Filtry i kondensat

Normy środowiskowe dotyczące zawartości oleju w kondensacie

Każdy proces zawierający sprężanie, chłodzenie i uzdatnianie sprężonego powietrza powoduje powstawanie kondensatu, który może zawierać więcej lub mniej oleju, w zależności od rodzaju urządzenia. Zgodnie z obowiązującymi przepisami (Dziennik Ustaw Nr 116 z dnia 5.11.1991 r.) oraz ostatnimi Dyrektywami UE 91/271/CEE „W sprawie uzdatniania wody przemysłowej” i Dyrektywą 91/676/CEE „W sprawie ochrony wód przed zanieczyszczeniami spowodowanymi przez azotany” wyraźnie wiemy, jaką maksymalną ilość oleju może zawierać usuwany kondensat bez naruszenia prawa:

Każdy proces zawierający sprężanie, chłodzenie i uzdatnianie sprężonego powietrza powoduje powstawanie kondensatu, który może zawierać więcej lub mniej oleju, w zależności od rodzaju urządzenia. Zgodnie z obowiązującymi przepisami (Dz.U. nr 116 z 5.11.1991 r.) oraz unijnymi dyrektywami 91/271/CEE dotyczącą uzdatniania wody przemysłowej i 91/676/CEE w sprawie ochrony wód przed zanieczyszczeniami azotanami, jasno określono dopuszczalne stężenie oleju w odprowadzanym kondensacie. Maksymalna zawartość węglowodorów wynosi:

• 5 mg/l – w przypadku odprowadzania do wód powierzchniowych,
• 10 mg/l – przy zrzucie do kanalizacji miejskiej.

Odzysk i utylizacja kondensatu w kompresorach olejowych

Olej zostaje odseparowany poprzez wielostopniowy proces filtracji. Jest pochłaniany dzięki specjalnym substancjom adsorpcyjnym obojętnym względem wody, które po nasyceniu usuwa się tak samo, jak wymienne wkłady filtra sprężarki powietrza. Pod koniec procesu kondensat może być odprowadzony do systemu kanalizacyjnego zgodnie z obowiązującymi przepisami. Aczkolwiek gromadzenie oraz pozbywanie się tej cieczy jest zarówno kłopotliwe, jak i bardzo kosztowne ze względu na:

• konieczność przechowywania,
• transport do wyspecjalizowanych jednostek utylizacji zużytych materiałów,
• prowadzenie odpowiedniej dokumentacji tam, gdzie jest to wymagane.

Odseparowanie oleju od kondensatu na samym początku jest niewątpliwie mniej uciążliwe zarówno w kwestii obchodzenia się z nim, jak i finansowej.

Rodzaje i zasada działania systemów usuwania kondensatu

W procesie sprężania powietrza nieuniknione jest powstawanie kondensatu, który zawiera wodę oraz domieszki oleju. Usunięcie go w sposób bezpieczny dla środowiska, a także zgodny z przepisami, wymaga zastosowania różnych technologii separacji i filtracji. Poniżej przedstawiamy najczęściej stosowane metody.

• Separatory oparte na zasadzie chemicznej absorpcji są wypełnione związkiem chemicznym przyciągającym olej, a jednocześnie odpychającym wodę. Odpowietrzony, zaolejony kondensat przepływa do złoża chemicznego absorbentu, który wiąże olej. Następnie czysta woda może być spuszczana do kanalizacji.
• Separacja grawitacyjna zachodzi podczas przepływu kondensatu przez zbiornik osadczy. Olej osadza się na powierzchni wody, a ta jest odpompowywana z dna.
• Filtr dokładny do sprężonego powietrza (separacja mechaniczna) działa dzięki spadkowi ciśnienia na wkładzie koalescencyjnym, wężownicy i przyciąganiu oleofobowym. Spadek ciśnienia powoduje gromadzenie się oleju w krople oraz ułatwia jego separację.
• Separatory oleju z kondensatu z odparowywaniem wykorzystują zewnętrzne źródło ciepła, takie jak grzałki zasilane elektrycznie lub parę podczas gotowania wody.
• Kolejny sposób stanowią membrany półprzepuszczalne, które są podobne do systemów filtracyjnych. W tej metodzie używa się różnych osłon do ekranowania i usuwania zanieczyszczeń przed utylizacją.
• Biologicznie rozkładające się płyny chłodząco-smarujące także są efektywną, ekonomiczną i zgodną z normami alternatywą dla separatorów oleju z kondensatu.
• Separator cyklonowy do sprężonego powietrza ma spełniać w instalacji dwa zadania. Pierwsze to usunięcie z instalacji wykroplonego kondensatu, który płynie w rurociągu. Drugi zadanie stanowi spowodowanie wstępnego wykroplenia cząstek oleju poprzez wprowadzenie sprężonego powietrza w ruch wirowy.
• Spusty służą do odprowadzania kondensatu z systemu sprężonego powietrza zainstalowane na elementach składowych systemu sprężonego powietrza, takich jak separatory wody, filtry koalescencyjne, zbiorniki sprężonego powietrza, osuszacze ziębnicze i pułapki, aby odprowadzać olej z systemu. Występują dwa podstawowe rodzaje: manualne i automatyczne.

