Осушитель воздуха для компрессора: зачем нужен на пищевом производстве

Сжатый воздух на линии розлива работает буквально везде: он приводит в движение пневмоцилиндры, раздувает преформу в бутылку, обдувает тару перед этикетированием, выдувает влагу и участвует в системах отбраковки. И почти на каждом из этих участков вода, содержащаяся в воздухе, превращается из безобидного фактора в источник брака.

Разберём, откуда берётся влага в сжатом воздухе, чем она вредит и как работают осушители разных типов.

Откуда в сжатом воздухе вода

Атмосферный воздух всегда содержит водяной пар. Компрессор всасывает этот воздух и сжимает его — объём уменьшается, а количество влаги остаётся прежним. В результате относительная влажность резко возрастает, и при последующем охлаждении в ресивере и трубопроводах пар конденсируется в жидкую воду.

Масштаб явления недооценивают: за смену компрессор средней производительности может выдать в сеть заметный объём конденсата. Он скапливается в ресивере, стекает по трубопроводам, попадает в пневмоаппаратуру и, что хуже всего, доходит до точек применения.

Чем влага вредит на линии розлива

Отдельная тема — воздух, контактирующий с внутренней поверхностью бутылки при выдуве. Он фактически становится частью пищевой цепочки, и требования к его чистоте по влаге, маслу и частицам существенно выше, чем к воздуху общего назначения.

Точка росы: главный показатель

Качество осушки измеряется температурой точки росы под давлением — температурой, при которой из воздуха начинает выделяться конденсат. Чем ниже эта величина, тем суше воздух.

Практическая логика проста: точка росы должна быть ниже минимальной температуры, до которой охлаждается воздух в системе. Если трубопровод проходит через неотапливаемое помещение, ориентироваться надо на температуру там, а не в цехе.

Международный стандарт на классы чистоты сжатого воздуха разделяет требования по трём параметрам — твёрдые частицы, влага и масло. Для пищевых производств класс подбирается исходя из того, контактирует ли воздух с продуктом или тарой напрямую.

Типы осушителей

Рефрижераторный (холодильный). Самый распространённый тип. Воздух охлаждается в теплообменнике, влага конденсируется и отводится через конденсатоотводчик, затем воздух подогревается обратным потоком. Обеспечивает точку росы в области положительных температур.

• прост в эксплуатации, невысокие эксплуатационные расходы;
• подходит для пневматики и большинства общих задач;
• не годится, если трубопроводы проходят по холодным зонам;
• не обеспечивает глубокой осушки для ответственных участков.

Адсорбционный. Воздух проходит через колонну с адсорбентом (силикагель, активированный оксид алюминия, молекулярные сита), который поглощает влагу. Пока одна колонна работает, вторая регенерируется. Обеспечивает существенно более низкую точку росы, вплоть до глубоко отрицательных значений.

• применяется там, где нужен сухой воздух: выдув ПЭТ, ответственная пневматика, холодные участки;
• требует замены адсорбента по регламенту;
• часть воздуха расходуется на регенерацию (в моделях без нагрева);
• выше начальные и эксплуатационные затраты.

Мембранный. Влага удаляется через селективную мембрану. Компактен, не имеет движущихся частей, применяется для небольших расходов и локальных потребителей.

Что ещё входит в подготовку воздуха

Осушитель не работает в одиночку. Полноценная система подготовки включает несколько ступеней:

• Циклонный сепаратор — отделяет крупные капли сразу после компрессора;
• Ресивер — сглаживает пульсации, часть влаги выпадает уже в нём;
• Предварительный фильтр — защищает осушитель от загрязнений и масла;
• Осушитель — снижает точку росы до требуемой;
• Фильтр тонкой очистки — удаляет остаточные частицы и масляный аэрозоль;
• Угольный фильтр — устраняет запахи и остаточные пары масла для ответственных участков;
• Конденсатоотводчики — автоматически удаляют скопившуюся воду.

Порядок ступеней имеет значение: фильтр тонкой очистки ставится после осушителя, иначе он быстро забьётся влагой. Основное компрессорное оборудование представлено в разделе компрессоров.

Масло в сжатом воздухе

Вторая проблема после влаги — масляный аэрозоль от винтовых и поршневых компрессоров маслозаполненного типа. Для участков, где воздух контактирует с тарой и продуктом, применяются два подхода: многоступенчатая фильтрация с угольной ступенью либо использование безмасляных компрессоров.

Второй вариант исключает источник загрязнения принципиально, но требует более высоких вложений. Выбор зависит от того, какая доля потребителей предъявляет строгие требования: иногда рациональнее выделить отдельную ветку с безмасляным компрессором под выдув, оставив общую пневматику на маслозаполненном.

Подбор осушителя

Основные исходные данные для расчёта:

Типичная ошибка — подбор осушителя строго по паспортной производительности компрессора без учёта реальных условий: летом температура на входе выше, и запас, рассчитанный «впритык», исчезает.

Обслуживание системы

Регламент включает несколько простых, но обязательных операций:

• проверка работы конденсатоотводчиков — заклинивший отводчик либо копит воду, либо стравливает воздух впустую;
• замена фильтроэлементов по перепаду давления или по наработке;
• очистка теплообменников рефрижераторного осушителя от пыли;
• контроль точки росы — по прибору или периодическими измерениями;
• замена адсорбента в адсорбционных моделях по регламенту;
• периодический слив конденсата из ресивера и низких точек трубопровода.

Полезная практика — уклон магистралей в сторону точек сбора конденсата и отвод потребителей от верхней части трубопровода, а не от нижней: тогда скопившаяся вода не попадёт напрямую к оборудованию.

Что проверить на своём производстве

Если на линии наблюдаются нестабильная работа пневматики, следы влаги в местах обдува или проблемы с читаемостью кодов, диагностику стоит начинать именно с системы подготовки воздуха: измерить точку росы, проверить состояние фильтров и работу конденсатоотводчиков.

ООО «Промгарант» подбирает компрессорное оборудование и системы подготовки воздуха под требования конкретных участков линии розлива, включая выдув ПЭТ тары, выполняет монтаж и пусконаладку. Ознакомиться с оборудованием можно в разделе компрессоров, с составом работ — в разделе услуг.

Информация, предоставленная в этом блоге, предназначена исключительно для общих информационных целей. Материалы, опубликованные на этом сайте, не являются заменой профессиональной консультации. Перед принятием каких-либо решений, связанных с использованием нашего оборудования, рекомендуем обратиться в компанию ООО «Промгарант» для личной консультации.