Stlačený vzduch a jeho kvalita – jak ji získat a měřit

2. Dosažení kvality

Nejdříve si musíme uvědomit, že pracujeme se stlačeným vzduchem, který je nejdražším energetickým mediem. Výroba 1m3 vzduchu o tlaku 7bar(g) stojí přibližně 0,50 Kč.

Každý prvek, který zařadíme do okruhu stlačeného vzduchu, způsobuje přídavnou tlakovou ztrátu, kterou musí kompresor překonat dodatečným přidáním energie. Tlakový ztráta 100 mbar znamená zvýšení výkonu a spotřebu energie o cca 1%. Takže je nutno volit vysoce kvalitní výrobky s jasně definovanými parametry.

Co se týče pevných částic, můžeme se dnes spolehnout na kvalitní filtry od renomovaných výrobců. Je nutno si zjistit tlakovou ztrátu filtru v„mokrém" stavu, jinak se nám „levný" filtr provozně velmi prodraží.

Kvalita tlakového vzduchu je hodnocena i podle kritéria Tlakového rosného bodu (TRB), jednoduše řečeno podle množství vody ve stlačeném vzduchu.

Podle požadovaného TRB můžeme použít kondenzační sušičky (do +3°C TRB) a adsorpční sušičky ( standardně - 40°C nebo -70°C TRB, speciální provedení i pro nižší TRB). Membránové sušičky jsou speciálním případem. Nepotřebují externí zdroj energie, ale jejich TRB je pohyblivý na základě vnějších podmínek, zajišťují určitý definovaný pokles TRB na výstupu oproti vstupu.

Pro správnou funkci sušiček je nezbytné definovat podmínky použití: teplotu okolí, teplotu vstupujícího stlačeného vzduchu, tlak a požadovaný TRB. A vycházet z nejhorších možných podmínek – např. v létě, kdy je ve vzduchu mnohonásobně více vlhkosti než v zimě a nároky na sušení jsou nejpřísnější.

U kondenzačních sušiček dojde v nepříznivých podmínkách „jen" k posunu TRB. Adsorpční sušičky mohou v nevhodných podmínkách zkolabovat.

Také je nutno si uvědomit, že adsorpční materiál adsorbuje ve své podstatě stejně vodní páru jako olejovou páru. Ovšem olej podstatně snižuje životnost adsorbéru. Proto je nutno snížit obsah oleje před vstupem do sušičky správnou filtrací. U membránové sušičky je to přirozené: nečistoty a olej ucpou membránu a zamezí tak sušení. Je nutno si dát pozor na zajištění stabilního tlakového rosného bodu ekonomicky efektivním způsobem neboť jde opět o cenu energie. Více o sušičkách se můžete dočíst zde:

http://www.beko-technologies.cz/vyrobky/suseni/

Nejzáludnější v kvalitě stlačeného vzduchu je olej. A musíme rozlišovat olejové aerosoly a páry. Tradiční cestou k odstranění olejových aerosolů je použití kvalitního koalescenčního filtru, k odstranění par slouží aktivní uhlí.

Někdo namítne, že jednodušší je ušetřit si na bezmazný kompresor. To má však 2 záludnosti:

nasávaný vzduch je již znečištěn uhlovodíky a obvykle nevíme, v jaké míře. V přírodě je koncentrace uhlovodíků cca 0,3 mg/m3, v průmyslové oblasti to může být i několik mg/m3. takže to není cesta pro zajištění třídy 1 a lepší. Abychom měli jistotu, zařazuje se i za bezmazný kompresor filtr a aktivní uhlí.

Bezmazný kompresor má horší energetickou účinnost, je podstatně dražší a je náročnější na údržbu.

U aktivního uhlí je záludné, že olejové páry jsou zachycovány stejně jako vodní páry, tudíž vzduch musí být vysušen (na méně než 20% r.v. při +35°C ). Na životnost aktivního uhlí má velký vliv teplota stlačeného vzduchu. Např. při teplotě +50°C se životnost zkracuje téměř na polovinu.

Poměrně nedávnou novinkou odstranění olejových aerosolů a par je katalytická oxidace. BEKO TECHNOLOGIES dodává zařízení BEKOKAT, které je certifikované TÜV Nord pro dodávku bezolejového vzduchu třídy 1 a lepší a s certifikátem od GfPS Aachen, Německo, pro vzduch mikrobiologicky čistý – bez bakterií.

