Угольная очистка сжатого воздуха от компрессорного масла и прочих углеводородов
Очистить сжатый воздух, произведенный масляным воздушным компрессором, от компрессорного масла сложно, но возможно. К сожалению, обычно предлагаемое для этой цели оборудование, то есть «угольные» фильтры, с этой задачей справиться, на практике, не в состоянии. Появившиеся на рынке в последние годы каталитические конвертеры - тоже. Однако, есть проверенный десятилетиями способ - адсорбция масла активированным углем.
Какие способы очистки от масла не работают? «Угольные» фильтры и каталитические конвертеры.
Угольный фильтр с боросиликатным микроволокном, обогащенным активированным углем.
Обычный фильтрующий элемент угольного фильтра с фильтроматериалом из «обогащенного» активированным углем боросиликатного микроволокна, и срез самого фильтроматериала крупным планом.
Пользователь масляного компрессора, обратившись в десятки российских фирм, торгующих компрессорным оборудованием, с просьбой предложить ему способ убрать из сжатого воздуха масло, в 95% случаев получит предложения приобрести цепочку фильтров - из поверхностных/коалесцентных фильтров от грубой до тонкой очистки, и, в конце цепочки, «угольного» фильтра. Против первых фильтров, то есть фильтров грубой поверхностной очистки и фильтров глубинно-коалесцентного типа, предназначенных для удаления жидкой фракции компрессорного масла, нам возразить, конечно, нечего - эти фильтры действительно нужны, и действительно помогут очистить сжатый воздух; мы и сами предлагаем такие фильтры. Однако, большинство пользователей компрессоров, не слишком искушенных в терминологии, бывают введены в заблуждение понятием «угольный фильтр» - и мы считаем нужным написать несколько слов о том, что в действительности представляет собой это оборудование.
Итак, большинство пользователей, видящих слова «угольный фильтр», представляют себе некий цилиндр, заполненный гранулированным активированным углем. В действительности же, такие цилиндры есть только у 2 (двух) известных нам производителей (о них мы расскажем ниже), а большинство предложений «угольных» фильтров будут подразумевать под «угольным фильтром» совсем другое, а именно: в корпусе (значения для качества фильтрации корпус почти никакого не имеет, и мы не будем на нем останавливаться) такого фильтра размещен фильтроэлемент из боросиликатного микроволокна (упрощенно, стекловата), которое «обогащено» активированным углем. Такой «фильтроэлемент угольной очистки» действительно имеет темный цвет, но увидеть в нем уголь невооруженным глазом проблематично - частицы угля мелкие, и отдельные частицы не видны. Разумеется, сама по себе технология изготовления фильтроэлементов должна мало заботить пользователей (в отличие от результатов работы оборудования), но, к сожалению, у этой технологии есть одна большая проблема - она не работает. Во всяком случае, она не работает ни сколько-нибудь эффективно, ни сколько-нибудь долго. На практике, такой «угольный» фильтр с «обогащенным» углем боросиликатным волокном не обеспечивает декларируемое содержание паров масла.
Поэтому, по нашему мнению, те пользователи, которым действительно необходимо эффективно удалять пары масла из сжатого воздуха, не могут позволить себе использовать угольные фильтры с фильтроэлементом из боросиликата. К сожалению, нам подробно, в деталях известно о попытках 2 разных пользователей (производителя «болванок» CD и производителя электронных компонентов) избавиться от паров масла при помощи «угольных» боросиликатных фильтров - разумеется, ни у того, ни у другого пользователя ничего не вышло, деньги на фильтры были потрачены впустую, а обоим пользователям пришлось приобрести угольные колонны - после чего, разумеется, масло было успешно из сжатого воздуха удалено.
