Visualizzazioni: 0 Autore: Editor del sito Orario di pubblicazione: 2024-12-11 Origine: Sito
L'aria che esce da un compressore è calda, sporca e bagnata, il che può danneggiare e ridurre la durata delle apparecchiature a valle, comprese valvole, cilindri e utensili pneumatici. Pertanto, prima che l'aria compressa esca dal sistema, deve essere pulita e lubrificata. È qui che entra in gioco un FRL! Un FRL combina un filtro, un regolatore e un lubrificatore in un unico componente per mantenere i sistemi di compressione dell'aria in condizioni di funzionamento ottimali.
1. Cos'è un FRL in un sistema pneumatico?
2. Come funziona un'unità FRL?
3. Tipi di unità FRL ?
4. Come scegliere i giusti componenti FRL?
Un FRL ha tre componenti principali:
Filtro della compagnia aerea
Regolatore di pressione
Lubrificatore
Ogni componente ha il suo ruolo, supportando il sistema di compressione d'aria più grande. Spiegheremo di più su questi ruoli nelle sezioni seguenti.
Un filtro dell'aria compressa pulisce l'aria compressa. Filtra l'aria, intrappola le particelle solide (polvere, sporco, ruggine) e separa eventuali liquidi (acqua, olio) presenti nell'aria compressa. I filtri vengono installati nella linea aerea a monte di regolatori, lubrificatori, valvole di controllo direzionale e dispositivi azionati ad aria come cilindri e motori pneumatici.
I regolatori di pressione riducono e controllano la pressione dell'aria nei sistemi di aria compressa, inclusi. I regolatori vengono spesso definiti anche PRV (valvole di riduzione della pressione).
In modo ottimale, un regolatore di pressione mantiene una pressione di uscita costante indipendentemente dalle variazioni della pressione di ingresso e dei requisiti di flusso a valle. In pratica, la pressione in uscita è influenzata dalle variazioni della pressione primaria e della portata.
I regolatori di pressione vengono utilizzati per controllare la pressione per:
Strumenti pneumatici
Cerbottane
Attrezzatura per la misurazione dell'aria
Cilindri pneumatici
Cuscinetti d'aria
Motori pneumatici
Dispositivi di spruzzatura
Sistemi fluidici
Valvole logiche dell'aria
Sistema di lubrificazione ad aerosol
La maggior parte delle altre applicazioni di potenza fluida
I regolatori per uso generale sono disponibili nei tipi con o senza scarico. I regolatori di scarico possono essere regolati da alta pressione a bassa pressione. Anche in una situazione senza uscita, i regolatori di scarico consentiranno di scaricare la pressione a valle in eccesso. Questa riduzione della pressione provoca un forte sibilo che è perfettamente normale.
I regolatori senza scarico regolati in modo simile non consentiranno la fuoriuscita della pressione a valle. L’aria intrappolata dovrà invece essere rilasciata in qualche altro modo, ad esempio azionando una valvola a valle.
È necessario determinare i requisiti di portata e pressione dell'apparecchiatura a valle per dimensionare correttamente il regolatore corretto per l'applicazione.
Un lubrificatore aggiunge quantità controllate di olio per utensili in un sistema di aria compressa per ridurre l'attrito dei componenti in movimento. La maggior parte degli utensili pneumatici, cilindri, valvole, motori pneumatici e altre apparecchiature azionate ad aria richiedono lubrificazione per prolungarne la vita utile.
L'uso di un lubrificatore per linee aeree risolve i problemi di troppa o troppo poca lubrificazione che si presentano con i metodi di lubrificazione convenzionali come una pistola per ingrassaggio o olio. I lubrificatori delle compagnie aeree forniscono anche il giusto tipo di lubrificante per gli strumenti utilizzati.
Una volta regolato il lubrificatore, l'attrezzatura pneumatica viene alimentata con una quantità di lubrificante accuratamente dosata. L'unica manutenzione richiesta è il riempimento periodico del serbatoio del lubrificatore.
L'aggiunta di lubrificazione a un sistema 'lava via' anche gli oli del compressore che viaggiano attraverso il sistema sotto forma di vapore. Gli oli minerali aggiunti al sistema prevengono l'accumulo di olio sintetico del compressore sui componenti del sistema. Quando in un sistema non vengono utilizzati lubrificatori, è necessario installare un filtro a coalescenza per rimuovere gli aerosol di olio del compressore.
