Wyświetlenia: 0 Autor: Edytor witryny Czas publikacji: 2024-12-11 Pochodzenie: Strona
Powietrze opuszczające sprężarkę jest gorące, brudne i mokre, co może uszkodzić i skrócić żywotność dodatkowego sprzętu, w tym zaworów, cylindrów i narzędzi pneumatycznych. Dlatego zanim sprężone powietrze opuści układ, należy je oczyścić i nasmarować. I tu wkracza FRL! FRL łączy filtr, regulator i smarownicę w jeden element, aby utrzymać układy sprężarek powietrza w optymalnym stanie pracy.
1. Co to jest FRL w układzie pneumatycznym?
2. Jak działa jednostka FRL?
3. Rodzaje jednostek FRL ?
4. Jak wybrać odpowiednie komponenty FRL?
FRL składa się z trzech głównych elementów:
Filtr linii lotniczych
regulator ciśnienia
Smarownica
Każdy element ma swoją rolę, wspierając większy układ sprężarki powietrza. Więcej informacji na temat tych ról wyjaśnimy w kolejnych sekcjach.
Filtr lotniczy oczyszcza sprężone powietrze. Napręża powietrze, wychwytuje cząstki stałe (kurz, brud, rdzę) i oddziela wszelkie ciecze (wodę, olej) ze sprężonego powietrza. Filtry instaluje się w przewodzie lotniczym przed regulatorami, smarownicami, kierunkowymi zaworami sterującymi i urządzeniami napędzanymi powietrzem, takimi jak cylindry i silniki pneumatyczne.
Regulatory ciśnienia redukują i kontrolują ciśnienie powietrza w instalacjach sprężonego powietrza m.in. Regulatory są często określane jako PRV (zawory redukcyjne).
Optymalnie regulator ciśnienia utrzymuje stałe ciśnienie wyjściowe niezależnie od zmian ciśnienia wejściowego i wymagań dotyczących przepływu za zaworem. W praktyce na ciśnienie wyjściowe wpływają zmiany ciśnienia pierwotnego i przepływu.
Regulatory ciśnienia służą do kontrolowania ciśnienia w celu:
Narzędzia pneumatyczne
Dmuchawki
Sprzęt do pomiaru powietrza
Cylindry powietrzne
Łożyska powietrzne
Silniki pneumatyczne
Urządzenia natryskowe
Układy płynne
Zawory logiczne powietrza
Układ smarowania w aerozolu
Większość innych zastosowań związanych z zasilaniem płynnym
Reduktory ogólnego przeznaczenia są dostępne w wersji z odciążeniem lub bez odciążenia. Regulatory upustowe można regulować w zakresie od wysokiego do niskiego ciśnienia. Nawet w sytuacji ślepej zaułka regulatory odciążające pozwolą na usunięcie nadmiaru ciśnienia za zaworem. To zmniejszenie ciśnienia powoduje głośny syk, który jest całkowicie normalny.
Nieodciążające regulatory, które są podobnie wyregulowane, nie pozwolą na ucieczkę ciśnienia za zaworem. Zamiast tego uwięzione powietrze będzie musiało zostać uwolnione w inny sposób — na przykład poprzez uruchomienie zaworu znajdującego się za zaworem.
Aby dobrać odpowiedni reduktor do danego zastosowania, należy określić wymagania dotyczące przepływu i ciśnienia w urządzeniach znajdujących się za reduktorem.
Smarownica dodaje kontrolowaną ilość oleju narzędziowego do układu sprężonego powietrza, aby zmniejszyć tarcie ruchomych elementów. Większość narzędzi pneumatycznych, cylindrów, zaworów, silników pneumatycznych i innego sprzętu napędzanego powietrzem wymaga smarowania, aby przedłużyć ich żywotność.
