vinni, de a megfelelő tisztaságot mindig biztosítani kell :

Fizikai szennyeződések ( pl. por ).

Természetesen nem csak a hozott por lehet probléma, hanem, a rendszeren belül leváló fém részecskék, régebbi csöveknél rozsda, stb. Az alap jó minőségű szűrő egységek 20 mikronos szűrést tudnak, ezek minden esetben feltüntetésre is kerülnek. Ha nagyobb toisztaság kell, normál környezetben az 5 mikronos szűrésig minden gond nélkül le tudunk menni. Extra tisztasági igényél már akár 0,01 mikronos, vagy sztatikus szűrő is használható, de ez ritka.
Vízleválasztó-szűrő egység

Filc, és szinter bronz szűrők, ezek szűrési finomsága választható, egymással szükség esetén kicserélhetők.
Szinter bronz szűrő :

Speciális 0,01 mikronos finomságú szűrő, itt az áteresztett levegő mennyisége már drasztikusan csökken .

Vízpára :

A vizet mint párát a környezetből kapjuk, mennyisége függ a beszívott levegő pára tartalmától, így a kompresszor elhelyezésétől. Bizonyos üzemi körülmények között nem lehetetlen napi 15-20 liter kondenzátum leválasztása sem. A vízpára leválasztása csak úgy történhet, ha a levegőt lehűtjük, mert magát a párát nem tudjuk kiszűrni, csak a kicsapatott párát mint vizet tuidjuk "megfogni". Ehhez vagy hagyjuk a levegőt magától hülni, vagy un. hűtve szárítót használünk, ami belül igazából egy klíma egység, aminek a hideg oldalán egy labirint rendszeren vezetjük át a levegőt. Nagyon fontos a méretezés, se nagyon túl, se alul ne legyen méretezve az egység.
A vízleválasztó egységek általában magukba foglalják a szűrő betéteket is, kivéve a hűtve szárítót, ahol csak a vízpárát, nedvességet tudjuk leválasztani. Itt a fizikai szennyeződés csak annyiban kerül leválasztásra, amennyiben az a hűtő felületen kicsapódó vízben felfogásra kerül.

Egy digitálisan vezérelt hűtve szárító kinézete :

A hűtve szárító elvi működése :

Ahol :

1. a kompresszor felől beérkező levegő

2. hűtve szárító egység

3. kondenz víz gyűjtő-leeresztő tartály

5. tisztított ( párátlanított ) elmenő levegő

8. klíma kompresszor

Érdekes megfigyelni, hogy a beérkező és kimenő levegő egy hőátadó egységben való átvezetése hogyan történik, ugyanis az elmenő hideg levegővel a beérkező levegőt elő hűti a rendszer, ezzel energiát takarít meg, és növeli a hatásfokot is.

Olajköd :

Sok esetben hátrány ( festő, fényező munáknál, légző készülékek levegő ellátásánál ) az olajjal szennyezett levegő, de sok esetben az olajat a gépek beső kenéséhez pótolnunk, adagolnunk is kell. Erre olajzó egységeket használunk speciális légszerszám olajjal, ekkor a megtosztított levegőbe szabályzott mennyiségű tiszta olajat porlasztunk / adagolunk..
Olajköd leválasztás történhet fizikai úton ( labirint rendszerekkel ) vagy elektro sztatikus úton is. A megoldás kiválasztását bízzuk szakemberre, aki az igényelt levegő mennyiség és tisztaság ismeretében tervezi meg az egységet vagy ajánl megfelelő méretet.

Labirint rendszer működési elve :

Sztatikus rendszer működési elve :

Ha bármilyen kérdésük felmerül ez ügyben, állok rendelkezésükre, igyekszünk a problémákra a legjobb megoldást ajánlani.



Tisztelettel
Bálint Balázs szerszámspecialista
Műhelynet szerszámbolt és webáruház

Légszerszámok levegő rendszerek áttekintés 2 rész

Levegőrendszerek 2.

Alapvetően a várható teljes felhasználandó levegőmennyiségre kell méretezni az egész rendszert, a levegőellátó berendezéstől ( továbbiakban kompresszor ) a legutolsó csatlakozóig.

Kompresszorok fajtái és teljesítményük.

