Как удалить загрязнения из сжатого воздуха

Сегодня практически все промышленные химические процессы используют или взаимодействуют с системами сжатого воздуха. Сжатие воздуха требуется в большинстве процессов, будь то добавление текстуры продуктам, сушка стерилизованного оборудования, перемещение предметов и ингредиентов по сборочной линии или выполнение целого ряда других задач.

Во всех этих процессах, в которых используются системы сжатого воздуха, возможно загрязнение. Когда это произойдет, качество продуктов будет скомпрометировано. В худшем случае загрязнение может привести к опасности для здоровья, особенно при производстве продуктов питания. В этой статье обсуждаются распространенные загрязнения и способы борьбы с ними в промышленных условиях.

Правила загрязнения сжатого воздуха

Поскольку промышленные процессы в значительной степени зависят от систем сжатого воздуха, Международная организация по стандартизации установила стандарты для чистого и сухого воздуха. Эти стандарты подробно описаны в ISO 8573-1.

Стандарты чистоты охватывают загрязнение сжатого воздуха частицами, водой, маслом и даже микробами, независимо от того, где в системе была взята проба.

Требования к сжатому воздуху для медицины

В медицинской сфере нужно учитывать больше правил. Чтобы сжатый воздух можно было использовать в медицинских целях, он должен соответствовать санитарному кодексу Национальной ассоциации противопожарной защиты 99 (или просто NFPA 99).

Согласно Кодексу, запах, вода, окись углерода, двуокись углерода, газообразные углеводороды, галогенированные углеводороды, масла и твердые частицы являются потенциальными загрязнителями.

Некоторые агентства, такие как Центры услуг Medicare и Medicaid, Совместная комиссия и местные органы власти, обладающие юрисдикцией, требуют, чтобы в помещениях использовались системы сжатого воздуха, соответствующие Кодексу здравоохранения.

Требования к сжатому воздуху для производства пищевых продуктов

Аналогичные дополнительные требования предъявляются к пищевой промышленности. Институт безопасного качества пищевых продуктов или SQFI недавно ввел ежегодное тестирование пищевых предприятий для отслеживания уровней загрязнения твердыми частицами, водой, маслом, микробиологическими организмами и соответствующими газами.

По данным Food Engineering, сжатый воздух в пищевой промышленности может содержать следующие загрязняющие вещества:

• Углеводороды
• Вирусы
• Бактерии
• Влажность
• Масло
• Твердые частицы

Сжатый воздух вступает в непосредственный контакт с пищевыми продуктами или ингредиентами во время следующих процессов:

• Упаковка
• Опрыскивание/смешивание
• Сушка
• Воздушные ножи
• Пневматический выхлоп

Из-за всех этих взаимодействий важно обеспечить чистоту сжатого воздуха. То же самое верно в различной степени в процессах других промышленных секторов.

Какие загрязнители присутствуют в сжатом воздухе?

В сжатом воздухе может быть любое количество загрязняющих веществ, в зависимости от их применения, окружающей среды, используемого оборудования, материалов и ряда других факторов. Тем не менее, эти загрязняющие вещества обычно подпадают под следующие четыре основные категории:

• Частицы. В эту категорию входят ржавчина, опилки, частицы износа и даже атмосферная грязь. Эти загрязнители также иногда называют твердыми или сухими частицами или загрязняющими веществами.
• Вода. Эта категория включает воду в ее различных формах, таких как водяной пар, жидкость или аэрозоль. Помимо потенциальных проблем со здоровьем, влага в системах сжатого воздуха также может повлиять на срок службы оборудования.
• Масло. Будь то оборудование или материалы, системы сжатого воздуха постоянно подвергаются воздействию масла и могут переносить его. Количество масла в системе зависит от определенных факторов, таких как используемые инструменты и материалы, а также возраст и эффективность системы.
• Микроорганизмы. Смесь влаги и масла в системе сжатого воздуха может стать питательной средой для микроорганизмов, таких как бактерии или бактериофаги. В идеальных условиях эти организмы могут свободно размножаться и вызывать широкий спектр опасностей в будущем.

