Klasy czystości sprężonego powietrza to umowne oznaczenia wyrażone cyframi. Pozwalają określić dopuszczalną ilość zanieczyszczeń w sprężonym powietrzu. Do głównych zanieczyszczeń należą cząstki stałe, woda oraz olej.
Klasy czystości określa norma ISO 8573-1. Zapis zgodny z normą składa się z trzech cyfr, które opisują wymagania dotyczące poszczególnych rodzajów zanieczyszczeń.
Skąd biorą się zanieczyszczenia w sprężonym powietrzu?
Zanieczyszczenia w sprężonym powietrzu pochodzą głównie z atmosfery oraz z samej sprężarki. Powietrze atmosferyczne zawiera kurz, pył, parę wodną, drobne cząstki stałe oraz śladowe ilości substancji olejowych.
Podczas sprężania dochodzi do zagęszczenia powietrza, a wraz z nim także obecnych w nim zanieczyszczeń. Para wodna może następnie skraplać się w chłodnicach, zbiornikach i przewodach instalacji.
W sprężarkach smarowanych olejowo do sprężonego powietrza mogą przedostawać się także niewielkie ilości oleju w postaci ciekłej, aerozolu lub pary. Kolejnym źródłem zanieczyszczeń mogą być osady, korozja przewodów oraz zużycie części instalacji.
Jak odczytywać klasy czystości według ISO 8573-1?
Klasę czystości sprężonego powietrza podaje się jako ciąg trzech cyfr w kolejności:
cząstki stałe – woda – olej
Przykładowy zapis klasy 1-1-2 oznacza, że:
- cząstki stałe muszą spełniać wymagania klasy 1,
- zawartość wody musi spełniać wymagania klasy 1,
- całkowita zawartość oleju musi spełniać wymagania klasy 2.
Im niższa liczba klasy, tym mniejsza dopuszczalna ilość danego zanieczyszczenia.
Tabela klas czystości sprężonego powietrza
| Klasa | Max wielkość elementów stałych (µm) | Max stężenie elementów stałych (mg/m3) | Woda – max punkt rosy (°C) | Max stężenie oleju (mg/m3) |
| 1 | 0,1 | 0,1 | -70 | 0,01 |
| 2 | 1 | 1 | -40 | 0,1 |
| 3 | 5 | 5 | -20 | 1 |
| 4 | 15 | 8 | +3 | 5 |
| 5 | 40 | 10 | +7 | 25 |
| 6 | – | – | +10 | – |
Klasy czystości sprężonego powietrza pomagają dobrać odpowiedni sposób filtracji, osuszania i przygotowania medium do konkretnego zastosowania. Innej jakości powietrza wymaga przemysł spożywczy lub farmaceutyczny, a innej lakiernia, warsztat albo instalacja zasilająca standardowe narzędzia pneumatyczne.
Nie należy dobierać klasy wyłącznie na podstawie branży. Trzeba uwzględnić miejsce wykorzystania sprężonego powietrza, możliwość jego kontaktu z produktem oraz wymagania urządzeń zasilanych przez instalację.
Jak uzyskać odpowiednią klasę czystości sprężonego powietrza?
Uzyskanie wymaganej klasy czystości wymaga zastosowania właściwych urządzeń do uzdatniania sprężonego powietrza. System może obejmować separatory cyklonowe, filtry, osuszacze, zbiorniki oraz urządzenia do usuwania kondensatu.
Konfiguracja instalacji zależy od wymaganej klasy dla cząstek stałych, wody i oleju. Każdy z tych parametrów wymaga innego sposobu oczyszczania.
Jak usunąć olej i cząstki stałe?
Olej oraz cząstki stałe usuwa się z układu pneumatycznego za pomocą separatorów cyklonowych i filtrów sprężonego powietrza.
Separator cyklonowy nie posiada wymiennego wkładu filtracyjnego. Wykorzystuje siłę odśrodkową wirującego powietrza, aby oddzielić większe krople kondensatu oraz oleju. Nie zastępuje jednak dokładnego filtra.
Filtry sprężonego powietrza BOGE posiadają wkłady o różnych parametrach. Mogą oddzielać aerozole olejowe i wodne oraz zatrzymywać bardzo drobne cząstki stałe.
W instalacjach stosuje się między innymi:
- filtry wstępne,
- filtry dokładne i mikrofiltry,
- filtry z węglem aktywnym,
- filtry sterylne i antybakteryjne.