Dugattyús kompresszor. A legelterjedtebb típus. Felépítése aránylag egyszerű, gyártása nem okoz nagyobb kihívást, a motorgyártásból ismert gépekkel kivitelezhető, nem igényel különleges gépparkot.
Kialakítása a belsőégésű motorokéhoz hasonló, de lehet vezérelt szelepes, membránszelepes, vagy tányérszelepes is. 
Felépítésében lehet egy, két, de akár három lépcsős is.
Teljesítménye 0,75-420 kW-ig, nyomástartománya 1,5 bar-tól akár 600 bar-ig terjed. Elméleti határ nincs.
Általában 2,5 kW elektromos teljesítményig vannak 230 V-os, a fölött csak 400 V-os gépek. Szállítási mennyiségben kb. a 350 l/perc ( leadott mennyiség ) a határ a két tápfeszültség között. Általában olajkenést igényel, de van olajmentes kivitel is. Különleges esetben akár gázmotor hajtással is építik. Van direkt és ékszíjas hajtás is, legtöbb esetben a főtengelyre szerelt direkt hűtő ventillátorral.
Csavarkompresszor : Jellemző rá a kis méret mellett nagy levegőmennyiség előállítása, csendes, olaj és rezgésmentes üzem. Gyártása sokkal drágább mint a dugattyús kompresszoré, de hatásfoka jóval magasabb. Vásárlásánál leginkább a nagy előállított mennyiség, és a csendes üzem szokott dönteni, de hosszú távon tervezve a gazdaságosság is szerepet játszik, energiaigénye akár 20%-al alacsonyabb lehet, mint a dugattyús kompresszoroké.

Teljesítménye 4-250 kW-ig, nyomástartománya 5-13 bar-ig terjed. Csak 400 V-os elektromos meghajtással készülnek, de van benzines, vagy diesel meghajtású is ( mobil kompresszorok ). Minimális szállítási mennyiségük 1000 l/perc körül van. Olajkenés csak a meghajtásnál kell, a sűrítőtér kenőanyag mentes, a konstrukció miatt a sűrítőtérben gyakorlatilag nincs belső súrlódás.

Rotációs csúszólapátos kompresszor : Ugyan úgy a térfogat kiszorítás elvén működik, mint a társai, de itt mozgó, a centrifugális erő hatására kifelé tartó lapátok sűrítik a levegőt. Jellemzője a nagy mennyiség előállítása, valamint, hogy a szívóoldal is terhelhető, a depresszió felhasználható.
Fő felhasználási területe : nyomdaipar, gyógyszeripar, laboratóriumok. Teljesítménye 1,1 kW-75 kW-ig terjed, nyomása 7-10 bar-ig. Nagyon zajos, de rezgésmentes járás, kis méret mellett is nagy szállítási mennyiség. A sűrítőtér komoly olajkenést igényel, ezért már a kompresszoron belül kialakítanak olajleválasztót ( szeparátort ).
Érdekesség : ez a kompresszor típus légmotornak is használható, ha sűrített levegővel megtáplálják, a legtöbb forgó légszerszámba ilyen van beépítve.
Membránkompresszor : Meghajtása lehet excenteres, vagy elektromágneses, ez utóbbival leginkább az akváriumok levegőztetésénél találkozunk, de excenteres megoldással a műszeripar, vagy a gyógyászat is előszeretettel használja. Az elektromágneses meghajtásnak fő előnye az olcsóság, és egyszerű felépítés, míg az excenteres megoldásé a kimondottan csendes üzem. Mindkettő aránylag karbantartás mentes, és teljesen kenőanyagmentes. Aránylag kis nyomáson kis mennyiség előállítására képes, ezért felhasználási területe behatárolt. A Mi érdeklődésünkhöz legközelebb álló fejhasználás az AIRBRUSH festészet.

