Unidades de preparação de ar de alumínio: tratamento eficiente de ar comprimido para sistemas pneumáticos industriais

O ar comprimido é uma das fontes de energia mais utilizadas na automação industrial. Opera cilindros pneumáticos, válvulas de controle, ferramentas pneumáticas, atuadores, máquinas de embalagem e equipamentos de produção.

No entanto, o ar comprimido que sai de um compressor raramente está pronto para uso direto.

Pode conter:

• Água condensada

• Partículas de poeira e ferrugem

• Óleo de compressor

• Contaminação de dutos

• Pressão instável

• Umidade excessiva

Sem tratamento adequado, esses contaminantes podem causar travamento da válvula, desgaste da vedação, corrosão do cilindro, operação instável da máquina e redução da vida útil do equipamento.

Uma unidade de preparação de ar de alumínio condiciona o ar comprimido antes que ele entre no equipamento pneumático a jusante. Dependendo da configuração selecionada, ele pode filtrar partículas e condensado, regular a pressão do ar e fornecer lubrificação a componentes que necessitam de lubrificação por névoa de óleo.

A linha de preparação de ar de alumínio da WAALPC inclui:

• Filtros de ar da série AF

• Reguladores de ar da série AR

• Filtros reguladores da série AW

• Lubrificadores da série AL

• Combinações FRL da série AC

Esses componentes são fabricados com corpos em liga de alumínio fundido e estão disponíveis em vários tamanhos para aplicações pneumáticas industriais comuns.

O que é uma unidade de preparação de ar?

Uma unidade de preparação de ar é instalada entre a alimentação de ar comprimido e o equipamento pneumático.

Sua finalidade é melhorar a qualidade e a estabilidade do ar comprimido, realizando uma ou mais das seguintes funções:

Filtragem de Ar

O filtro remove partículas sólidas e separa a água condensada do fluxo de ar.

Isso ajuda a proteger:

• Válvulas solenóides

• Cilindros pneumáticos

• Motores pneumáticos

• Atuadores rotativos

• Válvulas de controle

• Ferramentas pneumáticas

• Máquinas pneumáticas

Regulação de pressão

O regulador reduz a pressão de entrada e mantém uma pressão a jusante mais estável.

A regulação correta da pressão ajuda a melhorar:

• Consistência da velocidade do cilindro

• Repetibilidade do atuador

• Desempenho da válvula

• Qualidade do produto

• Segurança do equipamento

• Eficiência do ar comprimido

Lubrificação

Um lubrificador introduz uma quantidade controlada de névoa de óleo no fluxo de ar.

Geralmente é usado para componentes pneumáticos que requerem lubrificação contínua, incluindo certos motores pneumáticos, ferramentas de impacto e sistemas pneumáticos mais antigos.

Muitas válvulas e cilindros modernos são pré-lubrificados e podem não exigir óleo adicional. As instruções de lubrificação do fabricante do equipamento devem, portanto, ser verificadas antes de selecionar uma unidade FRL completa.

Por que o alumínio é amplamente utilizado em componentes de preparação de ar?

A liga de alumínio fundido é um dos materiais mais comuns usados ​​em equipamentos industriais de preparação de ar.

Oferece um equilíbrio prático entre peso, resistência mecânica, eficiência de fabricação e custo.

1. Construção leve

O alumínio é significativamente mais leve que o aço inoxidável.

Isto torna as unidades de preparação de ar de alumínio adequadas para:

• Instalações montadas em máquinas

• Painéis de controle pneumáticos

• Equipamento de automação compacto

• Máquinas móveis

• Estações de ferramentas pneumáticas

• Linhas de produção OEM

Um componente mais leve exerce menos pressão sobre tubulações, suportes e estruturas de suporte.

2. Econômico para uso industrial geral

Para a maioria das fábricas internas e aplicações padrão de ar comprimido, uma unidade FRL de alumínio é mais econômica do que uma alternativa de aço inoxidável.

Muitas vezes é a escolha preferida quando o ambiente operacional não envolve produtos químicos agressivos, exposição à água salgada, lavagens frequentes ou atmosferas altamente corrosivas.