Stosowanie smarownicy lotniczej rozwiązuje problemy związane ze zbyt dużym lub zbyt słabym smarowaniem, które powstają w przypadku konwencjonalnych metod smarowania, takich jak smarownica lub olej. Smarownice lotnicze zapewniają również odpowiedni rodzaj smaru do używanych narzędzi.
Po wyregulowaniu smarownicy do sprzętu pneumatycznego dostarczana jest dokładnie odmierzona ilość smaru. Jedyną wymaganą konserwacją jest okresowe uzupełnianie zbiornika smarownicy.
Dodanie smaru do układu również „wymywa” oleje kompresorowe, które przemieszczają się przez układ w postaci pary. Oleje mineralne dodane do układu zapobiegają osadzaniu się syntetycznego oleju sprężarkowego na elementach układu. Jeżeli w układzie nie stosuje się smarownic, należy zainstalować filtr koalescencyjny w celu usunięcia aerozoli oleju sprężarkowego.
Wymagania dotyczące przepływu za olejem określają wielkość smarownic. Dlatego ważne jest, aby przeanalizować wykorzystanie przepływu powietrza, a następnie wybrać smarownicę po podjęciu decyzji, jaki przepływ powietrza jest potrzebny.
Krok 1: Filtracja
Po pierwsze, napływające powietrze przepływa przez filtr, który usuwa takie substancje, jak cząsteczki kurzu, brud i wilgoć. Element filtrujący zatrzymuje cząstki stałe, a separator usuwa kropelki wody. Elementy te można zachować tylko wtedy, gdy przepuszczane jest czyste, suche powietrze.
Krok 2: Regulacja ciśnienia
Stamtąd przefiltrowane powietrze trafia do regulatora, który utrzymuje je na stałym poziomie ciśnienia przez cały czas. Odbywa się to w taki sposób, że w przypadku wahań dokonuje się niezbędnych regulacji, utrzymując w ten sposób ciśnienie wyjściowe na optymalnej wartości, w zależności od zapotrzebowania, w szczególności na narzędzia/maszyny pneumatyczne. Operator musi utrzymywać stałe ciśnienie, jeśli ma zapewnić precyzyjną pracę narzędzia lub maszyny.
Krok 3: Powietrze smarujące
W ostatnim etapie powietrze dostaje się do smarownicy, gdzie miesza się z olejem, tworząc mglistą maść (Westbrook). W przypadku smarowania olejem powierzchnie ślizgowe są mniej narażone na działanie sił tarcia i zużycia, które mogą prowadzić do przegrzania. To sprawia, że pneumatyka frl jest trwalsza.
Poprawia to efektywność minimalizacji wymagań konserwacyjnych i poprawę wydajności systemu poprzez oczyszczanie sprężonego powietrza w układach pneumatycznych, jego regulację i dodawanie smarów do układu.
Jednostki FRL występują w dwóch możliwych kombinacjach: jednostki FL i jednostki RL. Omówmy je jeden po drugim;
Ogólnego przeznaczenia
Koalescencja (usuwanie oleju)
Usuwanie pary
Filtry ogólnego przeznaczenia usuwają wodę i cząstki, filtry koalescencyjne usuwają olej, a filtry usuwające opary usuwają opary oleju i zapach.
Smarownice lotnicze występują w jednym z dwóch typów:
Mgła olejowa
Mikromgła
Smarownice lotnicze mgłowe stosowane są w prostych, wymagających zastosowaniach, takich jak pojedyncze narzędzia, cylindry i zawory. Smarownice Micro-Fog są używane w zastosowaniach, w których występuje więcej niż jeden punkt smarowania lub kilka cylindrów lub zaworów.
W smarownicach mgłowych wszystkie kropelki oleju widoczne w wzierniku dodawane są bezpośrednio do strumienia powietrza, co powoduje, że stosunkowo duże kropelki oleju przepływają w dół strumienia.