Co to jest separator cyklonowy i jak działa?

Cyklonowy separator służy do usuwania stałych cząstek (pyłu, wiórów, kurzu) ze strumienia powietrza lub gazu. Działa na zasadzie siły odśrodkowej – zanieczyszczone powietrze wpływa do komory cyklonu, gdzie zostaje wprawione w ruch wirowy. W wyniku tego ruchu cięższe cząstki przemieszczają się w stronę ścian separatora, gdzie tracą prędkość i opadają do dolnego zbiornika, natomiast oczyszczone powietrze wypływa górną częścią urządzenia. W zależności od zastosowania dostępne są różne konstrukcje cyklonów, m.in. z przepływem odwrotnym, bicylindryczne czy osiowe. Separator cyklonowy dobrze sprawdzi się do piaskarki albo filtracji popiołu.

Separator cyklonowy do sprężonego powietrza w niestabilnych warunkach pracy

W układach pracujących pod zmiennym obciążeniem szczególnie docenia się stabilizację przepływu, jaką potrafi wprowadzić separator cyklonowy do sprężonego powietrza, zwłaszcza gdy instalacja wymaga precyzyjnego utrzymania parametrów. Dzięki temu łatwiej utrzymać równowagę między zmiennym obciążeniem a stabilnością. W takich konfiguracjach często stosuje się także klasyczny separator cyklonowy, który pozwala uporządkować pracę kolejnych elementów systemu. Jak działa całe rozwiązanie z punktu widzenia użytkownika? Przede wszystkim zapewnia bardziej przewidywalną reakcję układu na nagłe zmiany przepływu, ogranicza mikrozakłócenia ciśnienia i poprawia powtarzalność procesów, co w praktyce przekłada się na większą niezawodność całej instalacji.

Separator cyklonowy – budowa urządzenia

Cechy konstrukcyjne, które decydują o efektywności:

• Średnica wejścia i zbiornika – duży przepływ wymaga większego cyklonu, inaczej spadek ciśnienia będzie znaczny oraz separator może nadmiernie obciążać układ.
• Kształt i geometria stożka – stożek dolny, wysokość stożka wewnętrznego („vortex breaker”) wpływają na zdolność separacji małych cząstek. Im lepiej jest zaprojektowany, tym skuteczniej separator oddziela drobny pył.
• Materiał wykonania – dla wiórów metalicznych i ostrych cząstek warto używać tworzywa odpornego na ścieranie, np. stali.

Filtr powietrza do sprężarki śrubowej Atlas Copco – jaki wybrać?

Filtr powietrza do np. sprężarki śrubowej Atlas Copco powinien być dopasowany do typu zanieczyszczeń występujących w zakładzie. Aby dobrać odpowiedni separator, sprawdź klasę czystości powietrza, której potrzebujesz. Norma ISO 8573‑1 jest pomocna, definiuje bowiem poziomy cząstek, wilgoci i oleju. Atlas Copco ma tabele dopasowujące klasy do typów filtra sprężarki powietrza. Zwróć też uwagę na spadek ciśnienia – im lepszy separator i większa powierzchnia filtracyjna, tym mniej oporu. Separator musi być dobrany do przepływu gazów przez sprężarkę, inaczej będzie ograniczał wydajność. Media filtracyjne i konstrukcyjne muszą być kompatybilne z olejem, poza tym muszą być odporne na wysokie temperatury, a także mieć dobre uszczelnienia.