Маслоотделитель компрессора – система очистки газа
Главная страница » Маслоотделитель компрессора – система очистки газа
Компрессорные установки многообразного конструктивного исполнения, сделанные под работу с разными средами, широко применяются на практике. Компрессоры обеспечивают необходимые технологические условия для продуктивного применения газовой среды. К примеру, сжатый воздух активно используется автосервисами, на заводах, на малых предприятиях. Даже в быту есть потребность в сжатом воздухе. Но компрессорным установкам присущ один серьёзный недостаток – унос масла из системы. Поэтому маслоотделитель компрессора является неотъемлемым элементом конструкции таких машин. Рассмотрим это устройство.
Маслоотделитель компрессора — общие сведения на оборудование
Компрессор видится системой, действующей на принципах механических движений. Поэтому само собой разумеющимся фактором отмечается использование смазки для движущихся деталей компрессорной установки.
Винтовой компрессор: 1 — электродвигатель; 2, 7, 8 — подшипники; 3 — ведомый ротор; 4 — корпус компрессора; 5 — вал; 6 — сальник; 9, 11 — балансный поршень; 10 — ведущий ротор
В качестве смазки традиционно применяют компрессорное масло. Подаваемое на механические узлы и движущиеся детали, компрессорное масло обеспечивает смазку трущихся частей машины.
Тем самым поддерживается долгосрочная работа компрессора, существенно увеличивается срок службы механических деталей системы. Однако применяемое компрессорное масло неизбежно смешивается с рабочей газовой средой. Причём содержание масла в том же сжатом воздухе отмечается на высоком уровне.
Сжатая компрессором рабочая газовая среда фактически становится непригодной для использования. Кроме того, смесь воздуха с маслом в определённых концентрациях взрывоопасна.
На практике применяются самые разные конструкции систем, предназначенных очищать сжатую газовую смесь. Каждая конструкция отличается техническими параметрами и эффективностью
Вот поэтому большинство конструкций воздушных компрессоров по умолчанию оснащаются маслоотделителями. А те из них, что не имеют такого оснащения, обязательно требуется доукомплектовать маслоотделителем.
Виды компрессорных маслоотделителей
Конструктивное исполнение маслоотделителей компрессоров, с учётом их принципа действия, следующее:
Также существуют маслоотделители для компрессоров, изготовленные в комбинированном варианте, где сочетаются сразу несколько систем маслоотделения.
Циклонный маслоотделитель
Этот вид системы отделения масла использует принцип центробежной вращательной силы. Устройство – сосуд, имеет внутри пластинчатый элемент спирального вида.
Конструкция циклонного действия и принцип очистки для этого вида устройств: 1 — входной фильтр; 2 — венчурная стенка; 3 — горловина; 4 — маслоотбойник; 5 — циклонный сепаратор
Когда смесь газа и масла, сжатая компрессором, поступает в циклонный маслоотделитель, образуется вихревой поток за счёт спиралевидных пластин — элементов устройства.
Под действием циклонного вихря масло, обладающее большим удельным весом относительно газа, отделяется и осаждается на стенке сосуда, а затем стекает в его нижнюю область.
Очищенный от масла газ выходит из маслоотделителя по верхнему патрубку. Эффективность очистки циклонными устройствами достигает 80%.
Сетчатый маслоотделитель компрессора
Самым простым, с точки зрения механической конструкции для компрессора, является сеточный маслоотделитель. Устройство очищает газовую среду от скопления масла за счёт фильтрации потока мелкой сеткой.
Простейшая система отделения и очистки — сетка. По сути, это обычный фильтр грубой очистки, эффективность действия которого не слишком высока
Причём степень очистки напрямую зависит от плотности сеточного фильтра. Однако слишком высокая плотность снижает пропускную способность сетки для газа.
Эффект сепарации достигается опять же за счёт большего удельного веса компрессорного масла. Смесь газа с маслом встречает на своём пути сетку, меняет направление движения и скорость. В результате тяжёлые масляные частички задерживаются, а более лёгкая газовая среда продолжает движение.
Между тем эффективность очистки сетчатыми устройствами относительно невысокая (не более 50%). Поэтому этот вид компрессорных сепараторов относят к фильтрам грубой очистки.