В последние годы, на рынке воздухоочистительного оборудования появилось и еще одно решение в области очистки сжатого воздуха от компрессорного масла и от углеводородных соединений вообще - т.к. каталитические конвертеры. Собственно, у всех известных нам конвертеров производитель один - германская компания Rotorcomp, продающая это свое творение под торговой маркой EcoTec Converter - а все другие предлагающие их под своим брендом фирмы являются уже перекупщиками у Rotorcomp. Как бы то ни было, предполагается, что в присутствии катализатора и при участии содержащегося в атмосфере кислорода, этот агрегат будет преобразовывать молекулы углеводородов, из которых и состоит компрессорное масло, в воду H2O и углекислый газ CO2 - затрачивая на это чрезвычайно мало электроэнергии и нуждаясь в обслуживании только каждые 12-15 тысяч часов (кстати отметим, что разные продавцы EcoTec почему-то приводят разные интервалы обслуживания одних и тех же агрегатов - что очень, на наш взгляд, странно). Разумеется, в теории и даже, иногда, на практике, конвертер так и работает - однако, по отзывам пользователей и даже по полученной нами конфиденциально от отдельных сотрудников крупных немецких партнеров Rotorcomp информации, на практике успешная работа этого чуда техники прекращается обычно довольно быстро - после чего начинаются проблемы, решаемые только путем больших или меньших финансовых, трудо- и временных затрат. Подводя итог, можем сказать, что мы считаем каталитический конвертер EcoTec, на данный момент, еще недоработанным оборудованием, и мы бы не рекомендовали заинтересованным в удалении масла пользователям позволять компании Rotorcomp и ее партнерам ставить на себе эксперименты, испытывая и дорабатывая свое изобретение.
Что предлагаем мы? 1. Угольные колонны.
Кроме упомянутых выше малоэффективных угольных фильтров, уже в течение десятков лет существует и другое оборудование, предназначенное для удаления из сжатого воздуха компрессорного масла - это угольные колонны, или угольные адсорберы - в том числе, и предлагаемые нами угольные колонны ZANDER (Германия). Угольная колонна - это емкость (сосуд, работающий под давлением), обычно штампованная алюминиевая (на небольшие объемные расходы) или сварная стальная (на большие расходы сжатого воздуха), заполненная промышленным активированным углем в виде зерен, обычно диаметром 2...5 мм. Конечно, уголь не просто засыпан в емкость (если бы было так, его замена представляла бы слишком большую сложность) - в нижней части последней, вварена или вделана поддерживающая его решетка, а в верхней части «вылету» угля препятствует вставной сетчатый фильтр из крупноячеистой сетки или перфорированного листа металла (обычно, нержавеющей стали).
Из преимуществ угольных колонн перед угольными фильтрами можно отметить, прежде всего, то, что угольные колонны действительно работают - причем, не только неделю или две. Как правило, при соответствующем расчетному фактическом объемном расходе сжатого воздуха, от угля в угольном адсорбере можно ожидать высокого качества адсорбции паров масла в течение полугода. При этом, при использовании угольной колонны, когда уголь изнашивается и засоряется маслом, происходит это постепенно и медленно, и, контролируя содержание масла, всегда можно заранее узнать о приближающемся критическом износе угля, и заблаговременно принять соответствующие меры (проще говоря, выбрать подходящее время и заменить уголь). С угольными фильтрами, содержание масла иногда повышается от приемлемого до недопустимо высокого буквально за несколько часов, а иногда и быстрее - такой быстрой и внезапной порче способствует как малый запас удерживающей способности фильтроматериала, так и всегда имеющаяся вероятность внезапного повреждения фильтроэлемента.
Вторым преимуществом угольных адсорберов перед угольными фильтрами является более низкая стоимость их обслуживания: за один и тот же срок, при реально необходимой частоте замены фильтроэлементов, на поддержание угольного фильтра в рабочем состоянии уйдет денег больше, чем за тот же срок - на замену насыпного активированного угля в колонне.