W smarownicach mikromgłowych kropelki oleju widoczne w kopule wziernika są rozpylane i gromadzone w obszarze nad olejem w misie. Mniejsze, lżejsze cząstki są wciągane do strumienia powietrza i przepływają w dół. W rezultacie tylko 10% widocznych kropel oleju w kopule celownika zwykle przepływa w dół rzeki.
Sprężone powietrze jest czyste, łatwo dostępne i proste w użyciu, ale w przypadku jego marnowania może stać się najdroższą formą energii w danym zastosowaniu. Nieuregulowane lub nieprawidłowe ustawienia ciśnienia mogą skutkować zwiększonym zapotrzebowaniem na sprężone powietrze, co skutkuje zwiększonym zużyciem energii.
Nadmierny nacisk może również zwiększyć zużycie sprzętu, co skutkuje wyższymi kosztami konserwacji i krótszą żywotnością narzędzia. Praktyczna zasada mówi, że każde zwiększenie ciśnienia roboczego o 2 psig zwiększa koszt energii sprężania o 1%.
Urządzenia FRL w miejscu użycia (filtr, reduktor i smarownica) są potrzebne, aby zapewnić, że każde narzędzie lub proces otrzyma czysty, nasmarowany dopływ sprężonego powietrza pod odpowiednim ciśnieniem w celu zapewnienia maksymalnej wydajności.
Niezawodność jest jednym z najważniejszych powodów stosowania sprężonego powietrza, a właściwa filtracja jest kluczem do maksymalizacji niezawodności i trwałości. Niestety, sprężone powietrze może przenosić skroploną wodę, olej przenoszony ze sprężarek, zanieczyszczenia stałe (kamień rurowy i rdzę) powstające w liniach lotniczych oraz inne cząstki zużywające się z otaczającego powietrza. Zanieczyszczenia te mogą powodować problemy w każdym miejscu użytkowania i należy je usunąć poprzez zainstalowanie odpowiednich filtrów.
Wielkość cząstek zanieczyszczeń mierzona jest w mikrometrach (µm), co odpowiada jednej milionowej metra lub 0,000039 cala. Filtry są oceniane na podstawie minimalnej wielkości cząstek, jakie zatrzymują ich elementy. Na przykład, chociaż filtry o średnicy znamionowej 40 do 60 µm są odpowiednie do ochrony większości zastosowań przemysłowych, wiele filtrów w miejscu użycia ma wartość znamionową 5 µm. Należy pamiętać, że drobniejsze wartości znamionowe zwiększają spadek ciśnienia na filtrze, co równa się wyższym kosztom energii potrzebnej do sprężania powietrza.
Na przykład drobniejsze filtry zatykają się szybciej, co również zwiększa spadek ciśnienia. (Innymi słowy, chociaż filtry drobniejsze niż to konieczne nie uszkadzają dalszych podzespołów, będą miały negatywny wpływ na koszty operacyjne systemu powietrza).
Wielu producentów filtrów określa oczekiwaną stratę ciśnienia i zdolność zatrzymywania zanieczyszczeń za pomocą krzywych związanych z ciśnieniem i przepływem. Dlatego też filtry usuwające cząstki należy dobierać w oparciu o dopuszczalny spadek ciśnienia i rozmiar przyłącza rurowego.
Typowy spadek ciśnienia na takich filtrach będzie wynosić od 1 do 5 psig. Dlatego też filtr o większym rozmiarze będzie powodował mniejszą początkową utratę ciśnienia i zapewniał dłuższą żywotność niż mniejszy filtr o tej samej wydajności usuwania.
Większość filtrów w punktach poboru twierdzi, że usuwa skroploną wodę, zazwyczaj za pośrednictwem separatora cyklonowego na końcu wlotowym. Jednakże skuteczność usuwania wody przez takie filtry zależy w dużym stopniu od prędkości napływającego powietrza. Dlatego filtry te muszą odpowiadać zamierzonemu przepływowi powietrza, a nie akceptowalnemu spadkowi ciśnienia.