Маслоотделители барботажные
Более тонкую очистку масла от воздуха или другой газовой среды обеспечивают компрессорам маслоотделители барботажного типа. Принцип их действия основан на продвижении сжатой газовой смеси сквозь жидкостной барьер. Эффективность очистки может достигать 80-90%.
Система с барботажным принципом работы: А — вход газа; В — выход газа; С — слив воды; D — слив масла; 1 — улавливатель масла; 2 — каплеуловитель (демистер); 3 — вихревой ограничитель
Правда, технологическая схема с барботажными маслоотделителями должна иметь дополнительно систему отделения масла от жидкости. Этот момент оборачивается тем, что конструктивно барботажные маслоотделители выглядят довольно сложным устройством и требуют соответствующего технологичного подхода.
Инерционный сепаратор
Гравитационными маслоотделителями, циклонными фильтрами, называют также системы инерционной очистки. Принцип действия таких аппаратов несколько напоминает работу циклонного устройства.
Аппарат состоит из сосуда, внутри которого расположена конструкция, напоминающая винт мясорубки. Смесь газа с маслом проходит от верхней области сосуда к нижней, изменяя направление движения согласно дорожке винта.
Инерционная система отделения (очистки) функционирует практически по тому же принципу что и циклонная. Используются наклонные поверхности сепаратора: 1 — стекающая плёнка; 2 — капли
Инерционная сила отделяет маслянистые частички от газа. Они остаются на поверхности винтовой дорожки, собираются в более увесистые капли и стекают в нижнюю область сосуда.
Инерционные маслоотделители достаточно эффективные аппараты – очищают газовую среду на 70-90%. Но применение таких систем ограничено по отношению к исполнению компрессоров. Преимущественно инерционными аппаратами комплектуются поршневые и спиральные компрессоры.
Комбинированные устройства фильтрации масла
Механизмы маслоотделения, собранные на базе комбинированной схемы, отмечаются как самые эффективные из всех существующих маслоотделителей (до 99% очистки). Но при этом комбинированные устройства отличаются сложностью конструкции и существенными издержками на их обслуживание.
Комбинированные системы очистки отличаются сложными инженерными решениями. Это дорогостоящие массивные установки, обычно промышленного назначения
Комбинация (сочетание) сразу нескольких систем в одном сосуде, как правило, невозможна. Поэтому сама конструкция являет собой массивное устройство, состоящее из нескольких модулей.
Отделение масла от выхлопных газов
Устройства отделения масла применяют не только на компрессорах воздуха или иных газов. Популярны в обществе владельцев автомобилей очистители выхлопных газов. Нередко такие устройства делают своими руками из подручных материалов. Получается вполне эффективная система очистки картерных газов для автомобиля.
Как сделать маслоотделитель картерных газов автомобиля?
Простейший аппарат, функционально «заточенный» под масляную сепарацию для автомобилей, вполне допустимо изготовить из пластиковых сантехнических принадлежностей.
Несложная конструкция, сделанная своими руками владельцем автомобиля из набора сантехнических принадлежностей. Недорого и вполне эффективно для машин с пробегом
Комплект деталей, так называемого маслоотделителя картерных газов автомобиля, обозначен скромным списком свободно доступных деталей:
Маслоотделитель картерных газов автомобиля своими руками
На одной из пластиковых заглушек для сантехнической муфты нужно просверлить два отверстия под входной и выходной штуцеры. Вставить латунные штуцеры в отверстия и надёжно закрепить с обратной стороны.
Штуцеры для входа и выхода обрабатываемой газовой смеси на корпусе сантехнической заглушки. Заглушкой закрывают один конец муфты
Далее выход одного из штуцеров с нижней стороны крышки необходимо удлинить куском топливного шланга (или металлической трубкой). Трубка по размеру длины делается равной 2/3 длины сантехнической муфты. Это будет входящая линия картерных газов.
Удлинённый штуцер входящих газов. Эта часть конструкции будет размещаться внутри сантехнической муфты вместе с металлической сеткой, исполняющей роль фильтра
Следующим шагом необходимо установить доработанную крышку на сантехнической муфте. Через оставшуюся открытой противоположную сторону муфты нужно поместить внутрь металлическую сетку. Затем установить вторую крышку на муфте.
