Calitatea constituie probabil în zilele noastre una dintre cele mai arzătoare probleme ale utilizării aerului comprimat în țară. Specialiștii se confruntă aproape zilnic cu problemele cauzate de aerul comprimat care conține agenți poluanți uleioși, lichizi și solizi. Cu toate că în jurul acestor probleme există cele mai mari semne de întrebare, până acum s-a făcut prea puțin pentru eliminarea acestor poluanți.
La o primă analiză superficială, calitatea influențează direct consumul de energie. Dacă însă ne gândim mai bine, putem constata că producerea aerului comprimat de proastă calitate înseamnă risipă mare de energie. Poluanții aflați în aer distrug în general elementele și sculele pneumatice. Ei provoacă oprirea producției și, în același timp, creșterea necesarului de întreținere și de înlocuire a pieselor. În multe locuri, aerul comprimat de proastă calitate duce la creșterea cantității de rebuturi. Să produci rebut cu aer comprimat obținut scump înseamnă risipă de material și de energie. Asigurarea aerului comprimat de calitate corespunzătoare începe cu alegerea compresorului și a amplasamentului stației de compresoare. Aerul aspirat de compresor conține mulți agenți poluanți, dar aceștia pot ajunge în aer și în timpul comprimării și distribuirii sale, în funcție de sistem. Acești agenți poluanți pot fi extrași din aerul comprimat prin utilizarea filtrelor și a uscătoarelor de aer comprimat corespunzătoare. Calitatea dorită de către utilizatori poate fi deci asigurată prin crearea corespunzătoare a sistemului de filtrare, dar realizarea sa necesită:
- o investiție suplimentară și
- o întreținere sistematică și atentă.
În ciuda acestora, se recomandă imperativ punerea pe ordinea de zi a problemelor legate de calitate pentru că prin rezolvarea lor
- crește durata de viață a consumatorilor de aer comprimat
- scade riscul apariției penei de producție
- crește productivitatea uzinei
- scade necesitatea întreținerii consumatorilor de aer comprimat
- crește calitatea produselor și prin aceasta valoarea lor de piață,
- scad necesarul de energie și cheltuielile necesare realizării produselor.
Deci, problema calității este în strânsă legătură cu productivitatea și cu consumul de energie al unei uzine. De aceea, în ceea ce urmează, ne vom ocupa amănunțit de efectele celor trei agenți poluanți care cauzează cele mai multe probleme, adică de:
- agenții poluanți solizi
- uleiul și
- efectul apei
3.2.1 Agenții poluanți solizi în aerul comprimat
Agenții poluanții solizi ajunși în aerul comprimat sunt de două feluri, unii pe care îi aspiră compresorul din mediu și alții care pot ajunge în rețea în timpul comprimării.
Compresorul absoarbe din mediul înconjurător, în primul rând, o cantitate de praf ce depinde de locul instalării și de caracterul fabricilor ce funcționează în apropiere.
|
Clasa |
Concentrația de praf |
Locuri tipice de existență |
|
|
|
mg/m3 |
|
|
|
Fără praf |
0 |
|
|
|
Încărcare ușoară |
0-170 |
Drumuri solide, hale uzinale,nave. |
|
|
170-350 |
Drumuri nesolide, carieră de piatră, terenuri cu bumbac |
||
|
Încărcare medie |
|||
|
Încărcare grea |
350-700 |
Cuptoare, construcțiide drumuri, terasamente de praf |
|
|
Încărcare foarte grea |
700 - 1400 |
Fabrică de ciment, terenuri petrolifere, stații de concasare |
|
| peste 1400 | |||
| Furtună de praf, autovehicule în deșert |
Figura 2 Concentrații de praf caracteristice
Figura nr.2 arată concentrația de praf în unele locuri tipice. În afara prafului, compresorul mai absoarbe câțiva agenți poluanți care se găsesc din păcate în aer, cum sunt gazele emise de autovehicule, cenușa, hidrogenul carbonat, fumul emis de fabrici, diferite poluări emise, etc. De efectul acestora din urmă trebuie să ne ocupăm numai în cazul în care concentrația acestora depășește valorile medii.
În timpul comprimării, respectiv după aceasta, în aerul comprimat pot ajunge următorii agenți poluanți: bucăți de material rezultând din uzura filtrului de absorbție, praf de metal apărut în urma uzurii părților metalice ale compresorului, părți rupte din agentul de uscare al uscătoarelor prin adsorbție, bucăți din rugina apărută în conducte. Dacă filtrarea și separarea acestora nu este rezolvată, agenții poluanți solizi ajung la consumatori, unde provoacă pierderile și problemele menționate anterior.
