СС тех пор как появилась возможность сертифицировать оборудование в категории «безмасляного», вокруг этого понятия возникало все больше мифов. Давайте более подробно рассмотрим факты, цифры и сами сертификации. В наиболее распространенном мифе утверждается, что маслосмазываемые компрессоры, которые оснащены фильтрами, являются «технически безмасляными». Кроме того, качество воздуха, подаваемого этими маслозаполненными компрессорами с фильтрами, может быть лучше по сравнению с безмасляными компрессорами. Однако, несмотря на то, что фильтры могут снизить содержание частиц масла, они не снижают риск загрязнения маслом. Аренда временных решений на основании неверной информации может привести к непреднамеренным разрушительным последствиям для требовательных областей применения и чувствительной продукции, а также окружающей среды.
Безмасляные и маслозаполненные воздушные компрессоры
Чистота воздуха имеет решающее значение для многих областей применения, в которых даже мельчайшая капля масла или минимальный объем воздуха, загрязненный маслом, может привести к порче и отзыву продукции или повреждению производственного оборудования, а также ущербу окружающей среде. Конкретные условия применения на вашем предприятии позволят определить тип воздушного компрессора, который лучше всего подходит именно вам, а эксперты Atlas Copco Rental помогут сделать выбор и окажут необходимую поддержку.
Безмасляные воздушные компрессоры не «лучше», чем маслосмазываемые. Выбор компрессора зависит от конкретных условий применения и требуемого качества воздуха. Если угроза и последствия загрязнения маслом слишком высоки, использование безмасляного воздушного компрессора является обязательным (например, для медицинских процедур, в пищевой промышленности и для создания пузырьковой завесы). Если последствия загрязнения маслом не столь серьезные (например, в общем производстве и промышленных цехах), используются маслозаполненные воздушные компрессоры.
Слова, которые имеют значение.
Прежде всего, давайте разберемся с некоторыми упомянутыми выше терминами. Термин «безмасляный» применяется для описания компрессоров без смазки в камере сжатия. Он относится к компрессорам класса 0, а термин «технически безмасляный» обозначает уровень чистоты воздуха после сжатия. Несмотря на то, что эти термины близки по смыслу, между ними есть несколько важных отличий.
- Безмасляные компрессоры класса 0 могут гарантировать подачу полностью безмасляного воздуха. Несмотря на то, что такие компрессоры имеют более высокую начальную цену, они отличаются повышенной безопасностью в особо требовательных условиях применения. Класс 0 является самым высоким по чистоте, поэтому в вашу конечную продукцию не попадет никаких загрязнений.
- «Технически безмасляные» компрессоры допускают высокую вероятность загрязнения, поскольку это маслосмазываемые компрессоры, которые включают в себя фильтры для удаления масла. В отличие от безмасляных компрессоров класса 0 «технически безмасляные» воздушные компрессоры относятся к классу 1.
Сертификация: кто и зачем.
Международная организация по стандартизации (ISO) устанавливает международные стандарты для частных, промышленных и коммерческих целей. Сжатый воздух имеет собственный набор стандартов ISO. В зависимости от максимальной степени чистоты воздуха (которая определяется по количеству частиц на кубический метр в зависимости от размера частиц) компрессоры могут соответствовать классам 0–5 стандарта ISO.
Оригинальная версия стандартов ISO по чистоте сжатого воздуха (1991) была создана производителями фильтров и предназначена для производителей фильтров. Стандарт определял пять классов концентрации масла, лучшим из которых был класс 1. Класс 1 обозначает концентрацию масла 0,01 мг/м3 при давлении 1 бар (абс.) и температуре 20 oC. Оборудование, соответствующее этим критериям, иногда называется «технически безмасляным».
Однако эти стандарты были изменены в 2001 году и дополнительно обновлены в 2010 году. Текущий стандарт устанавливает ограничения на общее содержание масла (в виде аэрозоля, жидкого масла и масляного пара), при этом для измерения содержания масляных паров был введен специальный стандарт. Был добавлен новый класс (класс 0), который соответствует более строгим требованиям к качеству. Компания «Атлас Копко» получила сертификат ISO 8573-1 CLASS 0 (2010), а также сертификат ISO 22000 для завода по изготовлению безмасляных компрессоров в г. Антверпен, Бельгия.
Как работают безмасляные воздушные компрессоры?