Filtry wstępne zatrzymują większe zanieczyszczenia i chronią kolejne stopnie oczyszczania. Mikrofiltry usuwają drobne cząstki oraz aerozole. Filtry z węglem aktywnym ograniczają zawartość oparów oleju, substancji zapachowych oraz związków wpływających na smak i zapach powietrza.
Jeden filtr nie usuwa wszystkich rodzajów zanieczyszczeń. Wymaganą klasę uzyskuje się zwykle przez połączenie kilku urządzeń w odpowiedniej kolejności.
Jak usunąć wodę ze sprężonego powietrza?
Separator cyklonowy może usunąć znaczną część wody występującej w postaci ciekłego kondensatu. Także zbiornik mokry wspiera oddzielanie wilgoci, ponieważ sprężone powietrze schładza się w jego wnętrzu.
Separator i zbiornik nie usuwają jednak pary wodnej. Wilgoć pozostaje w powietrzu i może dalej skraplać się w przewodach, maszynach oraz punktach poboru. Takie rozwiązanie nie pozwala więc samodzielnie uzyskać określonej klasy wody według ISO 8573-1.
Do osiągnięcia klasy 4 dla zawartości wody, czyli ciśnieniowego punktu rosy na poziomie maksymalnie +3°C, stosuje się zwykle osuszacze ziębnicze, nazywane także osuszaczami chłodniczymi.
Niższy ciśnieniowy punkt rosy wymagany dla klas 1, 2 lub 3 można uzyskać za pomocą osuszaczy adsorpcyjnych. W zależności od warunków pracy stosuje się także osuszacze membranowe, hybrydowe oraz systemy z regeneracją na zimno lub na gorąco.
Od czego zależy dobór systemu uzdatniania?
Przed doborem urządzeń należy określić wymaganą klasę czystości sprężonego powietrza. Trzeba także ustalić:
- wydajność instalacji,
- ciśnienie robocze,
- temperaturę sprężonego powietrza,
- temperaturę otoczenia,
- miejsce montażu urządzeń,
- rodzaj i ilość zanieczyszczeń,
- wymagany ciśnieniowy punkt rosy,
- sposób wykorzystania powietrza.
Zbyt mały filtr lub osuszacz może ograniczać przepływ i powodować wzrost spadku ciśnienia. Zbyt rozbudowany system może natomiast generować niepotrzebne koszty zakupu, energii i serwisu.
Prawidłowo dobrane urządzenia pozwalają uzyskać wymaganą jakość powietrza bez nadmiernych strat ciśnienia. Dobór i kontrolę instalacji może przeprowadzić autoryzowany serwis sprężarek BOGE.
FAQ – klasy czystości sprężonego powietrza
Co oznacza klasa czystości sprężonego powietrza 1-2-1?
Pierwsza cyfra oznacza klasę cząstek stałych, druga klasę zawartości wody, a trzecia klasę oleju. Zapis 1-2-1 oznacza więc klasę 1 dla cząstek, klasę 2 dla wody i klasę 1 dla oleju.
Czy sprężarka bezolejowa zapewnia powietrze bez zanieczyszczeń?
Nie. Sprężarka bezolejowa nie wprowadza oleju do powietrza w komorze sprężania, ale zasysa wilgoć, pył i inne zanieczyszczenia z atmosfery. Instalacja nadal wymaga filtracji i osuszania.
Czy jeden filtr wystarczy do uzyskania wymaganej klasy czystości?
Najczęściej nie. Filtry usuwają cząstki stałe i aerozole, ale nie eliminują skutecznie pary wodnej. Do uzyskania określonej klasy zwykle potrzebne są także separator i osuszacz.
Gdzie należy kontrolować jakość sprężonego powietrza?
Pomiar należy przeprowadzić w miejscu, w którym obowiązują określone wymagania jakościowe. Może to być wyjście z układu uzdatniania albo punkt poboru bezpośrednio przed maszyną lub procesem produkcyjnym.
Czy wyższa klasa czystości zawsze jest lepsza?
Bardziej rygorystyczna klasa oznacza mniejszą ilość zanieczyszczeń, ale jej uzyskanie zwiększa koszt przygotowania powietrza. System powinien spełniać wymagania procesu, bez niepotrzebnego przewymiarowania urządzeń.
