Izvod iz knjige: Miroslav Pejović
Projektovanje i izgradnja instalacija i uređaja za otprašivanje i prečišćavanje vazduha teorija i praksa, Agora, Beograd 2000.
Izvor: „Mlinpek Zavod“

.

Osobine i funkcije

Svi sistemi koji otresaju filterski medijum protiv-strujnim, ili protiv-pritisnim sistemom ispiranja zahtevaju komprimovani vazduh. Ovde je pre svega potrebno posvetiti pažnju kvalitetu komprimovanog vazduha. Kondenzovanje vode iz vazduha i sa njom unete nečistoće, kao magla, ulja itd., može da lepi filterski medijum. Specijalno kod „jet“ filtera, kod kojih se vazduh za ispiranje akumulirane energije pritiska ekspanzijom brzo pretvara u kinetičku energiju, može lako da se dostigne tačka rose.

Obzirom da se ekspanzija ne događa brzo (oko 0,1 s), može da se pretpostavi adijabarski proces.

T2 = T1 x (P2 / P1) x (k-1 / k)

p1 = 4 bar
T1 = 288 K = 15OS
P2 = 1 bar
-> T2 = 288 . (0,25 ) 1,4-1 = 194 K = – 79OS

Niske temperature vazduha za ispiranje na izlazu iz dizne utiču kod nedovoljno osušenog vazduha na izdvajanje vode. Takođe je moguće lokalno kondenzovanje kod filtriranog gasa, nastalo mešanjem sa ohlađenim vazduhom za ispiranje. Ako ovaj efekat vrši kondenzovanje na filterskom medijumu to jako nepovoljno utiče na proces. Produkt filtriranja se lepi i materijal filtera se začepljuje.
Na sadržinu vlage vazduha za filtriranje mora da se pazi u sledećim slučajevima:

– kod postavljanja napolju, a u hladnim zemljama i u zimskim uslovima;
– filtrirani gas se nalazi već blizu temperature tačke rose (sušare, instalacije za sagorevanje itd.);
– higroskopni produkti kao što su cement, instant kafa, sredstava za pranje, cink-amoniumhlorid itd. zahtevaju visoke uslove u odnosu na vazduh za ispiranje.

Pored mogućnosti sušenja vazduha za ispiranje, što će u sledećem biti opisano, potrebno je težiti što je moguće manjem padu pritiska dizne. Pri tome malo sušenje vazduha pomaže da se tačka rose ne podbaci. Ovo pak ne sme da se ostvari na račun efekta otresanja.
.

Obezbeđivanje vazduha za ispiranje

U tehnici filtera koriste se različite duvaljke za komprimovanje vazduha za ispiranje. Pri tome je potrebno paziti da stepen čistoće usisanog vazduha ne bude ispod onog za održavanje veka trajanja kompresora. Na osnovu sistema ispiranja stvorene su sledeće grupe:

– Ispiranje vazduhom niskog pritiska (do 0,2 bar) sa ventilatorima. Ovo se koristi pre svega kod protiv-strujnog ispiranja. Vazduh se odsisava iz atmosfere.
– Ispiranje srednjim pritiskom (0,5 -1,0 bar) sa duvaljkama. Bočno-kanalni i duvaljke sa obrtnim klipovima obezbeđuju za filtere vazduh bez sadržine ulja i bez kondenzata. Mora pri tome da bude ugrađen efikasan usisni filter (platno ili papirni filter).
– Ispiranje vazduhom visokog pritiska (3-8 bar) sa potiskivanjem. Preko zavojnih ili klipnih kompresora dolazi vazduh za ispiranje u mrežu pod pritiskom, koja služi za otresanje filterskog medijuma. I ovde mora da se obezbedi čistoća odsisanog vazduha.
.

Kvalitet vazduha za ispiranje

Nepripremljeni vazduh je uvek zaprljan. Ovde postoje različiti uzroci:

– usisani vazduh (atmosferska prašina, u vazduhu sadržana voda, pare);
– kompresor (ulje, partikeli koji habaju);
– sistem za razvođenje vazduha (rđa, šljaka od zavarivanja, zaptivni materijal).

