Повышение производительности и срока службы пневматического оборудования и инструмента предусматривает соответствие сжатого воздуха техническим требованиям, регламентирующим следующие показатели:

Чистота сжатого воздуха
Сухость сжатого воздуха
Давление сжатого воздуха
смазки в сжатом воздухе

Анализ циклов производства и транспортирования сжатого воздуха убедительно подтверждает большое значение эксплуатационных норм чистоты.

Атмосферный воздух представляет собой смесь газов и водяного пара и поэтому может быть назван влажным воздухом.

Этот влажный воздух содержит также различные твердые частицы, количество которых весьма различно.

В зависимости от расположения компрессорной установки запыленность атмосферного воздуха составляет:

- 1.5 г/100 м3 в сельской местности
- до 90 г/м3 в промышленной зоне.

Большинство атмосферных частиц задерживается всасывающим фильтром компрессора, но часть попадает в компрессор и после сжатия концентрируется с плотностью, превышающей первоначальную в 8 раз.

Кроме того, в цикле сжатия образуются следующие примеси:

- абразивные частицы
- коксовые частицы
- коррозионные частицы
- масло в виде капель и газообразного углеводорода.

Загрязнение сжатого воздуха вызывает также воздухопроводная сеть. После пуска в эксплуатацию воздухопроводы содержат следующие механические примеси:

- песок
- наварной слой
- уплотнительный материал
- окалина
- коррозионные частицы.

Эти примеси, за исключением коррозионных частиц, постепенно выводятся из воздухопровода. Число коррозионных частиц, образующихся в воздухопроводе, определяется скоростью коррозии, т.е. наличием воды или водяного пара.

Большое значение имеют эксплуатационные нормы сухости.

Водяной пар, поступающий в компрессор с воздухом, сохраняется после сжатия несмотря на уменьшение объема. Это обусловлено повышением температуры воздуха в компрессоре.

Для снижения температуры воздуха при его подаче в воздухопровод принято использовать концевые воздухоохладители. но они не обеспечивают 100% охлаждения и поэтому вода попадает в воздухопровод.

Суммируя вышесказанное, можно отметить, что требования, предъявляемые потребителем к экономическим, качественным, эксплуатационным и экологическим показателям пневмооборудования, следует учитывать на стадии установки компрессора.

Для обеспечения максимальной чистоты сжатого воздуха необходимо устанавливать бессмазочные винтовые компрессоры и воздухоосушители.

Теперь изучим технические требования, предъявляемые к качеству сжатого воздуха при применении в следующих областях:

- пневматический инструмент
- пневматическая аппаратура
- контрольно-измерительные приборы
- оборудования для окраски и очистки поверхности.

1.2 Технические требования: пневматический инструмент

Пневматические инструменты оснащаются двигателями следующих типов:

- ротационные двигатели
- поршневые двигатели
- турбинные двигатели

Инструмент отличается жесткой конструкцией, допускающей эксплуатацию при тяжелых условиях работы, в частности, при недостаточной чистоте сжатого воздуха.

Требования к сжатому воздуху:

Размер твердых частиц: не более 20 мкм
Концентрация воды в жидком состоянии: не более 5 мг/м3 при условии применения качественной смазки (масла)
Концентрация масла: не более 25 мг/м3 (масло для смазки компрессора)
Рабочее давление: 7-8 бар (после сжатия) без регулировки давления
Тип смазки: для смазки инструмента применяется распыленное масло
Расход смазки: 100мм3 на 1 м3 воздуха при применении обычного маслораспылителя и 50 мм3 на 1 м3 воздуха при применении маслораспылителя с принудительной подачей масла.

Подготовка воздуха

Фильтрация: с пневматическим инструментом применяются фильтры-влагоотделители с фильтрующими элементами тонкой очистки. Фильтры задерживают частицы размером более 20 мкм и выпускаются с ручным, полуавтоматическим и автоматическим удалением конденсата.

При нормальных условиях эксплуатации k водоотделения составляет 95-99%.

Регулировка давления: для регулировки давления применяют редукционные клапаны.

Подача смазки: для подачи смазки в сжатый воздух применяют маслораспылители. При прерывестом режиме работы применяют маслораспылители, которые обеспечивают подачу масла непосредственно в инструмент (с помощью капиллярной трубки).

Влияние примесей на работу инструмента

Твердые частицы.
Частицы размером более 20 мкм вызывают обычно повышенный износ инструмента. В ротационных двигателях наличие частиц размером 30-40 мкм может привести к заеданию ротора.