Jak funguje BEKOKAT můžete zhlédnout na krátkém videu 

Info o BEKOKATu v češtině zde: http://www.beko-technologies.cz/vyrobky/procesni-technika/bekokat/prehled/

Výhodou BEKOKATu je, že může být zařazen za olejem mazaný kompresor, při náhlém zvýšení výskytu oleje do systému (např. protržený separátor oleje kompresoru) reaguje uzavřením cesty do technologie a vyšle signál o nestandardním stavu. Obsluha je okamžitě informovaná, může reagovat a technologie je v bezpečí.

Což je rozdíl oproti aktivnímu uhlí, které při standardních podmínkách sice také splní svůj účel, ale při mimořádném zvýšení množství oleje do systému se to obsluha nemá šanci dozvědět, dokud neprojde olej všemi filtry, aktivním uhlím, nekontaminuje potrubí a neobjeví se v technologii. Čištění celé soustavy je drahé a časově náročné – je nutno technologii odstavit. A při známé nechuti měnit včas filtry (a „ušetřit") není tato tradiční metoda moc spolehlivá. BEKOKAT je energeticky velmi účinný díky výměníku tepla a velkou část energie si sám dodává díky exotermickému principu oxidace.

3. Měření kvality

„Kdo neměří – nic neví" ….. neznámý autor J.

Nejsnazší a nejlevnější je měření tlakového rosného bodu. Tím se zde nebudeme zabývat.

U pevných částic a oleje je to podstatně složitější a dražší. Musíme varovat před představou, že je možno měřit „hned za kompresorem" a hlídat kompresor, neboť množství oleje a pevných částic je v tomto bodě tak velké, že nám měření zkolabuje. Musíme si uvědomit, že např. třída 1 pro olej je definována hranicí 0,01mg/ m3 !!!, to je asi jako olej na špičce jehly rozptýlený v pokoji bytu. Takže pokud máme měřit spřesností na 0,001mg/m3 , pak množství např. 20mg je 20.000 krát vyšší. Můžete namítnout, že tabulkové hodnoty spotřeby oleje u moderních kompresorů jsou v hodnotách kolem 4mg/m3. Ano. Tabulkové hodnoty, vztažené k 20°C a 1bar (abs) (při vyšších teplotách jsou hodnoty podstatně vyšší). Tato měření jsou určena k ověření účinnosti filtrace a odstranění oleje v místě spotřeby.

Velmi vyspělým přístrojem pro kontinuální měření olejových par(!) je přístroj METPOINT OCV, jehož princip můžete shlédnout na krátkém videu: 

Informace o OCV v češtině na: http://www.beko-technologies.cz/vyrobky/merici-technika/metpoint-ocv/prehled/

Metpoint OCV je certifikované měření olejových par TÜV Nord (validované i pro měření olejových par v medicinálním vzduchu!).

Pro měření částic se používá metoda laserového optického čítače, který měří množství v několika „kanálech" dle velikosti částic. A opět je zde určitá záludnost. Měřený vzduch nesmí obsahovat páry vody a oleje nad určité množství, jinak se zanese laser a fotodetektor. Takže i toto měření je určeno ke kontrole kvality po úpravě (filtraci) stlačeného vzduchu.

Obě zařízení (pro měření olejových par i částic) existují ve stacionární i přenosné verzi, takže není nutno kupovat ihned zařízení, když si chceme nechat provést kontrolu. Ale je nutno si uvědomit, že takové měření není realizovatelné během hodiny. Jeho příprava trvá hodiny a doporučujeme ho provádět několik dní, abychom zjistili vztažné skutečnosti.

Nakonec se zamysleme nad cenovou argumentací. Ano, jmenované přístroje nejsou levné. Ale porovnáme-li jejich cenu s možností snížit zmetkovitost, snížit spotřebu energie, snížit poruchovost (ne levných) zařízení, mít jistotu dodávky „just in time" svých výrobků svému zákazníkovi atd., pak doporučujeme vzít do ruky kalkulačku a propočítat obě varianty. Dá se spočítat, že investiční a provozní náklady na bezmazný kompresor s příslušenstvím jsou vyšší než jsou investiční a provozní náklady na olejem mazaný kompresor s BEKOKATem a příslušenstvím. Tím v žádné případě nezatracujeme bezmazné kompresory, které své uplatnění určitě mají.

BEKO TECHNOLOGIES se zabývá vším, co je za kompresorem. Odvodem a úpravou kondenzátu (např. legendární BEKOMAT), filtrací, sušením, měřením a specialitami jako jsou chlazení stlačeného vzduchu, ohřev, katalytické spalování oleje, atd. Rádi Vám poradíme.

Diskuze