Zbog svega ovoga, smetajući materijal mora da se potpuno odstrani, ili da se sa svojim udelima toliko smanji da se ne mogu očekivati smetnje ili oštećenja.
.

Filteri za vazduh u cevovodu vazduha

Za odvajanje čestica čvrstih materija kao prašine, uljni ugalj od kompresora, cunder, orib metala, koriste se filteri ugrađeni u cevovodu. Po pravilu dovoljni su cevovovdni filteri sa filterskom patronom od 50 μm otvora pora.

Kod kompresora sa podmazivanim prostorom, potiskivani vazduh je pomešan sa uljem za podmazivanje. Veći deo ulja odvaja se u odvajaču kondenzata između međuhladnjaka i naknadnog hladnjaka zajedno sa kondenzatom. Za vazduh za ispiranje su nepoželjni i ostaci sadržine ulja, jer ovo utiče na vek trajanja filterskog materijala. Da bi se ovi ostaci eliminisali postavlja se fini filter koji tada vazduh potpuno očisti od ostataka ulja.

Filter u cevovodu vazduha dalje ima zadatak da se izdvoji kondenzovana voda iz vazduha pod pritiskom. Pri tome se odvaja samo voda koja se nalazi u vazduhu u obliku lebdećih kapljica. Vodena para u obliku gasa može iz vazduha da se odstrani samo pomoću procesa sušenja. Odvojena tečnost u sprovodnom sistemu filtera može da se odstranjuje ručno ili automatski preko ispusnog ventila. Iskustvo pokazuje da se automatski ispusni ventil u eksploataciji može začepiti posle duže vremena. Zato je nezamislivo da se radi bez periodične kontrole.

U osnovi za primenu vazduha za ispiranje može se kazati sledeće: za tkane (tekstilne) filtere koji se nalaze u zgradi i služe za nehigroskopne prašine dovoljan je vazduh pod pritiskom iz cevovoda vazduha pod pritiskom.

Uvek mora da se predpostavi da svi agregati, aparati, vodovi za proizvodnju vazduha pod pritiskom i dalje razvođenje, moraju da se izvedu po propisima. Na primer, odsisavanje što je moguće hladnijeg vazduha kroz kompresor, naknadni hladnjak i eventualno među-hladnjak. Po mogućnosti postavljanje hladnjaka kod rezervoara za vazduh-cevovod mora biti sa padovima u smeru strujanja i besperkorno funkconisanje i održavanje odvoda kondenzata i jedinica za održavanje.
.

Sušenje vazduha pod pritiskom

Gasoviti strani delići sadržani u vazduhu pod pritiskom su po pravilu pre svega vodena para i eventualno magličasto ulje. Druge gasovite, ili parne primese u smetajućem obliku susreću se ređe. Uljane pare, ugljovodonici, ne mogu da se odstrane mehaničkim filterima. Za to su potrebna absorpciona sredstva, kao na primer aktivni ugalj. Gasovite vodene pare se odstranjuju pomoću sušara za vazduh pod pritiskom. Na raspolaganju imamo tri postupka:

– sušenje hlađenjem;
– apsorpciono sušenje;
– adsorpciono sušenje

Svaki od tri postupka ima svoje specifične osobine koje samo ispravnom primenom daju svoje optimalne rezultate. Sušare vazduha pod pritiskom zahtevaju postavljanje na mesto sigurno od smrzavanja.
Sušenje hlađenjem pogodno je samo za tačke rose iznad 2oS. Za područje konvencionalnih primena za vazduh pod pritiskom, sušenje hlađenjem može da predstavlja najekonomičniji postupak. Zauljeni i zaprljani unutrašnji zidovi sušare mogu da utiču na efekat rada sušare. Zato je potrebno da se postavi predfilter koji će da izdvaja krupnije čestice ulja i deliće nečistoće.
.

Sušenje podhlađivanjem

Sušač komprimovanog vazduha sistemom podhlađivanja radi tako što snižava temperaturnu tačku orošavanja.

Temperatura početka orošavanja je ona temperatura na koju gas mora biti ohlađen da bi se sadržaj vodene pare kokndenzovao. Komprimovani vazduh koji treba osušiti struji kroz tzv. vazduh – vazduh – izmenjivač toplote.