Вода.
Наличие воды в сжатом воздухе вызывает коррозию инструмента. Кроме того, вода смывает смазочную пленку и может полностью вымыть смазочное масло.
Возрастает также опасность замерзания инструмента при температуре 0 гр.С и ниже. Смесь воды и масла, содержащегося в выхлопе отработавшего воздуха, вызывает загрязнение рабочего места.

Масло.
В результате разложения при повышении температуры компрессорное масло практически теряет смазывающие свойства. при эксплуатации пневматического инструмента не рек. использовать компрессорное масло.

Технические требования: пневматическая аппаратура

Общие положения

К пневматической аппаратуре относятся следующие виды продукции:

- линейные двигатели (цилиндры)
- регулирующие клапаны (приводная арматура)
- логические элементы
- вспомогательные клапаны

Сжатый воздух, подаваемый в пневмоаппаратуру, можно разделить на рабочий и регулирующий. В любом пневматическом оборудовании используются, как минимум, два типа пневмоаппаратуры, что обуславливает необходимость подачи рабочего и регулирующего воздуха.

но в силу практических соображений установлены единые технические требования к рабочему и регулирующему воздуху, хотя возможны определенные различия.

Требования к сжатому воздуху

Размер твердых частиц: не более 15 мкм
Концентрация воды: вода в жидком состоянии не допускается (менее 1 мг/м3). Удаление водяного пара, однако, необязательно. Сжатый воздух должен быть сухим.
Концентрация масла: допускаются следы компрессорного масла.
Рабочее давление: Учитывая перепады конечного давления, прямая подача сжатого воздуха из компрессора допускается лишь в исключительных случаях. Следовательно, регулировка давления обязательна.
смазки. Применение смазки повышает срок службы пневмоаппаратуры. Основная функция смазки - это уменьшение трения и, следовательно, износа. Защита от коррозии имеет второстепенное значение. Пневмоаппаратура имеет антикоррозионное покрытие или изготавливается из нержавеющих материалов.

Подготовка воздуха

Фильтрация.
Для очистки воздуха, подаваемого в пневмоаппаратуру, применяются фильтры-влагоотделители с фильтрующим элементом не менее 20 мкм.

Регулировка давления.
Для регулировки давления применяются редукционные клапаны.

Подача смазки.
Для подачи смазки применяются обычные маслораспылители (для больших систем с высоким расходом воздуха и для малых систем с высоким коэффициентом использования). Для средних систем и малых систем с низким коэффициентом использования рек. маслораспылитель с принудительной подачей смазки.

Влияние примесей на работу пневмоаппаратуры

Твердые частицы.
Частицы размером более 15 мкм повышают трение и износ аппаратуры. Конструкция пневмоаппаратуры часто предусматривает дросселирование сжатого воздуха и наличие крупных частиц (до 30-40 мкм) вызывает закупорку дроссельных устройств.

Вода.
Концентрация воды не более 1 мг/м При поставке пневмоаппаратура заправляется косистентной смазкой молибдено-дисульфидного типа. Вода эмульгирует или вымывает первичную смазку и рабочие масла. Кроме того, наличие воды повышает опасность замерзания аппаратуры при температуре 0 град. С и ниже. Коррозионная опасность имеет второстепенное значение. Смесь воды и масла, содержащегося в выхлопе отработанного воздуха, вызывает загрязнение рабочего места.

Масло.
Частицы жидкого масла из компрессора, безвредны. но вседствии разложения при высокой температуре компрессорное масло теряет смазывающие свойства. В пневмоаппаратуре со смазкой допустима концентрация компрессорного масла до 25 мг/м3, а в аппаратуре без смазки - до 1 мг/м3.

Технические требования: оборудование для окраски и очистки поверхности

Общие положения

При рассмотрении вопросов качества сжатого воздуха целесообразно данное оборудование разбить на три группы:

- оборудование для окраски методом пневматического распыления (сжатый воздух используется для подачи и распыления краски) - оборудование для окраски методом безвоздушного распыления (сжатый воздух используется как рабочее тело насосов высокого давления, в качестве сервомеханизма распылителей, и для обдувочной очистки поверхности) - оборудование для пескоструйной очистки (сжатый воздух используется для подачи песка и подвода свежего воздуха в капюшон)

Оборудование для окраски методом пневматического распыления

Красконагнетательные баки

Требования к сжатому воздуху

Минимальное примесей - наличие примесей снижает качество окрасочного покрытия.

Подготовка воздуха

Применяются керамические фильтры для очистки воздуха от частиц размером более 10 мкм.