Jeżeli filtr ma za zadanie usuwać wilgoć, należy zastosować automatyczny spust pływakowy, który będzie okresowo usuwał nagromadzone ciecze z czaszy filtra. Zazwyczaj tego typu filtry posiadają przezroczyste misy z poliwęglanu, które umożliwiają łatwą wizualną kontrolę poziomu osadnika.
Liczne chemikalia mogą atakować ten plastikowy materiał, a on działa dobrze tylko przy ciśnieniach poniżej 150 psig i temperaturach od 40° do 120° F. Jeśli filtr może być narażony na działanie warunków wykraczających poza te limity, wymagana jest metalowa misa. Metalowa misa jest również potrzebna, jeśli filtr jest używany z syntetycznymi smarami kompresorowymi, które często zawierają szkodliwe chemikalia dla poliwęglanu.
Większość oleju i część skroplonej wody w strumieniu sprężonego powietrza będzie miała postać mgieł lub aerozoli, które mogą przedostać się przez otwory w standardowych filtrach lotniczych. Powietrze do instrumentów, malowanie natryskowe i transport materiałów sypkich często wymagają usuwania takich kropel, a filtry koalescencyjne spełniają to zadanie.
Przenikanie aerozolu przez takie filtry jest powszechnie wyrażane w częściach na milion (ppm) oleju w stosunku wagowym do powietrza i waha się od 1 do zaledwie 0,01 ppm. Filtry koalescencyjne są często przystosowane do usuwania aerozoli, które są znacznie mniejsze niż nominalny rozmiar najmniejszej cząstki stałej, która zostałaby wychwycona. Niektóre modele oferują filtrację dwustopniową; pierwszy usuwa cząstki stałe, aby chronić element koalescencyjny w drugim etapie.
Ponieważ wszystkie filtry koalescencyjne powodują bardziej znaczące ograniczenie przepływu powietrza, straty ciśnienia będą wyższe niż w przypadku konwencjonalnych filtrów sprężonego powietrza. Filtry koalescencyjne charakteryzują się początkowym (lub suchym) spadkiem ciśnienia i roboczym (lub nasyceniem) spadkiem ciśnienia w zależności od ciśnienia i natężenia przepływu. Dlatego też efektywna skuteczność usuwania takich filtrów zależy w dużym stopniu od prędkości powietrza przechodzącego przez zespół filtra.
Wybierz filtr koalescencyjny w oparciu o akceptowalny poziom przenoszenia oleju, oczekiwane natężenie przepływu powietrza i rozmiar połączenia rurowego. Na przykład filtr koalescencyjny o wartości znamionowej 0,1 ppm będzie zazwyczaj miał spadek ciśnienia na poziomie czystym, po zwilżeniu od 2 do 5 psig. Filtr o wysokiej wydajności o wartości znamionowej 0,01 ppm może spowodować redukcję ciśnienia do 10 psig, gdy zostanie zamoczony lub całkowicie nasycony podczas pracy.
Po określeniu minimalnego odpowiedniego ciśnienia roboczego dla dowolnego zastosowania sprężonego powietrza, istotne jest dostarczanie powietrza pod stałym ciśnieniem, niezależnie od przepływu przed urządzeniem i wahań ciśnienia. Dlatego też zainstalowanie odpowiedniego regulatora lub zaworu redukcyjnego w przewodzie lotniczym ma kluczowe znaczenie.
Regulatory powietrza to specjalne zawory, które redukują ciśnienie zasilania do poziomu wymaganego do wydajnej pracy urządzeń pneumatycznych znajdujących się za nimi. Filtr zamontowany przed regulatorem zabezpieczy wewnętrzne kanały regulatora przed uszkodzeniem.
Istnieje kilka typów regulatorów powietrza, a najprostszy typ wykorzystuje zawór z niezrównoważonym grzybkiem. Konstrukcja ta zawiera sprężynę regulacyjną, nie ma oddzielnej komory membrany i nie jest odciążająca. Obracanie śruby regulacyjnej ściska sprężynę, co zmusza membranę do ruchu, popychając w ten sposób grzybek w celu odsłonięcia otworu.