I requisiti di flusso a valle determinano la dimensione dei lubrificatori. Pertanto, è importante analizzare l'utilizzo del flusso d'aria e quindi scegliere un lubrificatore dopo aver deciso la quantità di flusso d'aria necessaria.
Passaggio 1: filtrazione
Innanzitutto, l'aria in entrata scorre attraverso un filtro che elimina sostanze come particelle di polvere, sporco e umidità. L'elemento filtrante trattiene le particelle solide, mentre un separatore rimuove le gocce d'acqua. Questi componenti possono essere preservati solo se viene lasciata passare aria pulita e asciutta.
Fase 2: regolazione della pressione
Da lì, l'aria filtrata arriva al regolatore, che la mantiene a un livello di pressione costante durante tutto il processo. Ciò viene fatto in modo che vengano apportate le regolazioni necessarie a causa delle fluttuazioni, mantenendo così la pressione di uscita al suo valore ottimale in base alle necessità di utensili/macchine pneumatiche in particolare. Un operatore deve mantenere una pressione costante se intende eseguire un funzionamento accurato dello strumento o della macchina.
Passaggio 3: lubrificazione dell'aria
Nell'ultima fase, l'aria entra in un lubrificatore, dove si mescola con l'olio, formando un unguento nebbioso (Westbrook). Quando lubrificate con olio, le superfici scorrevoli hanno una minore possibilità di incontrare forze di attrito e attività di usura che possono portare a effetti di surriscaldamento. Rende la pneumatica frl più longeva.
Ciò migliora l'efficienza riducendo al minimo le esigenze di manutenzione e migliorando le prestazioni del sistema ripulendo l'aria compressa nei sistemi pneumatici, regolandola e aggiungendo lubrificanti al sistema.
Le unità FRL sono presenti in due possibili combinazioni: unità FL e unità RL. Discutiamoli uno per uno;
Uso generale
Coalescenza (rimozione dell'olio)
Rimozione dei vapori
I filtri per uso generale rimuovono acqua e particelle, i filtri a coalescenza rimuovono l'olio e i filtri per la rimozione dei vapori rimuovono i vapori d'olio e gli odori.
I lubrificatori delle compagnie aeree sono disponibili in due tipi:
Nebbia d'olio
Micronebbia
I lubrificatori per linee aeree Oil-Fog vengono utilizzati in applicazioni semplici e pesanti, come utensili singoli, cilindri e valvole. I lubrificatori Micro-Fog vengono utilizzati per applicazioni con più di un punto di lubrificazione o più cilindri o valvole.
Nei lubrificatori a nebbia d'olio, tutte le goccioline d'olio visibili nella finestrella vengono aggiunte direttamente nel flusso d'aria, il che si traduce in goccioline d'olio relativamente grandi che passano a valle.
Nei lubrificatori a micronebbia, le goccioline d'olio visibili nella finestrella vengono atomizzate e raccolte nell'area sopra l'olio nella vaschetta. Le particelle più piccole e leggere vengono aspirate dal flusso d'aria e passano a valle. Di conseguenza, solo il 10% delle gocce d'olio visibili nella cupola visiva vengono generalmente fatte passare a valle.
L'aria compressa è pulita, facilmente disponibile e semplice da usare, ma se viene sprecata può rappresentare la forma di energia più costosa nella tua applicazione. Impostazioni della pressione non regolate o inadeguate possono comportare un aumento della richiesta di aria compressa, che si traduce in un aumento del consumo di energia.
Una pressione eccessiva può anche aumentare l'usura dell'attrezzatura, con conseguenti maggiori costi di manutenzione e una minore durata dell'utensile. Una regola pratica afferma che ogni aumento di 2 psig della pressione operativa aggiunge l'1% al costo dell'energia di compressione.
Gli FRL al punto di utilizzo (filtro, regolatore e lubrificatori) sono necessari per garantire che ogni strumento o processo riceva una fornitura di aria compressa pulita e lubrificata alla pressione adeguata per fornire le massime prestazioni.
L'affidabilità è uno dei motivi più importanti per utilizzare l'aria compressa e un filtraggio adeguato è la chiave per massimizzare l'affidabilità e la longevità. Sfortunatamente, l'aria compressa può trasportare acqua di condensa, residui di olio dei compressori, impurità solide (scaglie e ruggine) generate all'interno delle linee aeree e altre particelle soggette a usura dall'aria ambiente. Questi contaminanti possono causare problemi in ogni punto di utilizzo e devono essere rimossi installando filtri adeguati.