3. Adequado para aplicações OEM de alto volume

Componentes de alumínio fundido podem ser produzidos consistentemente em grandes quantidades.

Isso os torna adequados para:

• Construtores de máquinas

• Distribuidores pneumáticos

• Integradores de sistemas de automação

• Fabricantes de ferramentas pneumáticas

• Fabricantes de equipamentos de embalagem

• Mercados gerais de substituição industrial

4. Design compacto e modular

Filtros, reguladores e lubrificadores de alumínio podem ser usados ​​separadamente ou montados em um sistema modular de preparação de ar.

Isto dá flexibilidade aos projetistas de equipamentos ao selecionar as funções necessárias.

5. Boa relação resistência/peso

Embora o alumínio seja leve, um corpo de alumínio fundido adequadamente projetado fornece resistência suficiente para aplicações pneumáticas industriais padrão.

A série de alumínio da WAALPC tem uma pressão operacional máxima publicada de 1,6 MPa, ou 16 bar , e uma classificação de resistência à pressão de 2,0 MPa, ou 20 bar.

A classificação de resistência à pressão não deve ser interpretada como a pressão operacional contínua recomendada. O equipamento deve sempre ser usado dentro do limite máximo de pressão operacional declarado.

Linha de produtos de preparação de ar de alumínio WAALPC

1. Filtro de ar de alumínio série AF

A série AF foi projetada para remover partículas sólidas e água condensada do ar comprimido.

Os graus de filtragem disponíveis incluem:

• 5 μm

• 25 μm

• 40 μm

A série está disponível em tamanhos de porta de G1/4 a G3/4 , com fluxo de ar nominal de aproximadamente 500 a 4.500 L/min , dependendo do tamanho do modelo. Estão disponíveis opções de drenagem manual e com pressão diferencial.

Principais Funções

• Remova a contaminação por partículas

• Umidade condensada separada

• Proteja válvulas e cilindros a jusante

• Reduza o desgaste dos componentes pneumáticos

• Melhore a confiabilidade do sistema

Aplicações Típicas

• Máquinas pneumáticas

• Equipamento de montagem automatizado

• Máquinas de embalagem

• Linhas aéreas gerais de fábrica

• Estações de ferramentas pneumáticas

• Armários de controle de máquinas

Um filtro de 40 μm pode ser usado para remoção geral de partículas a montante, enquanto a filtragem de 5 μm é mais adequada para equipamentos pneumáticos sensíveis que requerem tratamento de ar mais fino.

2. Regulador de ar de alumínio série AR

A série AR controla a pressão do ar a jusante e ajuda a manter a operação estável do sistema pneumático.

Os tamanhos de porta disponíveis variam de G1/4 a G3/4 , enquanto a vazão nominal publicada varia de aproximadamente 500 a 4.500 L/min.

A faixa de regulação de pressão está listada como 0,05 a 1,6 MPa , com pressão operacional máxima de 1,6 MPa.

Benefícios da regulação adequada da pressão

Um regulador selecionado corretamente pode ajudar a prevenir:

• Força excessiva do cilindro

• Velocidade instável do atuador

• Danos prematuros na vedação

• Consumo excessivo de ar comprimido

• Desempenho irregular do processo

• Sobrecarga de componentes pneumáticos

Para uma seleção precisa, o regulador deve ser dimensionado de acordo com o fluxo de ar, pressão de entrada, pressão de saída necessária e queda de pressão aceitável – não apenas de acordo com o tamanho da porta.

3. Filtro-regulador de alumínio série AW

A série AW combina filtragem de ar e regulação de pressão em um componente compacto.

Esta configuração é adequada quando a aplicação requer ar comprimido limpo e regulado, mas não requer lubrificação com névoa de óleo.

A gama inclui:

• Tamanhos de porta G1/4, G3/8, G1/2 e G3/4

• Fluxo nominal de 500 a 4.500 L/min

• Opções de filtragem de 5 μm, 25 μm e 40 μm

• Drenagem manual ou com pressão diferencial

• Configurações padrão e de baixa temperatura

A faixa de temperatura operacional publicada para versões selecionadas de baixa temperatura se estende até -40°C , com temperatura máxima de 60°C.