Однако, у угольных адсорберов есть, конечно, и относительные недостатки, их два: 1) Более высокие начальные капиталовложения (колонна стоит дороже, чем аналогичный по пропускной способности фильтр), и 2) Менее удобная, и более длительная, замена расходных материалов (насыпной уголь поменять сложнее, и занимает это больше времени, чем фильтроэлемент в угольном фильтре - отметим, однако, что никаких особых сложностей, тем не менее, обслуживание угольных колонн не представляет).
На входе сжатого воздуха в угольный адсорбер обычно размещают фильтр тонкой очистки для предотвращения попадания в уголь значительных количеств жидкого масла. На выходе сжатого воздуха из колонны устанавливают фильтр грубой очистки, для удаления частиц адсорбентной пыли (частицы эти всегда имеют относительно крупный размер, поэтому обычно достаточно 3-микронного фильтра грубой очистки).
На фронтальной стороне адсорберов размещен индикатор содержания паров масла на основе индикаторной «трубки Дрегера» - однако, к сожалению, точность измерений у этого типа индикаторов невысока, а удобство пользования оставляет желать лучшего - поэтому, пользователям, желающим постоянно следить за, и всегда знать с высокой точностью актуальную концентрацию масла в своем сжатом воздухе, мы рекомендуем специальный высокоточный измеритель содержания масла oilguardPRO.
Пускная способность указана приведенной к стандартным атмосферным условиям, т.е. к абсолютному давлению 1 бар и температуре +20°C, при рабочей температуре +35°C.
Для колонн на pmax 16 бар пропускная способность указана при избыточном рабочем давлении 7 бар.
Для колонн на pmax 50 бар пропускная способность указана при избыточном рабочем давлении 50 бар.
Для колонн на pmax 350 бар пропускная способность указана при избыточном рабочем давлении 350 бар.
Пожалуйста, обращайтесь к нашим сотрудникам за дополнительной информацией, если рабочее давление и/или рабочая температура сжатого воздуха в Вашем случае отличаются от принятых «по умолчанию».
Компания ZANDER также стандартно изготавливает угольные колонны на pmax 25, 100 и 250 бар. В связи с малой их востребованностью, мы не публикуем информацию о них на этой странице нашего сайта - однако, повторимся, это стандартные модели, и предложение/поставка их не представляет сложности. Пожалуйста, обращайтесь к нашим сотрудникам за дополнительной информацией об угольных адсорберах на давление до 25, 100 и 250 бар, за консультациями по их подбору, за технико-коммерческими предложениями, и по любым другим запросам.
Фильтры (предварительный и финальный) не входят в базовую комплектацию адсорберов, и габаритные размеры и масса указаны без их учета. Фильтры могут быть заказаны собранными вместе с адсорбером (до типоразмера AK95 включительно) или поставляемыми отдельно (для всех типоразмеров).
2. Фильтры с картриджами с насыпным углем.
Компания ZANDER предлагает еще одно, довольно оригинальное (у других представленных в России производителей отсутствует), решение для тонкой очистки сжатого воздуха от масла - угольные фильтры, но не с фильтроэлементами из «обогащенного активированным углем» боросиликатного микроволокна, а с картриджами серии KTA, в которые засыпан гранулированный активированный уголь. Такие фильтры совмещают в себе как преимущества угольных адсорберов:
- высокое качество и надежность адсорбции масла,
- длительный срок службы,
- низкие удельные затраты на плановую замену расходных материалов...
...так и преимущества «обычных» угольных фильтров:
- низкие начальные капиталовложения (цена самого фильтра),
- удобство и быстроту замены картриджа.
С угольным картриджем серии KTA можно как приобрести новый фильтр в сборе, так можно и установить KTA в уже имеющийся корпус фильтра ZANDER (например, вместо изначально там установленного «обычного» боросиликатно-угольного фильтроэлемента, заменив в нем (недоростоящий) крепежный стержень.