Готовая конструкция, сделанная своими руками и установленная в области мотора под капотом автомобиля. На практике устройство показало удовлетворительную работу
Вот и всё. Простейший (но вполне эффективный) маслоотделитель картерных газов автомобиля готов к установке в систему легкового транспорта. Нужно лишь пометить входящий/исходящий штуцеры, чтобы впоследствии не перепутать местами. Устанавливается маслоотделитель картерных газов на канале малого сапуна клапанной крышки.
Опыт изготовления очистителя картерных газов на видео
Некоторые материалы взяты на: Drive2
НПП Ковинт
Сайт о компрессорном оборудовании для промышленного применения
Конструкция сепаратора
В статье «Конструкция/устройство винтового компрессора» мы кратко останавливались на роли, которую играет сепаратор.
Его задача – удаление остатков масла из сжатого воздуха, выходящего из масляного резервуара компрессора.
В зависимости от производительности винтовой компрессор может комплектоваться внешним сепаратором или иметь встроенный сепаратор, который устанавливается под крышку разборного масляного резервуара.
Внешние сепараторы для винтового компрессора:
Внешние сепараторы для винтового компрессора
Сепараторы, устанавливаемые в масляный резервуар (встроенные):
Сепараторы, устанавливаемые в масляный резервуар (встроенные)
Следует отметить, что в некоторых источниках встроенные сепараторы называют «погружными», что в корне неверно.
Термин «погружной» означает, что предмет, к которому он относится, целиком или частично опущен в какую-либо среду. Но встроенный сепаратор вовсе не опущен в масло, находящееся в масляном резервуаре винтового компрессора, а располагается над его поверхностью.
Поэтому далее будем называть сепараторы данного типа «встроенными». Хотя мы и не претендуем на истину в последней инстанции.
Размещение внешнего сепаратора:
Размещение внешнего сепаратора
Размещение встроенного сепаратора:
Размещение встроенного сепаратора
Для разделения (сепарации) воздушно-масляной смеси ее пропускают через слой специального волокнистого материала. Как правило, движение смеси происходит в направлении «снаружи внутрь» цилиндрической поверхности элемента сепаратора.
В процессе движения через волокнистый материал мелкие частицы масла соединяются между собой, образуя крупные капли, которые стекают по внутренней цилиндрической поверхности сепаратора вниз, скапливаются на его дне и затем возвращаются в масляный контур компрессора по специальной масловозвратной линии (см. статью Конструкция/устройство винтового компрессора).
Конструкция встроенного сепаратора понятна из приведенных выше фотографий.
Внешний сепаратор имеет более сложную конструкцию. Ниже на рисунке показан в разрезе внешний сепаратор, установленный на комбинированный блок компрессора.
Конструкция внешнего сепаратора
Цифрами на рисунке обозначены:
1 — корпус сепаратора;
2 — перфорированная металлическая оболочка сепарирующего элемента;
3 — сепарирующий элемент (волокнистый материал);
4 — воздуховод комбинированного блока;
5 — вход воздушно-масляной смеси;
6 — выход очищенного воздуха;
7 — углубление для стекающего масла.
При прохождении воздушно-масляной смеси через сепарирующий элемент 3 происходит «связывание» мелких частиц масла в более крупные капли, которые стекают по оболочке 2 в углубление 7 и возвращаются в масляный контур компрессора. Очищенный от масла сжатый воздух через воздуховод 4 подается на выход 6 комбинированного блока для дальнейшего охлаждения в воздушном радиаторе и подачи потребителю.
В случае встроенного сепаратора корпусом для него служит масляный резервуар винтового компрессора, а углублением для стекающего масла является собственно дно самого сепаратора. Оттуда масло возвращается в масляный контур компрессора по специальной трубке.
Масляный резервуар со встроенным сепаратором:
Масляный резервуар со встроенным сепаратором
Производители уделяют большое внимание качеству изготовления сепараторов и ведут постоянные исследования в области применяемых в качестве сепарирующих элементов волокнистых материалов.