Vantagens de um Filtro-Regulador

• Instalação compacta

• Menos conexões de tubulação

• Projeto de sistema simplificado

• Tempo de instalação reduzido

• Manutenção mais fácil

• Menor risco de vazamento entre componentes separados

A série AW é especialmente adequada para construtores de máquinas e fabricantes de painéis que precisam de uma solução compacta de tratamento de ar no ponto de uso.

4. Lubrificador de alumínio série AL

A série AL fornece névoa de óleo controlada para equipamentos pneumáticos posteriores.

Sua finalidade é reduzir o atrito e o desgaste em componentes que necessitam de lubrificação contínua.

Os modelos disponíveis cobrem tamanhos de porta de G1/4 a G3/4 , com vazão nominal de aproximadamente 500 a 4.500 L/min . As capacidades do copo do lubrificador variam de 15 a 45, dependendo do tamanho do corpo, e o óleo de turbina ISO VG32 está listado como o lubrificante recomendado.

Aplicações Típicas

• Ferramentas pneumáticas de impacto

• Motores pneumáticos

• Brocas pneumáticas

• Moedores pneumáticos

• Cilindros pneumáticos mais antigos

• Equipamento pneumático para serviços pesados

Um lubrificador só deve ser instalado quando o equipamento a jusante necessitar de ar lubrificado.

Adicionar óleo a um sistema pneumático isento de óleo pode contaminar válvulas, tubulações, sensores e produtos acabados. Também pode dificultar o retorno posterior da linha de ar à operação sem óleo.

5. Combinação FRL de alumínio série AC

Uma combinação FRL integra três funções:

• F - Filtro

• R - Regulador

• L - Lubrificador

O filtro remove umidade e partículas, o regulador mantém a pressão operacional necessária e o lubrificador fornece névoa de óleo para equipamentos que necessitam de lubrificação.

As combinações FRL da série WAALPC AC estão disponíveis nos tamanhos de porta G1/4, G3/8, G1/2 e G3/4.

Dependendo do modelo selecionado, o fluxo de ar nominal varia de aproximadamente 500 a 4.500 L/min . Os graus de filtração disponíveis incluem 5 μm, 25 μm e 40 μm, enquanto configurações de drenagem manual e de pressão diferencial podem ser selecionadas.

Benefícios de uma combinação FRL completa

• Tratamento de ar integrado

• Estrutura modular compacta

• Instalação simplificada

• Ajuste de pressão conveniente

• Melhor proteção do equipamento

• Complexidade reduzida na seleção de componentes

Uma unidade FRL completa é normalmente instalada próxima à máquina ou equipamento pneumático, em vez de diretamente ao lado do compressor.

Principais Especificações Técnicas

A folha de dados da série AC mostra cinco configurações principais de modelos que abrangem portas G1/4 a G3/4 e capacidades de vazão nominais de 500 a 4.500 L/min.

Aplicações Típicas

Equipamentos de automação industrial

As unidades de preparação de ar de alumínio são amplamente utilizadas em sistemas de fabricação automatizados que operam cilindros pneumáticos, pinças, mesas de indexação e válvulas de controle.

Máquinas de embalagem

As máquinas de embalagem geralmente exigem pressão de ar comprimido estável para selar, cortar, posicionar, encher e manusear o produto.

Um filtro-regulador compacto pode ajudar a manter a pressão operacional repetível enquanto remove condensado e partículas.

Linhas de montagem

Ferramentas pneumáticas e atuadores usados ​​em linhas de montagem precisam de ar comprimido limpo e estável para manter a consistência da produção.

Equipamentos CNC e Máquinas-Ferramenta

Componentes de preparação de ar podem ser usados ​​para apoiar:

• Fixação pneumática

• Sistemas de ar de eixo

• Mecanismos de troca de ferramentas

• Funções de sopro de ar

• Atuadores de porta e proteção

Fabricação Automotiva

Os usos típicos incluem acessórios de soldagem, equipamentos de montagem, sistemas de manuseio de materiais e estações de ferramentas pneumáticas.

Máquinas Têxteis e de Impressão

A pressão de ar estável é importante para o controle do cilindro, tensionamento, corte e alimentação de material.