Международный стандарт ISO 8573-1 содержит более подробную информацию о каждой категории и загрязняющих веществах, относящихся к ним.

Методы удаления загрязняющих веществ в системах сжатого воздуха

Ниже приведены два основных метода сведения к минимуму загрязнения в системах сжатого воздуха:

Фильтрация

Волокнистые фильтры используются для отделения загрязняющих веществ от воздуха. Несколько факторов, в том числе проницаемость фильтрующего материала, температура во время процесса и концентрация масла, влияют на эффективность процесса фильтрации, особенно когда речь идет о более мелких загрязнениях.

Доохлаждение

Процесс сжатия воздуха обычно повышает его температуру. Это означает, что воздух прямо из компрессора, вероятно, будет иметь температуру от 70 до 200°C. Из-за этого воду, масло и другие подобные загрязнения будет труднее отделить.

Использование доохладителей упрощает перенаправление жидкости от конденсата к контейнерам, предотвращая их циркуляцию в системе.

Общие указания по удалению загрязнений

Даже с фильтрами и доохладителями в системе загрязнение может оставаться проблемой, если они не используются должным образом. Вот несколько важных советов, которые помогут уменьшить загрязнение в системах сжатого воздуха и в полной мере использовать имеющиеся фильтры и доохладители:

• Микронный рейтинг. Может показаться заманчивым предположить, что фильтры с меньшим микронным рейтингом более эффективны и охватывают больше загрязняющих веществ, но они также создают проблемы. Например, реклама фильтрующих материалов, которые эффективны против частиц размером от 0,01 мкм, вводит в заблуждение по следующим причинам:
  • Такие мелкие частицы легче отделить от более крупных загрязнений, например размером 0,1 мкм.
  • Загрязняющие вещества размером до 0,01 мкм, что примерно в 5 000 раз меньше человеческого волоса, не могут оказать заметного влияния на промышленные процессы.
  • Наиболее распространенные загрязнители, такие как аэрозольное масло, имеют размер от 0,1 до 1,0 мкм.

При выборе микронной оценки фильтрующих материалов лучше сначала оценить типы загрязняющих веществ, присутствующих в системе, и выбрать тот, который лучше всего против них использовать.

• Материал фильтра. Рейтинг в микронах — не единственное важное качество фильтра. Его состав также играет роль в том, насколько он эффективен против загрязняющих веществ.

Важно выбрать фильтрующие материалы, которые обладают достаточной жесткостью для успешного отделения загрязняющих веществ, а также достаточной проницаемостью, чтобы не ограничивать поток воздуха до такой степени, при которой дополнительные затраты на давление и энергию перевешивают преимущества.

• Интервал замены. Когда дело доходит до оценки жизнеспособности фильтров в системе, важно помнить, что визуальный осмотр может быть недостоверным. Задача состоит в том, чтобы своевременно заменять фильтры, чтобы не рисковать загрязнением или растратой ресурсов.

Придерживаться графика, руководствуясь заводскими спецификациями фильтра, — лучший способ действий.

Заключение

Системы сжатого воздуха подвержены загрязнению влагой, маслом или микроорганизмами. Поскольку во всех промышленных химических процессах используется сжатый воздух, важно свести к минимуму загрязнение, чтобы избежать дорогостоящих и опасных последствий в будущем.

Понимание правил, касающихся чистоты сжатого воздуха, потенциальных загрязнителей и наиболее эффективных методов уменьшения загрязнения будет иметь большое значение для сохранения чистоты воздуха.

Чтобы узнать больше о минимизации загрязнения систем сжатого воздуха, свяжитесь с нами. JHFoster занимается промышленной автоматизацией и системами сжатого воздуха с 1938 года.