Безмасляный поршневой компрессор: применение на пищевом производстве

Что даёт безмасляный поршневой компрессор на розливе и где он реально нужен

Где сжатый воздух касается продукта и тары

На линии розлива воздух соприкасается с продуктом и тарой в нескольких точках: обдув ПЭТ преформы перед нагревом, выдув бутылки, продувка тары перед наливом, работа пневмоклапанов фасовочного узла, перемешивание и аэрация в ёмкостях. Если в цилиндре есть смазка, часть её уносится потоком в виде аэрозоля, а масляная плёнка оседает на внутренней поверхности ПЭТ бутылки и на деталях выдувной машины. Требования ТР ТС 021/2011 и ТР ТС 022/2011 задают безопасность контакта, а не конструкцию компрессора, поэтому ответственность за чистоту воздуха лежит на технологе и главном инженере.

Безмасляный поршневой компрессор решает задачу на уровне конструкции: в цилиндре нет масла, а трущиеся пары выполнены из самосмазывающихся материалов. Это принципиально отличается от «oil-free» по фильтрации, когда масляный компрессор ставят с угольным фильтром на выходе. Фильтр задерживает аэрозоль, но не отменяет его появления. И ни один компрессор не заменяет подготовку воздуха: осушитель, ресивер и фильтры класса по ISO 8573-1 подбираются отдельно, иначе влага и механические частицы сведут преимущество безмасляной схемы к нулю.

Классы чистоты сжатого воздуха и как их проверить на своей линии

Класс чистоты сжатого воздуха определяет ГОСТ ISO 8573-1, и в нём нормируются три независимых показателя: твёрдые частицы, влага (точка росы под давлением) и остаточное масло. Обозначается класс тремя цифрами, например 1:4:1, и каждая цифра ставится отдельно. Паспорт компрессора показывает, что агрегат способен выдать при испытаниях на стенде, а не то, что реально приходит в пневмосистему цеха. Между компрессором и точкой потребления стоят ресивер, осушитель, фильтры и трубопровод, и каждый элемент сдвигает фактический класс.

Ориентиры по классам для выдува, розлива и укупорки

• Выдув ПЭТ тары: воздух контактирует с внутренней поверхностью заготовки, класс по маслу обычно 1, точка росы 2–4.
• Пневмоцилиндры фасовочного автомата: допустимо 3:4:2, но зимой при плохой осушке выпадает конденсат.
• Продувка тары перед розливом: требования жёстче, ориентир 1:2:1, подтверждается отбором пробы.
• Укупорка и транспортёры: достаточно 4:4:3, критична только стабильность давления.
• Точка росы ниже 0 °C обязательна, если магистраль проходит по неотапливаемому участку.

Конкретный класс зависит от продукта и формата тары, поэтому его подтверждают протоколом испытаний, а не документами поставщика. Проверяют тремя приборами: счётчиком частиц, гигрометром точки росы и индикатором паров масла. Отбор ведут в трёх точках: после осушителя, на входе в автомат и в самой дальней точке магистрали. Подбор таких агрегатов под конкретную линию ведут через каталог безмасляные поршневые компрессоры.

Параметры подбора под конкретную линию розлива

Расход: суммирование потребителей и коэффициент одновременности

Расход воздуха считают не по паспорту компрессора, а по потребителям: обдув тары и выдув ПЭТ преформы, пневмоцилиндры толкателей и отсекателей, вакуумные захваты укладчика, продувка дозаторов. Суммируйте паспортные м³/ч всех точек и умножьте на коэффициент одновременности: на линии розлива он обычно 0,6–0,8, потому что обдув и выдув работают импульсно. К результату добавьте запас 20–30 % на утечки в сети и износ уплотнений. Безмасляный поршневой компрессор берут под прерывистый разбор, винтовой «сухой» — под постоянный.

Давление задаёт самый требовательный потребитель: выдув ПЭТ преформы требует 30–40 бар, пневмоцилиндры обходятся 6–8 бар. Потери в магистрали при длине свыше 50 м и зауженных шлангах доходят до 1–1,5 бар, поэтому рабочий бар берут с запасом. Ресивер сглаживает пики разбора, осушитель и фильтры держат точку росы и класс чистоты. Питание проверяют по пусковому току: прямой пуск даёт бросок в 3–5 раз выше номинала. Уровень шума и тепловыделение учитывают при размещении, а поддержание чистоты воздуха на пищевом производстве закрывает плановое техобслуживание линий.

Чек-лист приёмки и пусконаладки: что проверить до розлива первой партии

Приёмка начинается с наружного осмотра после транспортировки: проверить целостность упаковки, отсутствие вмятин на ресивере и трубках, свободное вращение шкива или вала от руки. Затем выставляют раму по уровню на фундамент или виброопоры, крепят анкерами, монтируют обвязку с уклоном в сторону влагоотделителей не менее 1–2°. Перед запуском магистраль продувают сухим воздухом, опрессовывают на полуторное рабочее давление и проверяют мыльной эмульсией все резьбовые и фланцевые соединения на утечки.

Дальше замеряют точку росы и остаточное масло на выходе фильтров, обкатывают безмасляный поршневой компрессор под нагрузкой, затем обучают персонал. Что проверяют по шагам:

• Точка росы под давлением, обычно от минус 20 до плюс 3 °C, в зависимости от продукта и формата тары.
• Остаточное масло на выходе, класс чистоты по ГОСТ ISO 8573-1.
• Производительность и давление на входе в розлив, м³/ч и бар.
• Нагрев корпуса и подшипников, уровень вибрации на опорах.
• Срабатывание датчиков давления, реле и аварийного останова.

В акте фиксируют параметры обвязки, точки росы и чистоты воздуха, результаты обкатки. Типичные ошибки площадки: подключение к неподготовленной магистрали, отсутствие уклона и влагоотделителей, работа без ресивера, установка в горячем помещении без вентиляции.

Обслуживание, ресурс и модернизация действующей линии

Регламент ТО для безмасляного поршневого компрессора строится вокруг поршневой группы и подготовки воздуха. Воздушный фильтр проверяют по перепаду давления, обычно каждые 500–1000 моточасов, в пыльных цехах чаще. Клапаны осматривают при падении производительности или росте температуры нагнетания, кольца и уплотнения меняют по износу, а не по календарю. Приводной ремень проверяют на натяжение и трещины, элементы осушителя (фильтр-влагоотделитель, адсорбент) меняют по точке росы, а не по регламенту из паспорта.

Когда поршневой безмасляный не подходит

При непрерывной работе 24/7 и больших расходах воздуха поршневой безмасляный проигрывает: ресурс клапанов и колец падает, простоев на ТО становится больше. В таких условиях обычно смотрят в сторону винтовых или спиральных машин без масла в зоне сжатия. Модернизация пневмосистемы даёт больше: добавление ресирера сглаживает пики разбора, замена осушителя выводит точку росы в нужный класс, переразводка сети снижает потери давления, а оснастка под новую тару убирает переналадки. ООО «Промгарант» подбирает такое оборудование под продукт и тару, поставляет его и выполняет поставку оборудования для розлива с монтажом и пусконаладкой.

Вопросы и ответы

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.