Umění úpravy stlačeného vzduchu

Jedním z mnoha aspektů zásadně ovlivňujících kvalitu i cenu výrobních procesů využívajících stlačený vzduch je kvalita tohoto média. Pro každý typ výroby a použití je nutné zvolit vhodný stupeň čistoty vzduchu, je nutné najít optimální kvalitu vzduchu pro každou konkrétní aplikaci. Zcela jistě bude rozdíl mezi vzduchem například pro ofukování součástky po frézování a vzduchem používaným ve zdravotnictví. Pokud použijeme vzduch znečištěný, pak to může mít negativní vliv na kvalitu výroby. Díky nedostatečně upravenému vzduchu se mohou vyskytnout problémy s životností ventilů či pohonů, s nerovnoměrným nanášením barev, s ulpíváním materiálů v násypkách, s regulací tlaku, s odváděním kondenzované vlhkosti, s rozběhem výrobních procesů atd. Tyto problémy vznikají kvůli vymývání maziva z prvků, bobtnáním a poškozením těsnicích dílů, korozí rozvodů a jednotlivých prvků a vysoké vlhkosti vzduchu. Pokud je naopak vzduch čištěn na vyšší kvalitu než je nutné, pak to zbytečně prodražuje výrobu jednak nutností použití dalších zařízení pro úpravu vzduchu, jednak může dojít k nutnosti zvýšení tlaku na vstupu do systému, protože každý prvek vřazený do rozvodu vzduchu způsobuje jistou tlakovou ztrátu. Každé zvýšení tlaku na vstupu má zpětně velký vliv na konečnou cenu výroby stlačeného vzduchu. Kromě „standardních“ průmyslových výrobních procesů jsou procesy kde stlačený vzduch nemá funkci pohonnou či silovou, ale přesto je nezbytný pro zajištění výroby či fungování zařízení. Jedná se o farmaceutické a zdravotnické přístroje a o potravinářskou výrobu. SMC nabízí vhodná řešení, která zajistí požadovanou kvalitu vzduchu pro všechny oblasti využití stlačeného vzduchu. Pro určení kvality stlačeného vzduchu se používají hodnoty vycházející z normy ISO8573-1 : Stlačený vzduch pro všeobecné použití, nečistoty a třídy jakosti. Tato norma popisuje kvalitu vzduchu hodnocením množství 3 nejdůležitějších typů nečistot: pevných částic, vlhkosti a oleje. Vzájemná kombinace těchto nečistot významně ovlivňuje kvalitu vzduchu. Například pevné částice nahromaděné v přítomnosti oleje nebo vlhkosti vytvářejí podstatně větší částice než byly původní nečistoty, kombinace oleje a vody zase vede ke vzniku nežádoucích emulzí. Dalším problémem může být kondenzace vlhkosti a vodních par v rozvodech stlačeného vzduchu. Pro popis kvality vzduchu se podle výše uvedené normy používají vždy 3 číslice postupně odpovídající množství jednotlivých typů nečistot. Pokud není některý z údajů určen, pak je tato hodnota proškrtnuta. Hodnoty se vždy vztahují na normální atmosférické podmínky, tj. teplota vzduchu 20 °C, absolutní tlak vzduchu 0,1 MPa a relativní tlak vodní páry 0 Pa. Prvky pro úpravu stlačeného vzduchu Chceme-li se vyhnout problémům souvisejícím s kvalitou použitého stlačeného vzduchu je nutné, aby vzduch po stlačení v kompresoru prošel úpravou, která má za účel zbavení vzduchu mechanických nečistot, vlhkosti a oleje tak, aby jednotlivé hodnoty odpovídaly požadované kvalitě. Úpravu stlačeného vzduchu lze obecně rozdělit do dvou hlavních částí, a to úprava vzduchu v hlavním rozvodu a úprava vzduchu na stroji. Pro obě tyto oblasti nabízí na českém trhu celou řadu vhodných řešení firma SMC Industrial Automation CZ s.r.o. Ze sortimentu této firmy lze, kromě standardních jednotek pro úpravu vzduchu, vybrat například následující prvky: Inovovaná řada filtrů pro hlavní rozvody vzduchu V loňském roce byla na trh uvedena kompletní inovovaná řada filtrů pro úpravu vzduchu v hlavním rozvodu. Všechny tyto vylepšené filtry mají rozsah vstupních závitů od Rc1/8 až po Rc1 (kombinací s již dříve zavedenými řadami je možné pokrýt připojení až po závit Rc2). Kromě snížení zástavbových rozměrů jednotlivých prvků až o 40 % a zvýšení průtoku oproti starším řadám až o 6 % je nesporně největší výhodou nově možnost upevnění těchto prvků do modulárních celků. Zákazníkem vybrané prvky se tedy sestaví do jednoho kompaktního celku, přesně tak, jak jsme zvyklí ze standardních jednotek úpravy vzduchu. To umožní podstatně zkrátit čas pro montáž a manipulaci s prvky. Dalšími inovacemi jsou možnosti volby provedení s vitonovým těsněním, s tlakovým rozsahem do 1,6 MPa, se snímačem diferenčního tlaku, se speciálním