Следует помнить, что эффективная работа сепаратора возможна только при использовании масла, рекомендованного для винтовых компрессоров, соблюдении требований по температурному режиму оборудования и своевременному его техническому обслуживанию.
Все возникшие вопросы вы можете задать в форме ниже. Мы ответим в течение 1-2 рабочих дней.
Фильтр и сепаратор масла воздушного компрессора
Главная страница » Фильтр и сепаратор масла воздушного компрессора
Процессы современного производства в значительной степени зависят от сжатого воздуха — эффективного и простого в обращении источника энергии. Так, изделия промышленного производства, к примеру, пакуются или транспортируются посредством систем сжатого воздуха. Но этот источник энергии требует наличия воздушных компрессоров. Современные методы производства и обработки предъявляют высокие требования к безопасности, функциональности, надёжности воздушных компрессоров. Затраты на сжатый воздух во многом определяются затратами энергии компрессора. Также немалую роль в работе компрессора исполняет фильтр. Рассмотрим, как работают фильтры современных воздушных компрессоров.
Цепь фильтрации воздушного компрессора
Структурная схема компрессора сжатия воздуха традиционно имеет замкнутый масляный контур. Тем не менее, техника обычно оснащается тремя фильтрами. Внедрение фильтров обусловлено необходимостью удаления пыли, взвешенных частиц и продуктов масляной деградации. Кроме того, фильтры используются для отделения части масла, требуемого для охлаждения воздуха в процессе сжатия, с последующим возвратом этого масла в контур.
Классическая схема фильтрации на три ступени: 1 – масса загрязнений на входе; 2 – первая ступень фильтра; 3 – результат очистки первой ступенью; 4 – воздушный компрессор; 5 – вторая ступень фильтра; 6 – результат очистки 2; 7 – третья ступень фильтра; 8 – результат очистки
Первая функция реализуется с помощью воздушного и масляного фильтров. Вторая — через масляный сепаратор (маслоотделитель). Несмотря на то, что задачи отдельных фильтров четко разделены, существуют определенные зависимости, которые требуют тщательной точной настройки.
Таким образом, частицы из окружающего воздуха могут поступать в систему через впускной канал, проходить очиститель воздуха, ступень сжатия и загрязнять масло. Поэтому, отделяя:
масляный фильтр, расположенный ниже по течению, дополнительно должен отделять частицы, захваченные с воздухом и не отделённые на входе.
Схема эффективного сепаратора, правда, зачастую применяемого для фильтрации топлива: 1 – разделительный элемент; 2 – ядро разделителя; 3 – отстойник; 4 – ядро коагулятора; 5 – элемент коагулятора
Аналогичная концепция применима к сепаратору, который не только отделяет масло от сжатого воздуха, но также фильтрует частицы, содержащиеся в составе масла. Такие частицы состоят из массы, прошедшей масляный фильтр вместе с добавлениями к сжатому воздуху в камере сжатия. Поэтому необходимо учитывать полную цепь фильтрации, очевидно — система фильтрации настолько сильна, насколько слаба составляющая этой системы.
Разделение воздуха / масла в компрессорах
Винтовые компрессоры с масляной смазкой представляют собой управляемый и плавный способ получения низко-импульсного сжатого воздуха, пригодного для использования в промышленных целях. Экономическая эксплуатация винтовых компрессоров обеспечивается за счёт использования современных компонентов. Разделители воздуха / масла и разделительные сепараторы характеризуются:
Принцип работы сепараторов масла
Воздушно-масляные сепараторы, а также сепараторы частиц функционируют в соответствии с принципом коалесценции. Винты компрессора сжимают газ, при этом для уплотнения пары винтов и отвода тепла, в камеру компрессора с винтами впрыскивается масло и, соответственно, переносится сжатым газом в резервуар.
Современный сепаратор: 1 – вход газа; 2 – выход газа; 3 – манометр; 4 – муфта; 5 – тангенциальный слот; 6 – центрифуга отделения частиц; 7 – спиральное отделение частиц; 8 – очищенный поток; 9 – слив; 10 – кран; 11 – контрольное стекло; 12 – отсев более мелких частиц
После предварительного осаждения небольшие капли масла остаются в сжатом газе. Воздушно-масляные сепараторы используются для соединения мелких капель в более крупные, которые затем собираются и возвращаются в масляный контур. Такой подход минимизирует расход масла в компрессоре, ограничивает попадание в сеть сжатого воздуха.