La dimensione delle particelle contaminanti viene misurata in micrometri (μm), che rappresentano un milionesimo di metro o 0,000039 di pollice. I filtri sono classificati in base alla dimensione minima delle particelle che i loro elementi intrappoleranno. Ad esempio, sebbene i filtri con valore nominale compreso tra 40 e 60 µm siano adeguati per proteggere la maggior parte delle applicazioni industriali, molti filtri nel punto di utilizzo hanno un valore nominale di 5 µm. Si noti che valori più fini aumentano la caduta di pressione attraverso il filtro, il che equivale a costi energetici più elevati per comprimere l'aria.
Ad esempio, i filtri più fini si intasano più rapidamente, aumentando anche la caduta di pressione. (In altre parole, sebbene i filtri più fini del necessario non danneggino i componenti a valle, avranno un impatto negativo sui costi operativi del sistema d'aria.)
Molti produttori di filtri definiscono la perdita di pressione prevista e la capacità di trattenere lo sporco utilizzando curve relative alla pressione e al flusso. Pertanto, i filtri per la rimozione delle particelle dovrebbero essere selezionati in base alla caduta di pressione accettabile e alle dimensioni del collegamento del tubo.
Una tipica caduta di pressione attraverso tali filtri sarebbe compresa tra 1 e 5 psig. Pertanto, un filtro di dimensioni corporee maggiori produrrà una minore perdita di pressione iniziale e garantirà una durata operativa più lunga rispetto a un filtro più piccolo con gli stessi valori di rimozione.
La maggior parte dei filtri al punto di utilizzo dichiara di rimuovere l'acqua di condensa, in genere tramite un separatore a ciclone all'estremità di ingresso. Tuttavia, l’efficienza di rimozione dell’acqua di tali filtri dipende molto dalla velocità dell’aria in entrata. Pertanto, questi filtri devono corrispondere al flusso d'aria previsto, piuttosto che alla caduta di pressione accettabile.
Se il filtro è destinato a rimuovere l'umidità, è necessario prevedere uno scarico automatico a galleggiante per rimuovere periodicamente i liquidi accumulati dalla vaschetta del filtro. Generalmente tali filtri sono dotati di bicchieri in policarbonato trasparente, che consentono un facile controllo visivo del livello della vasca.
Numerose sostanze chimiche possono attaccare questo materiale plastico e funziona bene solo a pressioni inferiori a 150 psig e temperature comprese tra 40° e 120° F. Se il filtro può essere sottoposto a condizioni oltre tali limiti, è necessaria una ciotola di metallo. Una tazza di metallo è necessaria anche se il filtro viene utilizzato con lubrificanti sintetici per compressori, che spesso contengono sostanze chimiche dannose per il policarbonato.
La maggior parte dell'olio e parte dell'acqua di condensa in un flusso d'aria compressa saranno sotto forma di nebbie o aerosol che possono passare attraverso le aperture dei filtri standard degli aerei. L'aria per strumenti, verniciatura a spruzzo e trasporto di materiali sfusi spesso richiede la rimozione di tali goccioline e i filtri di tipo coalescente svolgeranno questo compito.
Il trascinamento di aerosol attraverso tali filtri è comunemente indicato come parti per milione (ppm) di olio rispetto all'aria in peso e varia da 1 a un minimo di 0,01 ppm. I filtri a coalescenza sono spesso progettati per rimuovere gli aerosol che sono sostanzialmente più piccoli della dimensione nominale della particella solida più piccola che verrebbe catturata. Alcuni modelli offrono una filtrazione a doppio stadio; il primo rimuove le particelle solide per proteggere l'elemento coalescente nel secondo stadio.
Poiché tutti i filtri a coalescenza creano una restrizione più significativa al flusso d'aria, le perdite di pressione saranno superiori a quelle dei filtri per aria compressa convenzionali. I filtri a coalescenza hanno una caduta di pressione iniziale (o a secco) e una caduta di pressione di lavoro (o saturata) in base alla pressione e alla portata. Pertanto, l'effettiva efficienza di rimozione di tali filtri dipende in modo significativo dalla velocità dell'aria che passa attraverso il gruppo filtrante.