Когда уголь в картридже приблизится к своему порогу насыщения углеводородами, совсем не обязательно приобретать новый картридж (хотя даже если приобрести новый картридж, это все равно окажется значительно выгоднее обычных «боросиликатно-угольных» фильтров, т.к. цена его почти такая же, а срок службы-намного больше). Однако, даже не обязательно приобретать новый картридж - можно просто разобрать старый картридж и засыпать в него новый активированный уголь. (Конечно, если нужно обеспечить максимально быстрый перерыв в работе линии при замене картриджа, то лучше сразу приобрести 1 сменный картридж в добавление к входящему в комплект поставки фильтра, и затем перезаряжать один из картриджей заранее).
Фильтры серии KTA обеспечивают остаточное содержание компрессорного масла в сжатом воздухе ≤0,003 мг/м³ (при содержании масла в поступающем на фильтр сжатом воздухе 0,01 мг/м³).
На фильтр серии KTA так же, как и на угольный адсорбер, можно установить индикатор содержания масла на основе индикаторной трубки Дрегера - или же, можно использовать высокоточный, удобный в эксплуатации и замеряющий концентрацию масла в реальном времени анализатор содержания масла в сжатом воздухе oilguardPRO.
Пускная способность указана приведенной к стандартным атмосферным условиям (абсолютному давлению 1 бар и температуре +20°C), при избыточном рабочем давлении 7 бар.
Обеспечиваемое остаточное содержание масла - ≤0,003 мг/м³. Перед угольным фильтром серии KTA нужно установить, для его защиты от попадания чрезмерно больших количеств масла, могущих привести к чрезмерно быстрому загрязнению угля в картридже, фильтр тонкой очистки, обеспечивающий остаточное содержение масляных аэрозолей не более 0,01 мг/м³.
Рекомендуемый диапазон рабочей температуры - от +1 до +40°C. Допустимо использовать фильтры серии KTA при температуре сжатого воздуха до +60°C.
Картридж изготовлен из алюминия, уплотнение картриджа - из нитрилбутадиенового каучука (Пербунан) или, опционально, из FBM (Витон). Засыпка промышленным активированным углем. Защитный слой на входе сжатого воздуха в угольный слой выполнен из фильтроматериала Nomex, с внешней сеткой из перфорированного листа нержавеющей стали марки VA 1.4301.
Дифференциальное давление составляет, в зависимости от типоразмера, от 0,15 до 0,4 бар, и при правильной эксплуатации фильтра не растет.
Возможно ли, и эффективнее ли, производить изначально безмасляный сжатый воздух?
Выше мы кратко рассказали о том, какое бывает оборудование для очистки сжатого воздуха от компрессорного масла, каковы относительные недостатки и преимущества разных типов такого оборудования, и какие конкретные модели фильтров с картриджами с насыпным активированным углем и угольных адсорберов ZANDER (Германия) предлагает наша компания.
Однако, может возникнуть резонный вопрос: возможно ли вообще, и если возможно, то не лучше ли, вместо того, чтобы устанавливать после «масляного» винтового или поршневого компрессора фильтр или угольный адсорбер, и затем регулярно заменять в них активированный уголь, сразу вырабатывать безмасляный сжатый воздух и, соответственно, потом не беспокоиться о его очистке от масла?
Вероятно, многие, если не большинство, читателей этого текста по меньшей мере знают о существовании безмасляных воздушных компрессоров - а кто-то, возможно, имеет и более или менее удачный опыт эксплуатации безмасляных компрессоров того или иного типа сжатия. Наша компания также предлагает такие компрессорные установки - и в разделе «Безмасляные воздушные компрессоры» мы разместили как краткую общую информацию о том, какие способы существуют для производства изначально свободного от масла сжатого воздуха, и каковы их особенности и относительные преимущества и недостатки, так и техническую информацию о предлагаемых нами безмасляных компрессорных установках BlitzRotary (Германия; бывший Blitz M. Schneider).
Пн-Пт с 9:00 до 18:00