Gdy ciśnienie wzrasta za zaworem, oddziałuje ono na dolną część membrany, równoważąc siłę sprężyny. Grzybek dławi otwór kryzy, aby ograniczyć przepływ i wytworzyć pożądane ciśnienie za zaworem. Sprężyna pod grzybkiem zapewnia całkowite zamknięcie zaworu w przypadku braku przepływu. Jest to najtańszy typ regulatora powietrza.
Większe i droższe reduktory zawierają oddzielną komorę membranową z rurką aspiratora wystawioną na działanie ciśnienia wyjściowego. Oddzielenie membrany od głównego strumienia powietrza minimalizuje jej działanie ścierne i wydłuża żywotność zaworu.
Gdy przepływ przez ten regulator wzrasta, rurka aspiratora wytwarza nieco niższe ciśnienie w komorze membrany. W rezultacie membrana odchyla się w dół i otwiera kryzę, nie zmniejszając znacząco ciśnienia wyjściowego.
Efekt jest taki sam, jak zwiększenie ustawienia regulacji. Zatem ten regulator charakteryzuje się minimalnym spadkiem (spadkiem ciśnienia wyjściowego) w miarę zmiany ciśnienia zasilania. Poniższa tabela porównuje, jak ta różnica występuje w przypadku małej i dużej membrany.
Większe membrany w tych regulatorach poprawiają reakcję i czułość. Jednakże, gdy przepływ tłoczenia przez regulator wzrasta w całym zakresie, ciśnienie wyjściowe spada. Zatem ustawienie żądanego ciśnienia wyjściowego regulatora musi być wykonane w typowych warunkach przepływu.
\
Ciśnienie zasilania w małych i dużych membranach
Przepływ w scfm małych i dużych membran
Inny typ regulatora zawiera odciążony grzybek, ale poza tym ma tę samą ogólną konstrukcję, co wersja z oddzielną membraną. Ma znacznie większy otwór, aby umożliwić większy przepływ powietrza. Grzybek jest równoważony ciśnieniem, aby zachować dobrą stabilność. W ten sposób niwelują się skutki wahań ciśnienia wyjściowego, co poprawia czułość i reakcję oraz zmniejsza opad.
Wreszcie, precyzyjne regulatory często wykorzystują kilka izolowanych membran działających na zawory klapowe i dysze na zasadzie równoważenia i są zwykle produkowane w przypadku ograniczonych przepływów z mniejszymi otworami przyłączeniowymi.
Wybór najlepszego typu regulatora do konkretnego zastosowania wymaga najpierw wyboru spośród tych stylów. Miniregulatory są zwykle typu bezpośredniego działania i nieodciążającego, podczas gdy większość standardowych automatów należy do samoodciążających, z oddzielną komorą membranową.
Następną kwestią do rozważenia jest ciśnienie pierwotne (nieregulowane zasilanie) w porównaniu z pożądanym ciśnieniem wtórnym (wyjściowym).
Na koniec należy wybrać żądane natężenie przepływu powietrza. Śruby regulacyjne są dostępne w dwóch wersjach: odpornej na manipulacje, blokującej typu trójnikowego lub typu push-lock, z plastikowym pokrętłem. Pierwsza metoda jest najlepsza, gdy stałe ciśnienie robocze zostanie ustawione raz i pozostawione w spokoju.
Jednakże regulowane pokrętło (dość powszechne w modułowych FRL) jest właściwym wyborem do zastosowań ogólnych, gdzie ciśnienie robocze można regulować bez użycia narzędzi. Regulatory są również definiowane na podstawie rozmiaru korpusu (przepływu przez kryzę) i rozmiaru przyłącza.
