Станислав Горобченко - Курс «Трубопроводная арматура». Модуль «Пневмоприводы и приборы управления пневмоприводами»

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:

– поверхностные (частицы удерживаются поверхностью фильтрующего материала)

– объемные (частицы удерживаются не только на поверхности, но и в толще фильтрующего материала).

К поверхностным фильтрующим материалам относятся сетки, бумага, ткани; к объемным – картон, металлокерамика, керамика, войлок и т. д., а также пакеты, состоящие из нескольких слоев поверхностных фильтрующих материалов.

Металлокерамические фильтры с порами размером 0,5–3 мкм, как и другие фильтрующие материалы с аналогичной пористостью, можно при достаточно низких скоростях фильтрации применять для очистки от мелких капель масла (тумана) и воды.

Важным преимуществом металлокерамических фильтроэлементов по сравнению с бумажными, волокнистыми и тканевыми является возможность восстановления пропускной способности

путем очистки от загрязнений обратным потоком воздуха или химического растворителя, либо прокаливанием фильтроэлемента в потоке горячего газа.

Металлические проволочные сетки применяют в основном для очистки всасываемого компрессором атмосферного воздуха, а также для предварительной очистки сжатого воздуха от твердых частиц размером более 80 мкм.

Волокнистые фильтрующие материалы в основном применяют для очистки атмосферного воздуха (на всасывающих линиях компрессоров).

Бумажные фильтрующие элементы объемного типа используются в фильтрах-влагоотделителях контактного типа для очистки сжатого воздуха от воды и масла в жидком состоянии и от твердых загрязнений.

Инерционный способ очистки

Очистка сжатого воздуха с использованием инерционных сил проводится в центробежных, аэродинамических устройствах и с ударом воздуха в перегородку.

Наибольшее применение получили центробежные очистители, в которых загрязнения выходят из потока, совершающего круговое (спиральное) движение, под действием центробежных сил.

Благодаря характеру движения потока воздуха большая группа устройств этого типа получила название циклонных очистителей. Циклонные очистители обладают довольно высокой эффективностью (таблица 2).

Табл. 3. Эффективность циклонных очистителей

Эффективность циклонов возрастает с увеличением концентрации загрязнений на входе, хотя при этом на выходе концентрация несколько повышается.

На рис. 15 показана кривая фракционной эффективности циклонов. Зона А содержит частицы, которые должны были бы пройти через циклон, но улавливаются вследствие коагуляции или

в результате столкновений с более крупными частицами. В зоне Б находятся частицы, которые должны были бы улавливаться, но остаются в воздушном потоке из-за его турбулентности или

срыва частиц со стенок вихрем.

Рис. 15. Кривые фракционной эффективности η ФРциклонов в зависимости от размера d ч

(-) – теоретическая;

(– ) – экспериментальная

При применении очистных устройств циклонного типа для очистки сжатого воздуха, содержащего воду, масло и твердые загрязнения, эффективность улавливания твердых частиц

должна увеличиваться вследствие усиления эффекта столкновения и коагуляции в зоне А и уменьшения эффекта срыва частиц вихрем от влажной стенки в зоне Б.

Потери давления в устройствах циклонного типа, используемых в пневматических системах, обычно составляют 500–5000 Па. В фильтрах-влагоотделителях центробежного типа с фильтроэлементом они больше – до 15–103 Па при номинальном расходе.

Преимущества очистителей инерционного типа:

– постоянство степени очистки (при номинальном расходе, при уменьшении расхода степень отчистки уменьшается),

– незначительные потери давления и эффективное удаление основной части загрязнений в процессе длительной эксплуатации при высокой долговечности, небольших размерах