18/09/2019
Wat is persluchtvoorbereiding?
In dit artikel wordt uitgelegd wat persluchtbereiding is en hoe deze werkt.
Wat is persluchtvoorbereiding?
De toepassing van luchtvoorbereidingseenheden in elke persluchtleiding ondersteunt de optimalisatie van het systeem en de levensduur van de pneumatische componenten. Terwijl het ventiel en en cilinders (actuatoren) de besturing en lineaire beweging in pneumatisch aangedreven automatiseringssystemen produceren, is het de luchtvoorbereiding die ervoor zorgt dat deze componenten probleemloos kunnen werken gedurende hun aangegeven levensduur. Ongepland onderhoud kost een bedrijf altijd kostbare tijd en geld.
Onbehandelde perslucht is nat en vuil
Hoewel moderne compressoren lucht van betere kwaliteit kunnen produceren dan in het verleden, is er vaak sprake van verouderd leidingwerk en, mogelijk, temperatuurverschillen tussen persluchtbron en eindgebruik, en deze twee zaken alleen al zijn verantwoordelijk voor de aanwezigheid van een reeks verontreinigingen en water in de leiding. Het compressorhuis kan bijvoorbeeld een apart gebouw zijn van de installatie; de ringleiding loopt naar buiten voordat deze het fabrieksgebouw binnenkomt en is onderhevig aan de omgevingstemperatuur buiten en de veranderingen daarin, met als gevolg dat zich condensaat vormt in de leiding. Correct gekozen filtratie verwijdert aanzienlijke hoeveelheden van het water en van eventuele verontreinigde deeltjes tot een bepaalde deeltjesgrootte.
Perslucht kost geld - verspil het niet
The compressor may produce air at a pressure of, say 10 bar. However, components and tools may have optimum working pressure many bar below this. A pressure regulator, placed upstream of the point of use, can make this adjustment. Over-pressure will not only reduce the life expectancy of components and tools (and may even lead to immediate failure and, worse, personal injury), it will result in air loss and cost money. A false perception is that compressed air is ‘free’ – it is not! The Carbon Trust (2012 paper on Compressed Air) state that the energy used to produce compressed air can be as much as 30% of the total site electricity usage. The British Compressed Air Society (BCAS) advise that every 1 bar of over-pressure represents a 7% increase in compressor energy costs (2018); this relationship is linear for applications between 6 bar and 12 bar which covers the vast majority of industrial applications. The introduction of a pressure relief valve will protect sensitive downstream components and equipment from the possibility of over-pressurisation.
Onderdelen goed gesmeerd houden
Naast de bovengenoemde vervuiling door deeltjes en water, zal er altijd wat olie van de compressor overblijven en kan er restolie in de leidingen achterblijven. In 1927 onderkende Carl Norgren het belang van de gecontroleerde introductie van smeermiddel toen hij het automatische luchtsmeertoestel uitvond. Het lijkt tegenstrijdig dat we hierboven de verwijdering van olie als verontreiniging hebben besproken, maar nu de introductie van olie schetsen! Het belangrijke onderscheid is echter het woord gecontroleerd. Hieronder zullen we de soorten smeertoestellen introduceren die op de markt verkrijgbaar zijn.
Maak onderhoud eenvoudiger en verbeter de efficiëntie van de installatie
Tijdens onderhoudscycli is het niet efficiënt of effectief om het hele persluchtsysteem af te sluiten voor de revisie van een component of een subsysteem. In deze gevallen wordt het gebruik van een afsluitventiel aanbevolen om alleen de component of het subsysteem te isoleren voor onderhoud. Een ander voordeel van een afsluitventiel op het gebruikspunt is dat het proces kan worden geïsoleerd van de hoofdluchtring wanneer het niet in gebruik is; dit bespaart energie en geld. Er zijn veel verschillende ontwerpen van afsluitventielen, variërend van schuifmechanismen tot kogeltypen. Uit feedback bleek dat klanten (operators) de voorkeur gaven aan het kogeltype ontwerp, omdat het een volledig laminaire stroming (en geen drukval) biedt en een minimale handmatige kracht vereist om te bedienen in vergelijking met andere ontwerpen.
Hoe werkt persluchtvoorbereiding?
Gedetailleerde beschrijvingen zijn te vinden in artikelen over elk van de afzonderlijke units; hier geven wij een algemeen overzicht:
Filters - afhankelijk van de toepassing hebben de filters tot taak vuil en water, oliedruppeltjes of oliedampen uit de persluchtstroom te verwijderen. De maaswijdte van het filter bepaalt de maximale deeltjesgrootte die mag worden doorgelaten en voor een "filter voor algemeen gebruik" is dit meestal 40 micron; een "dieptefilter"-constructie verwijdert ook lange draden. Filters kunnen voor bepaalde toepassingen in serie worden geplaatst - een filter voor algemeen gebruik (40 micron) moet ten minste 95% van het watergehalte bij gespecificeerde temperatuur verwijderen (indien het voldoet aan klasse 8 voor waterverwijdering volgens ISO8573); twee samen plaatsen verwijdert effectief 99,5% van het water. Een "gouden regel" is dat filters voor algemeen gebruik (40 micron, dan 5 micron indien nodig) een olieverwijderingsfilter MOETEN voorafgaan en beide MOETEN voorafgaan aan een oliedampverwijderingsfilter
Regelaars - de regelaar reduceert de stroomafwaartse druk tot het vereiste werkingsniveau, gewoonlijk door een veerspanning af te stellen op de toevoerdruk. Een compressor kan bijvoorbeeld een druk van 10 bar leveren aan de luchtleiding, maar een toepassing kan slechts 6 bar nodig hebben voor een optimale werking; overdruk in een subsysteem kan de levensduur van componenten verkorten en zal zeker energie en geld verspillen, zoals hierboven is aangetoond.