Scegliere un filtro a coalescenza in base al trascinamento d'olio accettabile, alla portata del flusso d'aria prevista e alle dimensioni del collegamento del tubo. Ad esempio, un filtro a coalescenza con valore nominale di 0,1 ppm avrà in genere una caduta di pressione pulita e bagnata compresa tra 2 e 5 psig. Un filtro ad alta efficienza valutato a 0,01 ppm può causare una riduzione fino a 10 psig una volta che si bagna o si satura completamente durante il servizio.
Una volta determinata la pressione operativa minima adeguata per qualsiasi applicazione di aria compressa, è essenziale fornire l'aria a una pressione costante, indipendentemente dal flusso a monte e dalle fluttuazioni di pressione. Pertanto, l'installazione del regolatore o della valvola di riduzione della pressione adeguata nella linea aerea è fondamentale.
I regolatori dell'aria sono valvole speciali che riducono la pressione di alimentazione al livello richiesto per il funzionamento efficiente delle apparecchiature pneumatiche a valle. Un filtro installato a monte proteggerà i passaggi interni del regolatore da eventuali danni.
Esistono diversi tipi di regolatori dell'aria e il tipo più semplice utilizza una valvola a fungo sbilanciata. Questo design incorpora una molla di regolazione, non ha una camera a membrana separata e non è di scarico. Ruotando la vite di regolazione si comprime la molla, che costringe il diaframma a muoversi, spingendo così un otturatore per scoprire un orifizio.
Quando la pressione aumenta a valle, agisce sulla parte inferiore della membrana, bilanciandosi contro la forza della molla. L'otturatore strozza l'apertura dell'orifizio per limitare il flusso e produrre la pressione a valle desiderata. Una molla sotto l'otturatore assicura che la valvola si chiuda completamente in assenza di flusso. Questo è il tipo di regolatore dell'aria meno costoso.
I regolatori più grandi e costosi incorporano una camera a membrana separata con un tubo di aspirazione esposto alla pressione di uscita. Separare il diaframma dal flusso d'aria primario riduce al minimo i suoi effetti abrasivi e prolunga la durata della valvola.
Quando il flusso attraverso questo regolatore aumenta, il tubo di aspirazione crea una pressione leggermente inferiore nella camera della membrana. Di conseguenza, la membrana si flette verso il basso e apre l'orifizio senza ridurre significativamente la pressione di uscita.
L'effetto è lo stesso dell'aumento dell'impostazione di regolazione. Pertanto, questo tipo di regolatore presenta una caduta minima (calo della pressione di uscita) al variare della pressione di alimentazione. La tabella seguente confronta il modo in cui tale variazione si verifica con un diaframma piccolo e uno grande.
I diaframmi più grandi di questi regolatori migliorano la risposta e la sensibilità. Tuttavia, man mano che il flusso di scarico attraverso il regolatore aumenta su tutta la sua gamma, la pressione di uscita diminuisce. Pertanto, l'impostazione della pressione di uscita desiderata del regolatore deve essere effettuata in condizioni di flusso tipiche.
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Pressione di alimentazione in diaframmi piccoli e grandi
Flusso in scfm di diaframmi piccoli e grandi
Un altro tipo di regolatore incorpora un otturatore bilanciato, ma per il resto ha la stessa struttura generale della versione a membrana separata. Ha un orifizio significativamente più grande per consentire un maggiore flusso d'aria. L'otturatore è bilanciato in termini di pressione per mantenere una buona stabilità. Pertanto, gli effetti delle fluttuazioni della pressione di uscita si annullano, migliorando la sensibilità e la risposta e riducendo il droop.
Infine, i regolatori di precisione impiegano spesso diversi diaframmi isolati che agiscono contro valvole a cerniera e ugelli secondo un principio di bilanciamento e sono normalmente prodotti con capacità di flusso limitate con porte di connessione più piccole.
La selezione del miglior tipo di regolatore per un'applicazione specifica richiede innanzitutto la scelta tra questi stili. I miniregolatori sono comunemente del tipo ad azione diretta, senza scarico, mentre la maggior parte dei regolatori standard rientrano nel tipo ad scarico automatico, con camera a membrana separata.
La considerazione successiva riguarda la pressione primaria (alimentazione non regolata) rispetto alla pressione secondaria desiderata (uscita).
