Способы очистки сжатого воздуха от масла

На многих предприятиях, которые используют сжатый воздух в качестве энергоносителя, и, следовательно, использующих компрессорное оборудование, возникает проблема с очисткой сжатого воздуха от твердых примесей, масла и воды.

При очистке сжатого воздуха от компрессорного масла, в отличие от твердых примесей и влаги, могут возникнуть некоторые сложности.

Рассмотрим несколько способов борьбы с маслом в сжатом воздухе:

  • Применение систем каталитической очистки;
  • Использование нескольких фильтров;
  • Использование безмасляных компрессоров.

При использовании маслозаполненного компрессора, сжатый воздух содержит частицы компрессорного масла с концентрацией 3-4 мг/м3. Обычно для очистки сжатого воздуха от масла используют ряд фильтров с разными степенями очистки (от грубой до более тонкой). При таком подходе может устанавливаться 4 или 5 штук фильтров. Данным способом можно добиться концентрации масла примерно 0,01 мг/м3.

Вариант использования фильтров сжатого воздуха обойдется дешевле на этапе покупки оборудования. Однако при рассмотрении в перспективе на несколько лет может оказаться относительно недешевым. Рассмотрим эту ситуацию более подробно.

Каждый фильтр содержит фильтрующий элемент, который периодически требует замены. Чем грязнее сжатый воздух, тем быстрее загрязняется фильтрующий элемент, а это означает, что замена фильтрующего элемента должна происходить достаточно часто. По мере того как фильтрующий элемент загрязняется, он постепенно будет терять свою способность фильтровать частицы масла и пыли. В итоге качество сжатого воздуха, поступающего потребителю, снижается, что сказывается на конечном продукте. В среднем замена фильтрующих элементов происходит раз в 4-6 месяцев при рабочей смене 8 часов.

Необходимо также принять во внимание, что при прохождении сжатого воздуха через каждый из фильтров происходит потеря давления от 0,05 до 0,3 атм., в зависимости от производителя и степени очистки. Исходя из этого, для компенсации потерь давления может понадобиться установка более мощного компрессора. Если посчитать все затраты и риски, использование только фильтров для очистки сжатого воздуха уже не представляется таким дешевым.

Второй способ очистки сжатого воздуха представляет из себя использование систем каталитической очистки. Принцип действия такой системы основан на химико-физическом процессе, в результате которого компрессорное масло и другие углеводороды превращаются в воду и углекислый газ. Системы каталитической очистки позволяют получать сжатый воздух с остаточной концентрацией масла менее 0,01 мг/м3.

Данные системы имеют сменный картридж, имеющий длительный срок службы, примерно 10-15 тысяч часов работы. При этом эффективность работы установки на протяжении всего срока службы картриджа не изменяется. Необходимо заметить, что данная система позволяет очистить сжатый воздух только от масла. Для очистки от твердых примесей и воды, потребуется дополнительная установка фильтров и осушителя. Данные системы зарекомендовали себя довольно успешно.

Необходимо отметить, что стоимость систем каталитической очистки гораздо выше, нежели использование одних фильтров. К тому же замену сменного картриджа необходимо проводить приблизительно раз 1,5-2 года при круглосуточном режиме работы. Стоимость картриджа достаточно высока.

Третьим способом исключения присутствия масла в сжатом воздухе является использование безмасляного компрессора. При использовании безмасляного компрессора в сжатом воздухе отсутствуют примеси компрессорного масла, поэтому необходимость очистки от масла отсутствует.

Можно выделить несколько типов безмасляных компрессоров, используемых на производстве:

  • спиральные компрессоры;
  • винтовые компрессоры «сухого» сжатия;
  • винтовые компрессоры с впрыском воды в камеру сжатия;
  • поршневые компрессоры.

Вышеперечисленные компрессоры в процессе сжатия не используют компрессорное масло. Спиральные компрессоры имеют две спирали, одна – внутренняя закреплена неподвижно, вторая – внешняя, вращается вокруг первой. Данные компрессоры характеризуются низким уровнем шума, а также малыми затратами на техническое обслуживание. Все обслуживание сводится к регулярному осмотру и периодической замене воздушного фильтра, приводных ремней и уплотнителей между спиралями.

Винтовые компрессоры сухого сжатия, как и обычные компрессоры, имеют винтовую пару. Основное различие процесс сжатия происходит «всухую». Особенностью данных моделей является высокий температурный режим, как следствие повышенный износ агрегатов. Компрессоры «сухого» сжатия требовательны к окружающим условиям и техническому обслуживанию.

Винтовые компрессоры с впрыском воды в камеру сжатия. Эти компрессоры так же обладают винтовой парой, но вместо масла в камеру сжатия подается вода, которая служит для отвода тепла. Компрессоры характеризуются низкими требованиями к окружающей среде, а также недорогим техническим обслуживанием. Использование воды, позволяет уменьшить количество твердых примесей в сжатом воздухе по сравнению с окружающей средой, в связи с данным фактом уменьшается количество фильтров, необходимых для очистки сжатого воздуха от твердых примесей.

Отсутствие в сжатом воздухе примесей компрессорного масла, полностью избавляет от необходимости использования систем очистки, или комплекса фильтров для сжатого воздуха,уменьшая тем самым затраты связанные с обслуживанием дорогостоящих систем, в том числе и за счет уменьшения потребления электроэнергии.

Рассмотрев несколько вариантов очистки сжатого воздуха от масла, самым оптимальным способом является отсутствие масла в сжатом воздухе, а именно использование безмасляного компрессора. Несмотря на то, что инвестиции в оборудование на первоначальном этапе будут довольно высоки, в долгосрочной перспективе использование безмасляного компрессора более выгодным за счет экономии средств на покупку расходных материалов для систем очистки сжатого воздуха.