Влияние примесей на работу баков

Твердые частицы.
Диаметр частиц не должен превышать 50-60% заданной толщины покрытия. Для сравнения отметим, что при отделке глянцевой краской диаметр пигментов не должен превышать 10 мкм.

Вода.
При применении красок на безводной основе наличие воды в сжатом воздухе отрицательно влияет на качество поверхности и свойства готового покрытия. Допускается концентрация воды не более 1 мг/м3.

Масло.
Наличие масла в сжатом воздухе отрицательно влияет на свойства большинства красок, за исключением некоторых быстросохнущих красок, в которых следы масла растворяются растворителем. Допустимая концентрация масла не должна превышать 1 мг/м3.

Краскораспылители

Требования к сжатому воздуху

Минимальное примесей - наличие примесей снижает качество окрасочного покрытия.

Подготовка воздуха

Приименяются керамические фильтры для очистки воздуха от частиц размером более 10 мкм.

Влияние примесей на работу распылителей

Твердые частицы.
Требования аналогичны предъявляемым к красконагнетательным бакам, т.е. диаметр частиц не должен превышать 50-60% заданной толщины покрытия.
но фактические требования к концентрации твердых частиц несколько выше, поскольку воздух непосредственно доходит до окрашиваемой поверхности.

Вода.
Требования аналогичны предъявляемым к красконагнетательным бакам. Наличие воды отрицательно влияет на свойства всех красок, за исключением красок на водной основе.

Масло.
Требования к концентрации масла несколько выше, чем к красконагнетательным бакам, поскольку масло достигает вместе с воздухом окрашиваемой поверхности, а растворителя в окрасочном покрытии ниже, чем в красконагнетательном баке.

Оборудорвание для окраски методом безвоздушного распыления

Насосы высокого давления

Требования к сжатому воздуху

Незначительное твердых частиц и воды.

Подготовка воздуха

Для подготовки воздуха применяются маслораспылители и фильтры с бронзо-керамическими фильтрующими элементами. Размер ячеек не более 40 мкм, что позволяет отфильтровать частицы размером менее 10 мкм.

Влияние примесей на работу насосов

Твердые частицы.
Повышение износа и уменьшение срока службы насосов

Вода.
Повышает опасность образования льда и остановки насоса.

Масло.
Наличие масла, не влияет на работу насосов.

Краскораспылители (отдельные типы)

Данные нормативыраспространяются лишь на те краскораспылители, которые оснащены сервомеханизмом для перекрытия потока краски и включают функцию обдувочной очистки.

Требования к сжатому воздуху

- обдувочная очистка: отсутствие масла и воды
- сервомеханизм: отсутствие воды и твердых частиц

Подготовка воздуха

Применяются фильтры с бронзово-керамическими фильтрующими элементами. Размеры ячеек не более 40 мкм, что позволяет отфильтровывать твердые частицы размером менее 10 мкм.

Влияние примесей на работу краскораспылителей

Твердые частицы.
Небольшое количество сухих частиц не влияет на качество обдувочной очистки, но в смеси с маслом, смазкой и водой твердые частицы оседают на окрашиваемой поверхности и снижают качество последующего покрытия. Наличие твердых частиц повышает износ и сокращает срок службы сервомеханизма.

Вода.
При обдувочной очистке вода распыляется на окрашиваемую поверхность, что затрудняет нанесение окрасочных покрытий. Наличие воды вызывает износ и коррозию металлических деталей сервомеханизма.

Масло.
При обдувочной очистке масло распыляется на окрашиваемую поверхность, что затрудняет нанесение окрасочных покрытий.

Оборудование для пескоструйной очистки

Пескоструйные аппараты

Требования к сжатому воздуху

Концентрация воды не более 5 мг/м3, а концентрация масла не более 1 мг/м3.

Подготовка воздуха

Применяется влагоотделитель производительностью не менее 10 л на 1 м3/мин расхода воздуха.

Влияние примесей на работу аппаратов

Твердые частицы: на работу аппаратов не влияют
Вода: может привести к замерзанию и засорению аппарата.
Масло: загрязняет очищенную поверхность и затрудняет окраску.
Защитные капюшоны

Требования к сжатому воздуху

Жесткие требования к концентрации твердых частиц.
Влияние примесей на работу капюшонов
Твердые частицы. В настоящее время требования к концентрации твердых частиц стандартами не регламентированы и поэтому устанавливаются с учетом действующих норм техники безопасности. но размер твердых частиц не должен превышать 0.3 мкм.
Вода: концентрация воды не более 1 мг/м3
Масло: Наличие масла в воздухе крайне вредно для здоровья оператора. Допустимая концентрация не более 0.1 мг/м3.