Принцип работы воздушных компрессоров довольно прост: при сжатии воздуха его объем уменьшается, а давление увеличивается. В этом смысле безмасляные и маслозаполненные воздушные компрессоры работают практически одинаково. Сжатие воздуха — это двухступенчатый процесс, при котором давление воздуха повышается при уменьшении объема. Однако существуют технологии безмасляных воздушных компрессоров, которые работают по-другому.
- Безмасляный ротационный винтовой компрессор. Наружные шестерни синхронизируют положение винтовых элементов, вращающихся в противоположных направлениях. Поскольку роторы не соприкасаются и не создают трения, смазывание внутри камеры сжатия не требуется. Следовательно, сжатый воздух не содержит масла. Корпус изготовлен с предельной точностью, чтобы минимизировать утечку (и падение) давления с напорной стороны к впускному отверстию. Внутренний коэффициент сжатия ограничен предельной разностью значений температуры между впускным и выпускным отверстиями. Именно поэтому безмасляные винтовые компрессоры часто проектируют с несколькими ступенями и промежуточным охлаждением для достижения более высокого давления. Редуктор, приводящий механизм в действие, содержит смазку; термин «безмасляный» относится к камере сжатия, при этом подаваемый воздух не содержит посторонних загрязнений, помимо тех, которые изначально находятся в воздухе при прохождении через впускное отверстие.
- Безмасляный поршневой компрессор. Стандартный поршневой компрессор оснащен коленчатым валом, шатуном, поршнем, цилиндром и головкой клапана. В верхней части цилиндра находится головка клапана, удерживающая впускной и выпускной клапаны. Оба клапана представляют собой простые тонкие металлические заслонки, одна из них установлена под пластиной клапана, а другая — над ней. По мере перемещения поршня вниз над ним создается вакуум. Это позволяет внешнему воздуху при атмосферном давлении открыть впускной клапан и заполнить область над поршнем. Когда поршень движется вверх, воздух над ним сжимается, удерживает впускной клапан закрытым и открывает выпускной клапан. Воздух поступает из выпускного отверстия в резервуар. С каждым ходом в резервуаре оказывается все больше воздуха, и давление повышается. Безмасляный поршневой компрессор не впрыскивает масло в камеру сжатия, поскольку оснащен кольцами с тефлоновым покрытием.
- Безмасляный спиральный компрессор. Один спиралевидный ротор движется вокруг неподвижной спирали, и по мере перемещения этих спиралей относительно друг друга полость, захватывающая воздух между ними, постепенно уменьшается в объеме. Это уменьшение объема приводит к увеличению давления в фиксированном объеме всасываемого воздуха.
Каковы преимущества безмасляного воздуха?
Технологии для подготовки безмасляного воздуха позволяют избежать необходимости приобретения запасных фильтров, так как не требуется фильтровать масло. Это помогает сократить расходы на удаление масляного конденсата и снизить потери электроэнергии из-за падения давления в фильтрах. Кроме того, снижается экологическое воздействие: использование безмасляного воздуха помогает защитить окружающую среду и обеспечить соответствие международным нормативам. Применение безмасляных технологий позволяет свести к минимуму утечки и потребление электроэнергии, а также устранить необходимость удаления конденсата (в том числе его сбора/утилизации).
Более того, вы исключаете риск загрязнения маслом конечной продукции или попадания масла в технологический процесс, что, в свою очередь, защищает вас от риска потери репутации или негативного влияния на прибыль. Несмотря на то, что наше оборудование является временной поддержкой для вашей установки, вы можете рассчитывать на высочайшее качество и гарантированное отсутствие масла в воздухе.
Основные отрасли использования безмасляного воздуха
Отрасли промышленности и критически важные области применения, для которых необходим безмасляный воздух:
- Автомобильная промышленность: высокое качество покрытия, бесперебойные процессы и безопасность
- Пищевая промышленность: высокое качество конечной продукции
- Химическая промышленность: чистота продукции, более совершенные технологические процессы, уменьшение отходов, повышенная безопасность
- Электронная промышленность: системы непрерывного управления и создание абсолютной чистоты, необходимой для высокого качества продукции
- Медицина и здравоохранение: абсолютная надежность медицинского оборудования, используемого в больницах, стоматологических кабинетах, ветеринарных клиниках или других медицинских учреждениях
- Нефтегазовая промышленность: безотказные системы управления и технологические процессы, улучшенная безопасность и высокое качество конечного продукта
- Текстильная промышленность: более эффективное производство без потерь, снижение расходов на ремонт и техобслуживание, улучшенное качество текстиля
- Фармацевтика: чистота продукции, сниженный риск загрязнения, повышенная эффективность технологических процессов, сокращение расходов
- Очистка сточных вод: для промышленных или муниципальных установок по очистке сточных вод
Вопросы и ответы
Ниже приведены часто задаваемые вопросы и наши ответы на них, которые помогут сделать выбор в пользу безмасляного оборудования.
