Jak prawidłowo usunąć kondensat z instalacji sprężonego powietrza?
Niezależnie od tego, w jaki sposób będziemy dbać o czystość powietrza w sprężarkowni, to zawsze w otoczeniu kompresora pojawiać się będą pyły, para wodna, zarodniki roślin i tym podobne. Czerpnia pomieszczenia wprawdzie powinna być zabezpieczona matami filtracyjnymi, ale sprężarkownia to nie pomieszczenie laboratoryjne ze śluzami wejściowymi.
Oznacza to, że zanieczyszczenie powietrza otaczającego sprężarkę jest nieuniknione i ograniczenie go na tym etapie byłoby bardzo kosztowne.
Dlatego też bardziej uzasadnionym ekonomicznie jest uzdatnianie powietrza już po sprężeniu go w kompresorze. Dolot sprężarki ze względu na wymogi techniczne musi być zabezpieczony filtrem powietrza, ale i tak przepuszcza on małe cząstki zanieczyszczeń oraz parę wodną.
Po procesie sprężania powietrze musi zostać poddane uzdatnianiu do klasy, która jest wymagana w instalacji.
Jakość sprężonego powietrza
W wielu branżach niezmiernie istotna jest jakość sprężonego powietrza.
Gdy dla procesu wykorzystania sprężonego powietrza ważne jest, by było one suche, należy pozbawić go wilgoci. Pozostawienie wilgoci może wpłynąć na jakość produktu finalnego albo odbiorniki pneumatyczne wykorzystujące sprężone powietrze do pracy.
W produkcie finalnym jego jakość będzie znacznie obniżona, co będzie widoczne, np. w postaci oczek na lakierowanej powierzchni lub szybko powstającej pleśni na produktach spożywczych. W urządzeniach sterowanych pneumatycznie może nastąpić korozja wewnętrznych powierzchni maszyn i powstanie nieszczelności lub nieprawidłowe funkcjonowanie zaworów sterujących.
Dlatego też, odwodnienie instalacji sprężonego powietrza jest ważnym etapem uzdatniania sprężonego powietrza.
Wytrącanie kondensatu
Suche powietrze pełni kluczową rolę w instalacji sprężonego powietrza.
Stosując dedykowane do tego celu urządzenia, takie jak chłodnice, separatory cyklonowe lub osuszacze, wytrącamy kondensat ze sprężonego powietrza, który skroplony pozostaje w odpowiednich obszarach tych urządzeń.
Z tych obszarów należy usunąć go drenami kondensatu, zwanymi też spustami. Dzięki temu instalacja sprężonego powietrza zostanie odwodniona.
Dobór drenów kondensatu
Do każdej instalacji sprężonego powietrza dreny dobiera się z uwzględnieniem kilku parametrów:
- Maksymalna wydajność sprężarek
- Maksymalna godzinowa zdolność separacji
- Maksymalne ciśnienie robocze panujące w instalacji
- Zakres temperatur otoczenia
- Dostępność zasilania elektrycznego
W zależności od występujących ograniczeń można wybrać jedno z kilku dostępnych na rynku rozwiązań:
| Rodzaj spustu kondensatu | Charakterystyka spustu kondensatu |
| Spust mechaniczny | Z reguły jest to zawór iglicowy lub kulowy (w zależności od wielkości filtrów/zbiorników). Charakteryzuje się najmniejszym kosztem inwestycyjnym i producenci filtrów czasami oferują go w standardzie gotowego produktu. Skuteczność działania spustu uzależniona jest od operatora, a zaniedbania w systematyczności jego otwierania skutkują pojawieniem się wilgoci w instalacji. Jeśli zawór nie zostanie prawidłowo zamknięty, doprowadzi to do ciągłej i kosztownej straty sprężonego powietrza, a powszechną praktyką jest pozostawianie spustu otwartego z małym przepływem powietrza. Do prawidłowej pracy w celu odwodnienia instalacji sprężonego powietrza nie jest wymagana energia elektryczna, ale praca w ujemnych temperaturach otoczenia jest nieskuteczna. |