Equipamento para trabalhar madeira

Filtros e reguladores podem proteger pinças pneumáticas, furadeiras, pregadores e atuadores de máquinas contra umidade e contaminação.

Linhas Gerais de Ar Comprimido de Fábrica

As unidades FRL de alumínio são uma solução prática para ambientes industriais internos padrão onde a construção leve e o preço econômico são importantes.

Unidades de preparação de ar de alumínio versus aço inoxidável

As unidades de preparação de ar em alumínio e aço inoxidável têm aplicações válidas. O material correto depende das condições operacionais e dos requisitos do projeto.

Selecione Alumínio quando:

• O equipamento é instalado em ambientes internos.

• O ambiente é relativamente seco e limpo.

• A redução de peso é importante.

• O projeto é sensível aos custos.

• A aplicação utiliza ar comprimido padrão.

• Não é necessária resistência química de alto nível.

• Grandes quantidades são necessárias para a produção OEM.

Selecione Aço Inoxidável quando:

• A instalação está exposta a água salgada ou atmosferas marinhas.

• Produtos químicos agressivos estão presentes.

• É necessária lavagem frequente.

• O equipamento opera ao ar livre em condições adversas.

• A resistência à corrosão é um requisito importante.

• O aço inoxidável é especificado pelo usuário final.

Os produtos de alumínio não devem ser comercializados como substitutos diretos do aço inoxidável em aplicações altamente corrosivas.

Como selecionar a unidade correta de preparação de ar de alumínio

Etapa 1: Determine a função necessária

Escolha um componente individual ou combinação de acordo com a aplicação:

• Filtro AF: remoção de partículas e umidade

• Regulador AR: controle de pressão

• Filtro-regulador AW: filtração mais regulação de pressão

• Lubrificador AL: lubrificação por névoa de óleo

• AC FRL: filtração, regulação e lubrificação

Etapa 2: confirme o tamanho da porta

Os tamanhos de porta disponíveis incluem:

• G1/4

• G3/8

• G1/2

• G3/4

O tamanho da porta deve corresponder ao sistema de tubulação, mas não deve ser o único fator de dimensionamento.

Etapa 3: Calcular a demanda de fluxo de ar

Considerar:

• Fluxo de ar normal

• Pico de fluxo de ar instantâneo

• Número de componentes pneumáticos

• Diâmetro e curso do cilindro

• Frequência operacional

• Queda de pressão aceitável

Uma unidade FRL subdimensionada pode restringir o fluxo de ar e reduzir o desempenho do equipamento.

Etapa 4: selecione o grau de filtragem

Usar:

• 40 μm para filtração geral a montante

• 25 μm para filtração intermediária

• 5 μm para remoção de partículas mais finas

Aplicações que exigem remoção de óleo-aerossol ou pureza de ar muito alta podem precisar de um filtro coalescente adicional.

Etapa 5: confirme os requisitos de pressão

Verificar:

• Pressão de descarga do compressor

• Pressão do receptor de ar

• Pressão de entrada real

• Pressão de saída necessária

• Flutuação de pressão

• Pressão máxima permitida do equipamento

A série padrão de alumínio deve operar dentro da pressão operacional máxima declarada de 1,6 MPa.

Etapa 6: selecione o tipo de drenagem

Uma drenagem manual é adequada quando o pessoal de manutenção pode descarregar regularmente o condensado coletado.

Uma drenagem com pressão diferencial pode reduzir a drenagem manual de rotina, dependendo da pressão do sistema e das condições operacionais.

Etapa 7: verifique a temperatura ambiente

Os modelos padrão são adequados para temperaturas de aproximadamente -5°C a 60°C.

Configurações selecionadas de AF, AR e AW estão disponíveis para operação em baixas temperaturas até aproximadamente -40°C.

Os materiais de vedação e o desempenho do dreno também devem ser confirmados para aplicações de baixa temperatura.

Etapa 8: Decida se a lubrificação é necessária

Não instale um lubrificador automaticamente.

Verifique se as válvulas, cilindros e ferramentas a jusante:

• Requer lubrificação com névoa de óleo

• São pré-lubrificados

• São projetados para operação sem óleo

• São usados ​​em um processo sensível à contaminação

Recomendações de instalação

Para um desempenho confiável, a unidade deve ser instalada corretamente.