Infine, è necessario selezionare la portata del flusso d'aria desiderata. Le viti di regolazione sono disponibili in due stili: tipo a T con bloccaggio antimanomissione o tipo con manopola in plastica con bloccaggio a pressione. Il primo è il migliore quando una pressione operativa fissa verrà impostata una volta e lasciata sola.
Tuttavia, lo stile con manopola regolabile (abbastanza comune sugli FRL modulari) è la scelta corretta per l'uso generale, dove la pressione operativa può essere regolata senza attrezzi. I regolatori sono definiti anche dalla dimensione del corpo (portata nominale dell'orifizio) e dalla dimensione della connessione.
Sebbene diversi modelli possano sembrare accettabili per qualsiasi flusso d'aria e pressione, un regolatore con corpo più grande produrrà una migliore sensibilità di impostazione e un minore droop rispetto a un modello con corpo più piccolo nelle stesse condizioni operative.
Un manometro di uscita è essenziale, anche se molti produttori spesso lo offrono solo come opzione. Le staffe di montaggio sono un'altra opzione utile.
Molti componenti del sistema pneumatico e utensili pneumatici funzionano meglio se lubrificati con olio. L'iniezione di nebbia d'olio nel flusso d'aria può lubrificare continuamente valvole, cilindri e motori pneumatici per un funzionamento corretto e una lunga durata.
Posizionare il lubrificatore per ultimo nella tubazione è importante per garantire che la corretta quantità di lubrificante raggiunga ciascun dispositivo. Una quantità insufficiente di olio può consentire un'usura eccessiva e causare guasti prematuri. D'altro canto, un eccesso di olio nella tubazione è uno spreco e può contaminare l'area circostante quando lo scarico dell'aria trascina l'olio fuori dagli strumenti e dalle valvole.
La lubrificazione intermittente può essere la condizione peggiore in quanto il film d'olio può seccarsi e formare morchie o vernici sulle superfici interne dell'attrezzatura.
I lubrificatori delle compagnie aeree dosano l'olio da un serbatoio al flusso d'aria in movimento; quando l'aria ad alta velocità passa attraverso un tubo Venturi, aspira l'olio attraverso un capillare, quindi lo fa gocciolare nel flusso d'aria.
L'aria in movimento rompe l'olio in una nebbia (piccole goccioline) o nebbia (goccioline più grandi) e lo trasporta a valle nel dispositivo ad aria. In un tipico lubrificatore, tutta l'aria passa attraverso il venturi durante condizioni di basso flusso.
In condizioni di flusso più elevato, una valvola di bypass caricata a molla si apre per dirigere il flusso in eccesso attorno al tubo Venturi verso un punto a valle dove si ricongiunge al flusso lubrificato. Una valvola di regolazione manuale imposta la velocità di gocciolamento dell'olio e un vetro spia consente all'operatore di monitorare l'uscita. Un tappo di riempimento fornisce l'accesso per riempire il serbatoio, spesso realizzato in policarbonato. Le stesse precauzioni relative al policarbonato si applicano ai lubrificatori come ai filtri degli aerei.
I lubrificatori hanno in genere un intervallo di flusso più ampio rispetto a un regolatore o filtro di dimensioni equivalenti, ma la loro caduta di pressione aumenta abbastanza rapidamente all'aumentare del flusso.
La perdita di pressione standard accettabile per un lubrificatore è compresa tra 3 e 7 psig. I lubrificatori vengono generalmente selezionati in base alle dimensioni del collegamento del tubo, alla capacità del serbatoio dell'olio e alla perdita di pressione consentita rispetto alla portata. Molti produttori pubblicano una portata minima affinché il Venturi funzioni correttamente.
Ricordarsi di tenere conto di questa ulteriore perdita di pressione a valle quando si imposta il regolatore di pressione. Impostarlo sulla pressione d'uso desiderata più la perdita del lubrificatore (caduta).
L'innovativa tecnologia uni-thread one-touch di WAAL consente di risparmiare tempo grazie alla facile installazione di raccordi dell'aria e componenti di controllo del flusso. Oltre a questo, offriamo molte dimensioni di unità FRL che puoi scegliere in base alla tua applicazione.
Bene! Oltre alle unità FRL già pronte, puoi personalizzarle in base alle tue esigenze e al tuo budget.
Benvenuti a qualsiasi domanda o richiesta, non esitate a contattarci.