mazivem atd. A jaké prvky tedy SMC v této kategorii nabízí? Základem je filtr AFF. Tento filtr s průtokem až 12 000 Nl/min obsahuje filtrační vložku s porézností 3 ?m a odloučí až 90 % kompresorového oleje obsaženého ve vzduchu. Pokud je požadována větší čistota vzduchu, pak je možné použít mikrofiltr AM (poréznost 0,3 ?m) a submikrofitr AMD (0,01 ?m, obsah oleje maximálně 0,1 mg/ m3). Mikrofiltr a submikrofiltr integrovaný do jednoho prvku nabízí filtr AMH. Ještě vyšší filtrace oleje lze dosáhnout použitím adsorbčního filtru AME, pomocí kterého dosáhneme odstranění oleje až na hodnotu 0,01 mg/m3. Pro odstranění olejového zápachu ze vzduchu (například při používání vzduchu v potravinářství, lékařství či farmaceutickém průmyslu) lze použít filtr s aktivním uhlím AMF. Vysoká účinnost tohoto filtru (množství oleje maximálně 0,004 mg/m3) je zajištěna třinácti vrstvami aktivního uhlí. Inovovaný odlučovač kondenzátu AMG Odlučovač kondenzátu AMG je vhodné použít v hlavním rozvodu vzduchu, pokud potřebujeme sice vzduch zbavit vlhkosti, ale není nutné nebo možné (například z důvodu nemožnosti přivedení elektrické energie) použít sušičky vzduchu. Tento odlučovač, standardně vybavený automatickým odpouštěním kondenzátu při zaplnění, odstraní až 99 % vody (kondenzátu) ze vzduchu. Vzhledem k možnému vysokému průtoku až do 12 000 Nl/min lze vzduch upravený pomocí odlučovače AMG využít například pro ofukování nebo pro velká pneumatická nářadí. Podobně jako u filtrů pro hlavní rozvody je zde možné pro připojení Rc1/8 až Rc1 použití inovované řady, které umožní připojení odlučovače přímo do modulární jednotky úpravy vzduchu pomocí mezikusů. Molekulární vysoušeč vzduchu IDG Pro extrémní vysušení vzduchu je určen molekulární vysoušeč vzduchu IDG. Jeho zapojením do obvodu lze získat vzduch vysušený až na hodnotu atmosférického rosného bodu –60 °C, maximální průtok lze získat 1000 Nl/min při atmosférickém rosném bodě –15 °C. Vysoušeč IDG lze montovat jak samostatně, tak do jednotky úpravy vzduchu v rozvodu vzduchu na stroji. Prvek může být volitelně vybaven indikátorem vlhkosti výstupního vzduchu. Pomocí tohoto indikátoru lze sledovat správnou funkci vysoušeče. Podobně jako odlučovač AMG ani tento vysoušeč nepoužívá při svém provozu elektrickou energii. Sušička vzduchu IDFA – rozšířená řada o p rovedení 55 kW a 75 kW Kondenzační sušička vzduchu řady IDFA je konstrukčně navržena tak, aby měla velkou účinnost a úsporu spotřebované energie. Používaná chladicí média (R134A a R407C) jsou plně v souladu s ekologickými požadavky a nijak nepoškozují ozonovou vrstvu Země. Pro zabránění koroze sušiček jsou výměníky tepla konstruovány z nerezových ocelí. Vestavěný zpětný ventil zabezpečuje chladicí kapalinu proti úniku a usnadňuje případné plnění sušičky. Nádoba s ventilem pro automatické odpouštění kondenzátu je umístěna přímo ve skříni sušičky a nepřesahuje její zástavbové rozměry. Sušičky jsou testovány podle provozních podmínek daných normou ISO 7183 (vstupní tlak 0,7 MPa, teplota vzduchu na vstupu 35 °C a okolní teplota 25 °C). V těchto podmínkách poskytuje sušička IDFA tlakový rosný bod vzduchu 3 °C při 0,7 MPa, což odpovídá třídě 4 pro vodu dle normy ISO 8573.1. Sušička je snadno ovladatelná jediným tlačítkem ON/OFF, pro kontrolu správné činnosti je na čelním panelu umístěný teploměr zobrazující teplotu vysoušeného vzduchu. Řada IDFA pokrývá celé spektrum aplikací od průtoku 12 m3/h až po nově uvedou velikost 75 kW s průtokem 660 m3/h (pro tlakový rosný bod 3 °C při 0,7 MPa). Takto upravený vzduch splňuje požadavky normy ISO8573-1 pro vzduch třídy 4. Vzduch dodávaný touto sušičkou může být použitý i ve zdravotnických aplikacích. Vzhledem k rozsahu průtoků, které je možné touto řadou sušiček pokrýt je zřejmé, že sušičku je výhodné použít nejenom v hlavních rozvodech vzduchu, ale je možné ji zabudovat i do přívodů jednotlivých strojů, pokud je nutné zajistit správnou kvalitu dodávaného vzduchu. I přesto, že v článku je uveden pouze zlomek prvků dodávaných firmou SMC pro úpravu vzduchu, je zřejmé, že volba nejvhodnějšího provedení úpravy vzduchu s ohledem na zajištění kvalitní výroby a co nejnižší náklady je skutečným uměním. Tým odborníků firmy SMC je připraven toto své umění předvést i vám!