3.2.2. Uleiul în aerul comprimat
Uleiul din aerul comprimat ajunge aici în timpul comprimării, în camera de compresie. Uleiul utilizat pentru lubrifierea pieselor metalice se amestecă cu aerul în camera de compresie. Cantitatea de ulei rămasă în aerul comprimat depinde de randamentul dispozitivului de separare folosit.
Problema uleiului a dispărut numai odată cu apariția compresorului elicoidal, ce funcționează complet fără ulei, pentru că , în acest caz, rotoarele compresorului nu se ating, nefiind nevoie de introducerea lubrifiantului. Figura nr.4. reprezintă conținutul de ulei caracteristic pentru câteva tipuri de compresoare utilizate pe scară largă.
Referitor la uleiul din aerul comprimat, trebuie să amintim o problemă legată de o greșeală din practică. O parte dintre utilizatori, din comoditate și din cauza economisirii prost înțelese, nu asigură lubrifiantul necesar funcționării elementelor și uneltelor pneumatice, ci lasă ungerea în seama uleiului ajuns în rețeaua din compresor. Greșit ! Consumatorii au nevoie de cantitatea si calitatea de lubrifiant stabilită de producător. Calitatea uleiului necesar pentru ele nu coincide nici măcar întâmplător cu calitatea uleiului lubrifiant al compresorului! - Dacă acest lucru nu se respectă, instalația se uzează mai repede, crește consumul de aer comprimat și necesarul de întreținere.
|
Compresoare cu șurub fără ulei |
0 mg/m3 |
|
Compresoare cu șurub cu injecție cu ulei |
2-13 mg/m3 |
|
Compresoare cu piston cu ungere |
2-10 mg/m3 |
|
Compresoare cu piston fără ulei |
0,001-0,01 mg/m3 |
|
Compresoare cu rotație (lamelare) |
10-100 mg/m3 |
Figura 4. Conținutul de ulei din aerul comprimat furnizat de diferite compresoare.
3.2.3 Apa în aerul comprimat
Aerul atmosferic aspirat de compresor poate absorbi la rândul său cantitatea de apă determinată de temperatură și independent de presiune, până ce ajunge la saturație. Dacă ajunge mai multă apă în el decât saturația stabilită de temperatură, atunci surplusul se separă. Apă se separă din aer și atunci când aceasta este răcită sub temperatura de saturație stabilită de conținutul de apă. (anexa 7.6.).
Astfel, în timpul comprimării, când temperatura aerului se ridică de la temperatura de aspirație la 100-160 °C - deci va fi în stare să admită o cantitate mai mare de de apă - apa nu se separă. Apa apare doar în postrăcitor, dar și acolo doar de la punctul în care temperatura scade sub temperatura de saturație stabilită de conținutul de apă.
In baza acestor aspecte trebuie să prevedem separarea apei în rețeaua de aer comprimat atât timp cât, printr-un procedeu oarecare, nu scădem umiditatea aerului în așa măsură încât temperatura de saturație aferentă să fie mai joasă decât temperatura minimă a aerului comprimat din sistem.
3.2.4. Clasificarea calitativă a aerului comprimat
Multă vreme, până și între specialiști a dominat o nesiguranță în privința problemelor calitative ale aerului comprimat. Foarte multe recomandări, standarde de fabrică și naționale reglementează cantitatea din cei trei agenți poluanți admisă în diversele domenii de activitate.
În 1984 a apărut în țările Pieței Comune primul standard extins în toate domeniile, care aduce în sfârțit la un numitor comun toate acest aspecte controversate.Standardul PNEUROP 6611/84, intitulat “Clasele calitative ale aerului comprimat”, stabilește 4, respectiv 5 clase calitative pentru cele trei tipuri principale de agenți poluanți, (fig.6) stabilind pe cele corespunzătoare fiecărui domeniu de utilizare a aerului comprimat.
Până la apariția reglementărilor privind problemele legate de calitatea aerului comprimat, recomandăm aplicarea prevederilor standardului PNEUROP 6611/84 menționat mai sus.
|
Conținut de materiale solide: |
||
|
Clasa |
Diametrul maxim al particulei pm |
Densitatea particulei g/m3 |
|
1 |
0,1 |
0,1 |
|
" 2 |
1 |
1 |
|
" 3 |
5 |
5 |
|
~4 |
40 |
nespecificat |
|
Umiditate: |
|
Clasa |
Punct de rouă presiune °C |
|
1 |
-40 |
|
2 |
-20 |
|
3 |
+2 |
|
4 |
+10 |
|
5 |
nespecificat |
Conținut de ulei:
|
Clasa |
Conținut max. de ulei mg/m |
|
1 |
sub 0,01 |
|
2 |
0,1 |
|
3 |
1 |
|
4 |
2,5 |
|
5 |
5,0 |
Figura 6. Clasele calității aerului comprimat conform standardului PNEUROP 6611/84