Kevésbé elterjedt, vagy más felhasználási terülteű kompresszorok :
Roots fúvó : autóiparban feltöltőként terjedt el egy időben, majd újabban megint használatos a twincharger, supercharger, volumex rendszereknél, mechanikus meghajtásúak.
Turbófeltöltő : autóiparban, kipufogógáz, vagy mechanikus meghajtással, pl. mechanikus turbó
Axiális kompresszor : a sűrítést aerodinamikai elv szerint szárny keresztmetszetű lapátok sora hozza létre, pl. porszívó, több jármű léghűtés, sugárhajtómű is hasonló felépítésű.
Spirálkompresszor : Leginkább G töltő néven ismerhetjük az autóiparból, mechanikus meghajtású.
Komprex feltöltő : különleges motorfeltöltő típus, ahol a sűrítőtér résvezérelt, meghajtása mechanikus, a sűrítést mégis a kipufogógáz nyomásenergiája végzi el a belső gázlengés kialakulása révén.
Enke kompresszor
Vízgyűrűs kompresszor


Felhasználási terület szerint :

Kisebb méretű dugattyús kompresszorok 350 l/perc teljesítményig.
Szokásos tartályméretük 25-200 l-ig terjed, de különleges igényeknél akár ennek a többszöröse is lehet, ilyen igény, ha csak 230 V-os táp áll rendelkezésre, de a szakaszos felhasználás nagy mennyiségű.
Barkács feladatok, és kisebb gumis műhelyek, autószerelő műhelyek ellátására alkalmasak.

Nagyobb dugattyús kompresszorok 350-1500 l/perc teljesítményig.
Tartályméretük általában 100-2000 l-ig terjed ( de lehet akár 10.000 l is )., felhasználási területük a nagyobb műhelyektől akár a komolyabb ipari rendszerek ellátásáig terjed. 

Csavarkompresszorok 1000 l/perc fölött. 
Tartályméretük 500 l fölött. Nagyobb műhelyek ellátására kimondottan ipari körülmények között, illetve a halk üzemmód igénye, vagy nem lehetséges épületen kívüli, vagy belső hangszigetelt kompresszor ház kialakítása.

Kompresszorok egyéb felszerelései, tartozékai.
Minden kompresszornak, illetve tartálynak rendelkeznie kell nyomáskapcsolóval, és biztonsági túlnyomás szeleppel, elektromos túlterhelés védelemmel. Szokásos tartozékaik még : hűtőregiszter, reduktor vízleválasztóval és esetleg olajzóval, motor hővédelem, különleges igény esetén hűtve szárító, a tartályhoz kézi, vagy automata kondenzvíz leeresztő szelep.

Figyelem ! 
A kondenzvíz tartalmazhat olajat, ezért azt mindig víz-olaj szeparátoron át vezessük el, és úgy ürítsük a környezetbe, ezzel is védve azt.

A kondenzvíz leeresztése egyébként is nagyon fontos !
A víz összegyűlése csökkenti a tartály térfogatát, belső korrózióhoz vezet, a nedves levegő a szerszámokat is tönkre teheti, valamint kültéri tartályoknál és csöveknél télen felléphet a szétfagyás veszélye, vagy fagydugó kialakulása is.

A nagyobb kompresszorokat mindig fixen kötjük be a rendszerbe, de szerencsés, ha helyben gyorscsatlakozóval is ellátjuk, mert azt akár a gép tisztításához, portalanításához is használhatjuk.

A tartály lehet egy darab, vagy igény szerint a hálózatban elosztva több is. Ez függ a kiépíthető gerincvezeték keresztmetszetétől, elvezetésének lehetőségeitől, és a rendszer nagyságától ( vezeték hosszától ). Nagyobb rendszereknél, főleg, ha a fő tartálytól távolabb is fellép a hirtelen nagyobb mennyiségű levegőelvétel, ajánlott több tartály beépítése a hálózat különböző pontjain. Bár a levegő összenyomhatósága és kis fajsúlya miatt az un. hidraulikus ütés jelensége kisebb mértékű, de azért mérhető, és a több tartályos megoldással ez is csökkenthető. 

Esetenként szükség lehet gépenként is külön puffer felszerelésére, pl. kerékszerelő gépeknél gyorstöltő ( légágyú, puffoló ) üzemeltetésére. Előfordulhat mobil puffer használata is, ha a rendszer teljesítménye nem engedi meg pl. egy nagyobb teljesítményű légszerszám szakaszos üzemeltetését sem. Ezek nem szoktak 20-50 l-nél nagyobbak lenni de különleges esetben akár a 200 l-t is elérheti.

Következő levelemben a csővezetékekről, elosztókról, és csatlakozókról lesz szó.

Maradok tisztelettel az Önök szolgálatában :

Bálint Balázs
BÉK Kft-Műhelynet