Ohlađeni i suv vazduh iz izmenjivača toplote (isparivača) oduzima toplotu komprimovanom vazduhu koji struji iz kompresora. Stvoren kondenzat ulja i vode odvodi se od izmenjivača u kanalizaciju. Ovaj prethodno ohlađen vazduh vodi se dalje u izmenjivač toplote (isparivač) gde se hladi na temperaturu 1.7oS. Ovde se po drugi put oduzima komprimovanom vazduhu kondenzat ulja i vode. Komprimovani vazduh se zatim prečišćava preko finog filtera čime mu se oduzimaju poslednji zaostali delići nečistoće.

Kod apsorpcionog sušenja može tačka rose da bude i ispod 0oS. Ulazna temperatura vazduha za sušenje ne sme da prekorači 30oS. Punjenje soli – najčešće na bazi NaCl, obezbeđuje vezivanje vode. Ovo uslovljava da se u radu apsorpciono sredstvo mora ravnomerno dodavati. Orijentaciona vrednost: kod 7 bar i 25oS za 1000 m3 vazduha, potrebno je preko 80 g sredstva za sušenje. Kod slobodne vode u vazduhu pod pritiskom, veća je potrošnja sredstva za sušenje. Stoga mora da se računa sa nižom temperaturom ulaska i da se napred priključi efikasni odvajač vode. Posle sušare postavlja se filter za vazduh da bi se odvojila povučena prašina sredstva za apsorpciju. Korisno je da se agresivni kondenzat svaki dan odvaja preko ručnog ventila. U trgovini uobičajeni automatski ispuštavači vode se brzo začepljuju.

Sušenje apsorpcijom je čist hemijski postupak. Kod ovog postupka se vazduh pod pritiskom vodi kroz rastresitu materiju za sušenje. Kada voda ili vodena para dođu u dodir sa sredstvom za sušenje, ono će hemijski vezati vodu, ili vodenu paru i pri tome se stvara tečna smeša, sredstvo za sušenje i voda. Ova smeša se mora redovno odstranjivati iz apsorbera. Ovo se može vršiti manuelno, ili automatski.
Sredstvo za sušenje se vremenom troši, pa se u određenim vremenskim razmacima mora dopunjavati (dva do četiri puta godišnje).
Istovremeno se u apsorpcionom sušaču vrši odvajanje uljnih para i nečistoća. Veće količine ulja utiču negativno na funkcionisanje sušača. Zbog toga se preporučuje da se pre sušača ugradi fini filter.

Karakteristike apsorpcionih sušača su:

• jednostavno instaliranje uređaja
• mala mehanička habanja pošto u sušaču ne postoje pokretni delovi
• ne treba nikakva dodatna energija

Pomoću adsorpcionih sušara mogu da se dostignu ekstremno niske tačke rose do -90oS. Koriste se različiti materijali za adsorpciju kao Silicagel, aktivirani aluminijum oksid, molekularna sita. Strujanjem vazduha nastaje orib adsorpcionog sredstva, stoga se sušari mora dograditi filter. Od oriba i prljavštine od adsorpcionog sredstava sa uljem i drugim prljavštinama u vazduhu pod pritiskom adsorpciono sredstvo se mora posle 2-3 godine zameniti.

Sušenje adsopcijom je jedan fizikalni proces (adsorpcija: materija se odvaja na gornjim površinama čvrstih tela).

Sredstvo za sušenje je zrnasti materijal oštrih ivica ili u obliku perli. Ovo se sastoji od 100% silicijumdioksida. Uobičajen naziv za ovo sredstvo je „GEL“.

Zadatak „GEL“-a kao sredstva za sušenje sastoji se u tome da vodu i vodenu paru iz vazduha adsorbuje. Vlažan komprimovani vazduh vodi se kroz „GEL“ – materiju. Pri prolasku, sredstvo za sušenje upija vlagu iz vazduha. Sposobnost upijanja ove materije je ograničena. Kada se sušač zasiti, vrši se regeneracija. Regeneracija se vrši na taj način što se kroz „GEL“ – produvava topao vazduh koji odnosi sa sobom vlagu iz sušača.
Potrebna toplota za regeneraciju može se dobiti iz električne energije, ili da se primeni potli vazduh pod pritiskom.