Smeertoestellen - een smeertoestel wordt, zoals de naam al aangeeft, gebruikt om oliedruppels of -nevel in de luchtstroom te brengen. Zoals gezegd lijkt het tegenstrijdig dat filters kunnen worden gekozen om olie te verwijderen, maar dat vervolgens een smeertoestel wordt gebruikt om opnieuw olie in te brengen. Olie uit de compressor zal echter "vuil" zijn (verontreinigd met deeltjes) en met een ongecontroleerde druppelgrootte; het ontwerp van het smeertoestel maakt gebruik van de luchtstroom om druppeltjes "op te pikken" en een optimale grootte te handhaven om de stroomafwaartse componenten optimaal te beschermen tegen slijtage.
Overdrukventiel - de overdrukventiel is ontworpen om ervoor te zorgen dat de druk een instelbare, vooraf ingestelde waarde niet overschrijdt. Dit is belangrijk om ervoor te zorgen dat componenten of toepassingen geen overdruk ondervinden, tegen hun optimale werkingsspecificatie in, wat resulteert in een kortere levensduur. Gewoonlijk kan de overdrukventiel worden ingesteld door een veerspanning af te stellen op de inlaatdruk; wanneer de inlaatdruk de vooraf ingestelde waarde overschrijdt, wordt het ventiel opgetild en wordt de overtollige druk afgevoerd.
Afsluitventiel - Afsluitventielen blokkeren de luchtstroom naar een subsysteem. Zij kunnen 2/2 functioneren, maar 3/2 worden aanbevolen, zodat de stroomafwaartse druk in het geïsoleerde subsysteem kan worden afgelaten om veilig te kunnen werken.
Manometers - vaak ontworpen met behulp van een opgerolde buis die zich "ontvouwt" naarmate de druk toeneemt, biedt een manometer een gekalibreerde meting van de druk in een systeem. Moderne regelaarontwerpen bevatten een geïntegreerhet ventiel ; dit beschermt de (anders blootgestelde) manometer tegen beschadiging.
Hoe selecteer ik persluchtvoorbereiding?
Er zijn verschillende overwegingen bij het maken voor een juiste keuze:
Wat is het vereiste debiet voor een proces of systeem? Dit zal de poortgrootte bepalen en uiteraard moeten alle eenheden compatibel zijn.
Welk filtratieniveau is vereist en tot welk niveau van droogte? Is oliedamp een probleem, bijvoorbeeld als contact met levensmiddelen waarschijnlijk is bij een luchtgeblazen fles? In deze gevallen is een oliedampverwijderingsfilter vereist, rekening houdend met de gouden regel hierboven.
Bij welke druk functioneert de stroomafwaartse apparatuur en wat is de toevoerdruk? Dit is de taak van de drukregelaar. Het is belangrijk te weten dat een kwantificeerbare verdeling optreedt in de FRL-combinatie.
Welk niveau en type smering is vereist? Carl Norgren was de pionier die het oliedruppelsmeerapparaat uitvond en wij zijn nog steeds één van de weinige leveranciers die een olienevelsmeerapparaat kunnen leveren. Het oliedruppelsmeerapparaat is geschikt voor zware toepassingen, zoals langzaam bewegende cilinders met grote boring, luchtmotoren en luchtgereedschap; ze werken het best over korte afstanden in waterpas leidingwerk. Olienevelsmeertoestellen zijn geschikt voor complexe leidingstelsels en toepassingen met meerdere ventielen en cilinders; ze werken over langere afstanden en niet waterpas leidingwerk
Wij zouden altijd het gebruik van overdrukventielen en afsluitventielen aanbevelen, vooral in poten die toepassingen bedienen met verschillende en mogelijk drukgevoelige handelingen. Wat is de optimale bedrijfsdruk voor de toepassing of de componenten?
Is uw toepassing gevoelig voor een plotselinge drukverhoging bij het opstarten? Of wilt u in bepaalde situaties een snelle drukontlasting? In deze gevallen kan een Soft Start Dump Valve een oplossing bieden - zie ons specifieke artikel "Wat is een Soft Start Dump Valve" voor meer details over deze units.
Soorten persluchtvoorbereiding
Voor het gemak en de betrouwbaarheid van de montage is een gecombineerde filterregelaar- en smeertoestelbox beschikbaar. Filters (voor algemeen gebruik, olieverwijdering en oliedampverwijdering), filterregelaars, smeertoestellen, drukregelaars, overdrukventielen, afsluitventielen en soft-start dumpventielen kunnen ook allemaal afzonderlijk worden betrokken.
Een reeks lichaamsseries en poortmaten, in het algemeen G1/4 tot G3/4 (met NPT als optie), maar G1/8 en tot G2 ook verkrijgbaar, garanderen een debiet dat geschikt is voor de meeste toepassingen. Accessoires, zoals sabotagebestendige kits, poortblokken, geluiddempers en meters (waar nodig) zijn verkrijgbaar.
Typische toepassingen van persluchtvoorbereiding
In elk persluchtsysteem zijn persluchtvoorbereidingen te vinden in de hoofdleiding en in aftakkingen die specifieke componenten voeden die bijvoorbeeld een andere druk of een betere filtratie nodig hebben.
Heb ik nog iets anders nodig om persluchtvoorbereiding te laten werken?
Er zijn montagebeugels nodig, evenals leidingen en fittingen. Servicekits zijn een belangrijke aanvulling op de materiaallijst; regelmatig onderhoud zorgt ervoor dat de units volgens de specificaties blijven werken en beschermt de apparatuur stroomafwaarts tegen de potentiële schade die wordt veroorzaakt door slecht onderhouden luchtvoorbereidingsunits.
Visit our Air Preparation section to find out more.