Агрегация масляных капель
Разделители воздуха / масла и сепараторы частиц состоят из спирали с флисовой средой, расположенной концентрично внутри спирали (своеобразный предварительный разделитель). Спираль и предварительный разделитель сообщаются перфорированной трубкой.
Поскольку воздух, подлежащий фильтрованию, проходит через среду разделения по спирали, мелкие капли масла отделяются, в то время как сжатый газ проходит без потерь. Оказавшиеся в среде предварительной фильтрации, мелкие капли масла объединяются в более крупные образования.
Сжатый воздух свободно выходит через отводящую сторону спирали, в то время как агломерированное масло либо стекает под силой тяжести в трубу, устойчивую к давлению, либо удерживается в ёмкости после сепаратора. Повышенное давление в резервуаре позволяет возвращать масло в контур через линию улавливания.
Факторы, влияющие на коалесценцию
На функцию сепаратора, осуществляющую слияние капель масла (коалесценция), оказывают влияние различные физические эффекты и характеристики сжимаемого газа, а также используемого масла (температура, вязкость и т. д.).
Элементы масло-воздушных фильтров, благодаря которым добиваются получения эффекта коалесценции с высокой степенью производительности по массе
Интеграцией воздушно-масляных сепараторов в резервуар давления компрессора обеспечиваются наилучшие возможности разделения при низком перепаде давления до фильтра. Современные воздушно-масляные сепараторы, выполненные на основе передовых технологий разделения, способны увеличивать плотность мощности, поэтому более компактны, чем устаревшие разработки.
Практически все воздушно-масляные сепараторы нового типа имеют два фланцевых уплотнения в стандартной комплектации. Этим обеспечивается надежная герметизация между крышкой воздушно-масляного сепаратора и резервуара под давлением.
Все металлические части воздушного / масляного сепаратора новой конструкции имеют одинаковый электрический потенциал. Сепаратор воздух / масло для предотвращения электростатических зарядов может подключаться к заземлению компрессора через фланец.
Интеграция в резервуар давления
Следующие условия характерны для сжатия окружающего воздуха применительно к стандартному производству:
Характеристики современных фильтров:
Необходимо соблюдать руководство по техническому обслуживанию. Например, рекомендуется лёгкая смазка уплотнения перед установкой и частичный поворот (на ¼ — ½ оборота) штока фильтра после установки.
В зависимости от соответствующего применения, содержание остаточного масла в сжатом воздухе может регулироваться правилами. При необходимости сжатый газ следует обрабатывать подходящими фильтрами.
Если воздушные / масляные сепараторы используются в условиях сильно изменяющейся окружающей среды, необходимо дополнительное тестирование оборудования.
Видео по теме: фильтр обеззараживающий воздушный ТИОН «В»
Видеороликом ниже предоставляется обзор системы фильтрации и обеззараживания воздуха из серии аппаратов «ТИОН» Новосибирского завода + практика замены фильтрующих элементов такой системы:
КРАТКИЙ БРИФИНГ
Сепаратор для компрессора: принцип работы
Различают несколько разновидностей компрессоров: поршневые, диафрагменные, пластинчатые, винтовые, компрессоры с плавающим поршнем. У каждого вида есть свои особенности, свои достоинства и недостатки.
Особенности винтовых компрессоров
Один из самых популярных видов компрессоров – винтовые. У них есть целый ряд отличительных особенностей. Винтовые компрессоры:
· обладают высокой эффективностью;
· просты в обслуживании;
· имеют низкую температуру конца сжатия;
· выдают ровный поток сжатого воздуха, без пульсаций;
· расходуют мало масла;
· приспособлены для долговременной непрерывной работы.
Компрессор – это сложный механизм, который состоит из множества элементов и узлов, играющих каждый свою роль. Чтобы весь механизм работал долго и без сбоев, необходима качественная очистка воздуха и масла. За этим следит система фильтров, которые периодически нужно менять. В состав этой системы входят воздушный, масляный фильтры и фильтр тонкой очистки, или сепаратор.