| Spust pływakowy | Zamontowany wewnątrz drenu pływak steruje punktem otwarcia zaworu i odwodnieniem instalacji sprężonego powietrza. Po usunięciu kondensatu dzięki sprężonemu powietrzu, pływak zamyka zawór spustowy. Inwestycja w ten dren jest kosztowniejsza niż w przypadku spustu manualnego, ale nie chroni to instalacji przed niektórymi negatywnymi aspektami jego funkcjonalności. Prawidłowa praca spustu zależy od stanu pływaka i mechanizmu jego montażu. Jeżeli kondensat zanieczyści oś obrotu pływaka lub oklei powierzchnię pływaka i zmieni jego ciężar to założenia projektowe do sprawnego funkcjonowania drenu nie zostaną spełnione. W efekcie pływak nie otworzy zaworu w odpowiednim momencie i kondensat dostanie się do instalacji po wypełnieniu pojemności drenu. Aby uniknąć takiej sytuacji, niektórzy producenci spustów stosują układy magnetyczne wspomagające otwarcie zaworu spustowego. Spust pływakowy nie potrzebuje energii elektrycznej do prawidłowego działania, ale za to niezbędne jest częste serwisowanie. |
| Spust czasowy | Zaworem spustowym steruje elektrozawór, więc do pracy drenu wymagana jest energia elektryczna. W drenie ustawia się czas otwarcia zaworu i częstotliwość. Niestety ilość wytwarzanego kondensatu uzależniona jest m.in. od wilgotności powietrza, która zmienia się w zależności od warunków pogodowych i pory roku. Oznacza to, że dren ten potrzebuje częstej zmiany parametrów, bo w przypadku zbyt dużej ilości wilgoci w instalacji sprężonego powietrza, część kondensatu przejdzie dalej do odbiorników pneumatycznych. W przypadku niskiej wilgotności powietrza dren będzie uruchamiał zawór spustowy i tracił sprężone powietrze. Ze względu na fakt, iż jest to dren wymagający doprowadzenia do niego energii elektrycznej, to po wyposażeniu go w odpowiednie grzałki może być również stosowany w ujemnych temperaturach otoczenia. |
| Elektroniczny spust kondensatu | Pierwszy dren, którego praca zapewnia, że sprężone powietrze nie będzie tracone bez względu na konstrukcję, warunki otoczenia czy częstotliwość usuwania kondensatu. Spust posiada pojemnościowy czujnik poziomu kondensatu, który zarządza pracą elektrozaworu i utrzymuje poziom kondensatu pomiędzy minimalnym a maksymalnym stanem. Jako że jest to dren sterowany elektronicznie, istnieje możliwość diagnostyki pracy i wskazywania usterki. Wszystko po to, aby uniknąć kosztów związanych ze stratą sprężonego powietrza lub nieprawidłowym odwodnieniem instalacji sprężonego powietrza. Wprawdzie koszt inwestycji jest w tym przypadku najwyższy, ale dzięki skutecznej i niezawodnej pracy zwraca się ona w krótkim okresie. Dodatkowo zabezpiecza środowisko i ogranicza zużycie energii elektrycznej, którą pobierałaby sprężarka na produkcję straconego sprężonego powietrza. Dreny te, po wyposażeniu je w grzałki, mogą pracować w ujemnych temperaturach otoczenia, a wysoka częstotliwość usuwania kondensatu sprawia, że wnętrze spustu jest bardzo długo pozbawione zanieczyszczeń. |
Utylizacja kondensatu
Samo odwodnienie instalacji sprężonego powietrza to nie wszystko. Do drenów podłącza się instalację do odprowadzenia kondensatu.
Gospodarka kondensatem a ochrona środowiska to również istotna kwestia, ponieważ należy wziąć pod uwagę między innymi obowiązujące normy dotyczące usuwania kondensatu oraz sposoby separacji oleju z kondensatu. Jeżeli kondensat spełnia normy dopuszczalnych wartości wskaźników zanieczyszczeń (głównie pochodzących ze sprężarek bezolejowych), to może być usunięty do sieci kanalizacyjnej. Jednak w przypadku przekroczenia norm powinien być poddany dalszemu uzdatnieniu.
Możemy uzdatnić go na miejscu lub przekazać specjalistycznej firmie. Najbardziej ekonomicznym rozwiązaniem jest jednak uzdatnianie we własnym zakresie.
Kondensat sprężarki smarowanej olejowo składa się w 99% z wody. Pozostałe 1% to olej i pyły. Koszt utylizacji nieuzdatnionego kondensatu jest wyceniany według objętości, więc obejmuje również 99% wody, którą można odprowadzić prawie bez kosztowo do kanalizacji.
A może warto wykorzystać nasze doświadczenie?
Do uzdatniania wykorzystujemy jeden z czterech wymienionych w artykule separatorów oleju z wody, ale do wyboru odpowiedniego separatora wskazany jest kontakt z naszym handlowcem.
BP Techem od prawie 30 lat doradza zakładom przemysłowym eksploatującym sprężarki jak prawidłowo usunąć kondensat z instalacji sprężonego powietrza z dbałością o środowisko, a rozmowa pozwoli dobrać najbardziej ekonomiczne rozwiązanie.