Instale na direção correta do fluxo

Verifique a seta do fluxo de ar ou as marcações IN e OUT no corpo do produto.

A instalação reversa pode impedir a correta filtragem, drenagem e regulação da pressão.

Instale a unidade verticalmente

Filtros e lubrificadores normalmente devem ser instalados verticalmente com o recipiente voltado para baixo.

Isto suporta a coleta adequada de condensado, drenagem e distribuição de óleo.

Lave o pipeline antes da instalação

Lascas de metal, fita de vedação, ferrugem e detritos de instalação podem danificar os componentes internos da válvula.

Limpe a tubulação antes de conectar a unidade.

Use o selante de rosca correto

Aplique o material de vedação com cuidado e evite que o excesso de fita ou selante entre na passagem do fluxo de ar.

Apoie o pipeline

Não permita que a unidade de preparação de ar suporte todo o peso de tubos longos ou pesados.

Use suportes de tubo e suportes de montagem adequados.

Instale uma válvula de corte a montante

Uma válvula de corte permite isolamento seguro durante a manutenção, remoção do recipiente e substituição do elemento filtrante.

Deixe espaço de manutenção adequado

Forneça espaço suficiente abaixo e ao redor da unidade para:

• Remoção da tigela

• Drenagem de condensado

• Substituição do filtro

• Reabastecimento do lubrificador

• Inspeção de medidor

• Ajuste do regulador

Diretrizes de Manutenção

A manutenção regular ajuda a manter o fluxo de ar e a proteger os equipamentos posteriores.

Drenar Condensado

A água coletada deve ser drenada antes de atingir o limite superior do copo do filtro.

Inspecione e substitua o elemento filtrante

Um elemento contaminado aumenta a queda de pressão e reduz o fluxo de ar disponível.

Os intervalos de substituição dependem de:

• Condição do compressor

• Qualidade do ar

• Horário de funcionamento

• Poeira ambiental

• Contaminação de dutos

• Volume condensado

Verifique o manômetro

Inspecione o medidor quanto a danos, vibrações, leituras imprecisas ou desvios de calibração.

Verifique se há vazamento de ar

Inspecionar:

• Conexões rosqueadas

• Selos de tigela

• Conjuntos de drenagem

• Conexões de manômetro

• Peças de união modulares

Mesmo um pequeno vazamento de ar pode gerar um desperdício significativo de energia durante a operação contínua.

Faça a manutenção do lubrificador

Use apenas o tipo de óleo recomendado e evite encher demais.

A especificação lista óleo de turbina ISO VG32 para as configurações de lubrificador AL e AC.

Inspecione a tigela

Substitua a tigela se ela estiver rachada, turva, danificada ou atacada quimicamente.

Certos solventes e agentes de limpeza podem danificar tigelas de plástico. A compatibilidade química deve ser verificada antes da limpeza.

Erros comuns de seleção

Selecionando apenas pelo tamanho da porta

Dois produtos com o mesmo tamanho de rosca podem ter capacidades de fluxo de ar diferentes.

Verifique sempre os requisitos de vazão nominal e queda de pressão.

Instalando um lubrificador sem verificar os requisitos do equipamento

A lubrificação desnecessária pode contaminar todo o sistema pneumático.

Ignorando o volume condensado

Um recipiente de filtro pequeno ou dreno manual pode ser inadequado para sistemas com grandes quantidades de umidade.

Instalando a unidade muito longe do equipamento

Longas tubulações a jusante podem introduzir perda de pressão adicional e contaminação.

Para tratamento no local de uso, instale a unidade de preparação de ar razoavelmente próxima da máquina.

Usando alumínio em um ambiente altamente corrosivo

As unidades de preparação de ar de alumínio são projetadas principalmente para aplicações pneumáticas industriais em geral.

Para ambientes marítimos, offshore, de processamento químico ou de lavagem agressiva, uma série de aço inoxidável pode ser mais apropriada.

Tratando a classificação de resistência à pressão como pressão de trabalho

O valor de resistência à pressão não é a pressão operacional contínua recomendada.

Siga sempre a classificação de pressão operacional máxima.