Курс «Трубопроводная арматура». Модуль «Пневмоприводы и приборы управления пневмоприводами»
Шрифт:
Основную часть газообразных загрязнений, попадающих в системы вместе с атмосферным воздухом, составляют:
– дымовые газы от сжигания топлива;
– газы, образующиеся при химических процессах;
– пары кислот и щелочей; растворители и др.
Наиболее часто в сжатом воздухе содержится сернистый газ SO3, который при соединении с конденсатом образует серную кислоту и сернистый ангидрид, разрушающий наряду с другими растворами кислот, щелочей и озоном поверхности устройств и уплотнений.
Воздействие
Анализ данных эксплуатации свидетельствуют о том, что загрязнения сжатого воздуха значительно снижают надежность и долговечность пневматических систем, приводят к нарушению технологических процессов.
Воздействие загрязнений на пневматические системы и устройства можно разделить на:
– физическое,
– химическое
– электролитическое.
Физическое воздействие загрязнений заключается:
– в закупорке отверстий и сопел влагой, льдом и твердыми частицами,
– в смывании смазки,
– в повреждении рабочих поверхностей клапанных пар, мембран, золотников, в износе и заклинивании трущихся деталей и т. п.
Химическое воздействие загрязнений проявляется в:
– коррозии металлических деталей,
– разрушении покрытий и резиновых деталей, растворами кислот, щелочей и других химически активных компонентов.
Электролитическому воздействию загрязнений подвержены устройства с контактирующими деталями из разных материалов или покрытий. В этом случае кислотные и щелочные растворы являются электролитом, а детали – электродами; в результате происходит разрушение их поверхностей, даже если они выполнены из легированных сталей, латуни или бронзы.
Выбор степени очистки сжатого воздуха
Для повышения долговечности и надежности пневматических систем управления было бы идеальным полное удаление загрязнений сжатого воздуха. Однако присутствие определенного количества загрязнений в ряде устройств практически не сказывается на их работоспособности.
Поэтому полная очистка сжатого воздуха, связанная со значительными затратами, в большинстве случаев экономически нецелесообразна.
Требования к очистке воздуха зависят от конструктивного исполнения и материала элементов систем управления и механизмов, размеров и точности, величины зазоров и отверстий,
от требований к надежности и долговечности, от эксплуатационных условий и характера воздействия загрязнений.
Установлено, что интенсивность износа устройств тем выше, чем выше твердость частиц, а увеличение твердости и пористости трущихся поверхностей повышают износостойкость.
Определение необходимой тонкости очистки сжатого воздуха
Абразивный износ и заклинивание могут быть значительно снижены, если размер твердых частиц, поступающих в устройства с воздухом, не превышает 3/4 величины наименьшего зазора трущихся пар.
Примерные величины зазоров подвижных деталей различных устройств даны в табл.2.
Табл. 2. Примерные величины зазоров подвижных деталей различных устройств
Определение
Требуемая степень осушки сжатого воздуха зависит от чувствительности конкретных устройств к содержанию влаги. К группе устройств, для которых не требуется строгая регламентация
содержания влаги в жидком состоянии, относятся коммуникации систем, емкости, оборудование силовых приводов мембранного типа и сильфонные устройства, имеющие надежное антикоррозийное покрытие, в которых трущиеся поверхности непосредственно со сжатым воздухом не соприкасаются.
Содержание жидкой влаги в сжатом воздухе рекомендуется ограничивать для пневмооборудования систем автоматизации производственных процессов (цилиндров, моторов и аппаратуры).
Не допускается содержание жидкой влаги в сжатом воздухе, используемом для питания пневматических систем управления с повышенными требованиями к надежности для станков, прессов, автоматических линий и других устройств; пневматических приборов и средств автоматизации, на которые распространяются требования ГОСТ 11882–73; систем, работающих
при минусовых температурах окружающей среды. Для этой группы устройств воздух должен быть подготовлен согласно нечетных классов по ГОСТ 17433–80.
Способы очистки сжатого воздуха
В промышленности для очистки сжатого воздуха нашли применение силовые поля, фильтрация и осушка. В схемах и устройствах очистки часто последовательно используют несколько способов очистки.
Область применения этих способов и их эффективность для промышленной очистки воздуха определяются характеристиками очистных устройств, реализованных на указанных способах. Поэтому перед рассмотрением основных способов очистки воздуха приведем основные понятия
о важнейших параметрах очистных устройств.
Из-за сложности определения действительного значения дисперсного состава загрязнений в сжатом воздухе и фракционного коэффициента очистки возникает необходимость выражать эффективность очистки косвенными параметрами:
– для устройств очистки с применением силовых полей – минимальным диаметром задерживаемых частиц;
– для устройств очистки фильтрующего типа – номинальной и абсолютной тонкостями фильтрации.
Для устройств осушки эффективность очистки определяется точкой росы сжатого воздуха на выходе.
Способы очистки имеют много разновидностей, эффективность которых может изменяться в указанных пределах в зависимости от конструктивных параметров, концентрации,
дисперсности и вида загрязнений.
Очистка воздуха путем фильтрации
Процесс очистки сжатого воздуха от загрязнений вследствие их взаимодействия с элементами пористой перегородки называется фильтрацией.
Фильтрующие материалы (пористые перегородки) условно разделяют на два вида: