СПОСОБЫ ОЧИСТКИ СЖАТОГО ВОЗДУХА

Воздух очищают методом фильтрации и осушки, а также применением силовых полей. В некоторых устройствах и системах используют комбинированный способ, последовательно применяя, например, силовые поля и осушку или осушку и фильтрацию.

Предварительная очистка сжатого воздуха с использованием инерционных сил реализуется с помощью центробежных очистителей. В них загрязнители выходят из потока, совершающего спиральное движение, под действием центробежных сил (циклонные очистители). Преимуществами таких очистителей являются: постоянство степени очистки, незначительные потери давления, небольшие размеры, низкая стоимость.

Процесс очистки сжатого воздуха от загрязнителей вследствие их взаимодействия с элементами пористой перегородки называется фильтрацией. В качестве фильтрующих материалов широко применяются металлокерамика, керамика, тонкие и сверхтонкие волокна (естественные и искусственные), активированный уголь и другие материалы. Металлокерамические материалы отличаются высокой прочностью, температурной стойкостью, возможностью изготовления фильтров сложной формы, хорошей обрабатываемостью, возможностью восстановления способности фильтровать после загрязнения. Они применяются в фильтрах с тонкостью фильтрации 40…5 мкм для очистки воздуха от грязи, трубной окалины, ржавчины и конденсата [2, 3].

Волокнистые фильтрующие материалы (войлок, фетр, ткани, бумага, стекловолокно) имеют самое широкое применение – от очистки всасываемого компрессором воздуха до сверхтонкой очистки воздуха (со степенью фильтрации 99,9999 %) в фармацевтической и пищевой промышленностях. При высокой концентрации загрязнителей волокнистые фильтры быстро засоряются. Поэтому для увеличения продолжительности их работы перед ними часто устанавливают фильтры грубой очистки из металлокерамики. Так, например, в фильтрах тонкой и сверхтонкой очистки (с тонкостью фильтрации 1…0,01 мкм) применяют фильтроэлементы из боросиликатного стекловолокна. Получаемый при этом 1…2 класс чистоты воздуха достигается использованием предварительной очистки воздуха до среднего размера пор 5 мкм.

Тонкость фильтрации 0,003 мкм получают, последовательно фильтруя воздух с помощью боросиликатного стекловолокна и активированного угля. В этом случае, с целью увеличения долговечности фильтров, воздух предварительно очищают фильтром с тонкостью фильтрации 1 мкм и осушают.

При необходимости сжатый воздух осушают методами охлаждения, редуцирования и адсорбции. В процессе охлаждения воздух становится насыщенным и часть влаги, равная разности между действительным ее содержанием в воздухе и содержанием, соответствующим насыщению воздуха при данной температуре, выпадает в виде жидкости. Охлажденный воздух непосредственно перед его применением можно подогреть, что предотвратит конденсацию паров воды и масла в процессе работы пневмосистемы (в пескоструйных и дробеструйных машинах). Понижение давления сжатого воздуха приводит к уменьшению относительной влажности, что может быть использовано для осушки сжатого воздуха, из которого предварительно удалена капельная жидкость. Адсорбционная осушка сжатого воздуха основана на свойстве природных или искусственных пористых материалов избирательно концентрировать на поверхности водяной пар, количество которого возрастает с понижением температуры и увеличением его концентрации в сжатом воздухе. В технике находят широкое применение адсорбенты: активная окись алюминия, силикагели, искусственные цеолиты. Они отличаются высокой механической прочностью и небольшими энергозатратами при регенерации.