Chociaż kilka modeli może wydawać się akceptowalnych dla danego przepływu powietrza i ciśnienia, regulator o większym rozmiarze korpusu będzie zapewniał lepszą czułość ustawień i mniejsze opadanie niż mniejszy model korpusu w tych samych warunkach pracy.
Manometr wyjściowy jest niezbędny, choć wielu producentów często oferuje go jedynie jako opcję. Wsporniki montażowe to kolejna przydatna opcja.
Wiele elementów układów pneumatycznych i narzędzi pneumatycznych działa lepiej po nasmarowaniu olejem. Wtryskiwanie mgły olejowej do strumienia powietrza może w sposób ciągły smarować zawory, cylindry i silniki pneumatyczne, zapewniając prawidłowe działanie i długą żywotność.
Umieszczenie smarownicy na końcu rurociągu jest ważne, aby zapewnić dotarcie odpowiedniej ilości smaru do każdego urządzenia. Zbyt mała ilość oleju może spowodować nadmierne zużycie i przedwczesną awarię. Z drugiej strony nadmiar oleju w rurociągu jest marnotrawstwem i może zanieczyścić otaczający obszar, gdy wylot powietrza usuwa olej z narzędzi i zaworów.
Smarowanie okresowe może być najgorszym ze wszystkich warunków, ponieważ film olejowy może wyschnąć i utworzyć szlam lub lakier na wewnętrznych powierzchniach urządzenia.
Smarownice lotnicze dozują olej ze zbiornika do poruszającego się strumienia powietrza; gdy powietrze przepływające z dużą prędkością przez zwężkę Venturiego, zasysa olej do góry i przez kapilarę, a następnie kapie go do strumienia powietrza.
Poruszające się powietrze rozbija olej na mgłę (małe kropelki) lub mgłę (większe kropelki) i przenosi go w dół do urządzenia zasilanego powietrzem. W typowej smarownicy całe powietrze przepływa przez zwężkę Venturiego w warunkach niskiego przepływu.
W warunkach większego przepływu otwiera się sprężynowy zawór obejściowy, kierując nadmiar przepływu wokół zwężki Venturiego do punktu za nim, gdzie ponownie łączy się on ze smarowanym przepływem. Ręczny zawór regulacyjny ustawia wielkość kropli oleju, a wziernik umożliwia operatorowi monitorowanie wydajności. Korek wlewowy zapewnia dostęp do ponownego napełnienia zbiornika, często wykonany z poliwęglanu. Te same środki ostrożności dotyczące poliwęglanu dotyczą smarownic, jak w przypadku filtrów lotniczych.
Smarownice mają zazwyczaj większy zakres przepływu niż regulatory lub filtry o równoważnej wielkości, ale ich spadek ciśnienia rośnie dość szybko wraz ze wzrostem przepływu.
Standardowa dopuszczalna strata ciśnienia w smarownicy wynosi od 3 do 7 psig. Smarownice dobiera się zazwyczaj na podstawie rozmiaru przyłącza rurowego, pojemności zbiornika oleju i dopuszczalnej straty ciśnienia w funkcji natężenia przepływu. Wielu producentów publikuje minimalne natężenie przepływu wymagane do prawidłowego działania zwężki Venturiego.
Należy pamiętać o uwzględnieniu tej dodatkowej straty ciśnienia za regulatorem podczas ustawiania regulatora ciśnienia. Ustawić na żądane ciśnienie robocze plus utratę smarownicy (spadek).
Innowacyjna, jednowątkowa technologia WAAL oszczędza czas dzięki łatwemu montażowi armatury powietrznej i elementów kontroli przepływu. Oprócz tego oferujemy wiele rozmiarów jednostek FRL, które można wybrać w zależności od zastosowania.
W porządku! Oprócz gotowych jednostek FRL, możesz je dostosować do swoich potrzeb i budżetu.
Witamy w przypadku jakichkolwiek pytań lub zapytań, prosimy o kontakt z nami.