Какие испытания TÜV необходимо пройти для получения сертификата соответствия стандарту ISO 8573-1 класс 0?
В рамках части 2 выполняются измерения концентрации масла в виде аэрозолей и жидкости. Тестирование может быть выполнено при условии частичного (B2) или полного (B1) расхода (см. ниже). В рамках части 5 выполняется только измерение концентрации паров. Оба теста важны для получения сертификата соответствия стандарту ISO 8573 Класса 0. Это значит, что необходимо измерить содержание масла во всех трех формах: аэрозольной, жидкой и в виде паров.
Каковы основные отличия методов тестирования при частичном (B2) или полном (B1) расходе?
Для измерения аэрозоля и жидкости на соответствие ISO 8573-1, часть 2, применяются оба метода. Метод B2 предназначен для измерения центральной части потока воздуха. Аэрозоли регистрируются, но масло, налипшее на стенки труб (поток вдоль стенок) не учитывается. Большинство производителей компрессоров предпочитают этот менее точный метод. Метод B1 исследует весь поток воздуха для измерения концентрации аэрозолей и потока вдоль стенок. Этот тщательный метод испытаний используется на линейке безмасляных компрессоров «Атлас Копко». Даже при контроле этим строгим методом в потоке выходящего воздуха не было найдено следов масла.
Могут ли маслозаполненные компрессоры с фильтрами для удаления масла производить воздух без примесей масла?
Это решение часто называют «технически безмасляным воздухом». Тем не менее даже в оптимальных условиях и после нескольких этапов удаления масла качество воздуха остается сомнительным.
Чтобы получить воздух допустимого качества при использовании маслозаполненного компрессора, необходимо иметь дополнительные устройства для охлаждения воздуха и несколько ступеней компонентов для удаления масла. Выход из строя или некачественное техническое обслуживание любого из этих компонентов может привести к загрязнению производственного процесса маслом.
При использовании маслозаполненных компрессоров всегда будет сохраняться риск загрязнения и потенциальных серьезных последствий для вашего бизнеса.
Какое влияние оказывает температура окружающего воздуха?
Одним из аспектов, влияющих на эффективность и чистоту воздушной системы, является температура. При использовании маслозаполненных компрессоров с фильтрами для удаления масла количество масла, проходящего через фильтр, возрастает в геометрической прогрессии при повышении температуры в области фильтрации.
Если температура окружающей среды в компрессорной возрастает до 30 °C, выходная температура компрессора может достигнуть 40 °C, а количество масла, проходящего через фильтр, увеличится в 20 раз по сравнению с нормативным значением. Подобные значения температуры — не редкость и в странах с холодным климатом, если температура окружающей среды в компрессорной значительно превышает температуру наружного воздуха.
Повышение температуры также может стать причиной увеличения концентрации масляных паров, часть которых может попасть в конечный продукт. Более того, высокие температуры сокращают срок службы угольных фильтров. Повышение температуры с 20 до 40 °C может сократить срок службы фильтров до 90%. Что еще хуже, угольные фильтры не имеют индикаторов загрязнения. В таком случае масло просто попадет в процесс производства. При эксплуатации безмасляных воздушных компрессоров «Атлас Копко» качество воздуха не зависит от температуры.
А что насчет загрязнения маслом окружающего воздуха?
В окружающем воздухе присутствуют небольшие масляные загрязнения от автомобилей и промышленных источников. Однако в загрязненных областях содержание масла обычно не превышает 0,003 мг/м3. Это подтверждено исследованиями, проводимыми TÜV рядом с предприятием по обработке металла, выполняющим токарные операции, фрезерование, шлифовку и сверление. Поблизости проходило активное движение автотранспорта и находилась мусоросжигательная печь. Этот крайне низкий уровень масла в атмосфере будет устранен безмасляным компрессором. Масло почти полностью будет удалено конденсатом в промежуточном и концевом охладителе, и будет получен чистый безмасляный воздух для применения в промышленности.