Назначение и принцип работы сепаратора
В зависимости от производительности компрессора и его конструкции на нем может быть установлен внешний или внутренний сепаратор, который еще называют погружным. Хотя последнее определение не совсем верное, поскольку погружным называют устройство, полностью или частично погруженное в жидкость. Внутренние же сепараторы устанавливают под фланец масляного резервуара и с маслом не соприкасаются. А используют их в компрессорах повышенной производительности. Внешний сепаратор крепится с помощью резьбового соединения к комбинированному блоку агрегата.
Для отделения воздуха от масла воздушно-масляная смесь пропускается через специальный волокнистый материал. Проходя через него, мелкие частицы масла объединяются в более крупные и стекают вниз по внутренней поверхности фильтра тонкой очистки, скапливаясь на дне, после чего по специальной трубе возвращаются обратно в масляный контур компрессора. Корпусом встроенного сепаратора служит масляный бак, а дно сепаратора играет роль углубления, по которому стекает компрессорное масло.
Внешние фильтры тонкой очистки отличаются более сложной конструкцией. Когда сжатый воздух, смешанный с маслом, проходит через специальный волокнистый материал, мелкие частицы масла соединяются в более крупные, после чего они стекают по перфорированной поверхности сепарирующего элемента в углубление для масла и возвращаются в масляный контур агрегата. Очищенный от масла сжаты воздух затем охлаждается в воздуховоде и поступает на выход к потребителю.
От качества сепаратора зависит и качество сжатого воздуха, поступающего потребителю, поэтому производители сепараторов уделяют огромное внимание качеству изготовления своей продукции и регулярно проводят исследования в области применения различных волокнистых материалов в качестве сепарирующих элементов.
Замена сепаратора компрессора
Срок службы сепаратора зависит от целого ряда факторов, таких как частота проведения технического обслуживания компрессора, рабочая температура, степень загрязненности рабочей среды, качество очистки воздуха и масла.
Если сепаратор выходит из строя, это приводит к увеличению уноса масла в пневмомагистраль, а это, в свою очередь, ведет к перегреву винтового компрессора. Согласно инструкциям, замена сепаратора должна производиться через каждые 4000 часов работы. Кроме того, менять сепаратор необходимо и в том случае, если производится замена одного вида компрессорного масла на другой.
Выбор масла для компрессора
От выбора компрессорного масла зависят работоспособность и срок службы не только сепаратора, но и компрессора в целом. Очень важно выбирать масло, рекомендованное самим производителем компрессора. Компрессорное масло участвует в смазывании множества узлов и деталей и должно хорошо на них задерживаться. Поэтому первый и главный показатель, на который стоит обратить внимание при выборе масла – это его вязкость, которая не должна быть ниже 7 единиц.
Не стоит скупиться и приобретать сомнительное масло по подозрительно низким ценам – это может пагубно сказаться на сроке службы компрессора. Современные компрессорные масла от ведущих производителей отличаются:
· пониженным образованием отложений в сравнении с обычными минеральными маслами, что увеличивает интервалы технического обслуживания компрессора;
· повышенной защитой от коррозии и, что приводит к уменьшению износа деталей механизма;
· увеличением интервалов замены масла за счет его устойчивости к окислению и термической стабильности.
Назначение масляного резервуара
Свою роль в очищении потока сжатого воздуха от масла также играет масляный резервуар. Во-первых, он работает как первичный воздухосборник, или ресивер, присутствующий практически во всех системах снабжения сжатым воздухом.
Во-вторых, масляный бак играет роль емкости для размещения количества масла, необходимого для эффективного отвода тепла, которого образуется при сжатии воздуха на винтовом блоке компрессора. При этом чем больше емкость для масла, тем больше и мощность компрессора.
Наконец, третья функция масляного бака заключается в отделении основной массы масла от сжатого воздуха. Сначала воздушно-масляная смесь поступает в верхнюю часть резервуара по касательной к его стенке, после чего она закручивается по внутренней поверхности. Постепенно воздух отделяется от масла и уходит в воздушный радиатор для охлаждения, после чего поступает на выход компрессора, а масло стекает по стенке масляного бака вниз и возвращается через трубопровод в масляную систему.