Подробное руководство по удалению загрязнителей из сжатого воздуха

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

На протяжении всех этих процессов, использующих системы сжатого воздуха, загрязнение возможно. Когда это случается, качество продуктов будет скомпрометировано. В худшем случае загрязнение может привести к опасностям для здоровья, особенно в производстве пищевых продуктов. Эта статья обсуждает обычное загрязнение и как с ним справляться в промышленной среде.

Регуляции загрязнения сжатого воздуха

Поскольку промышленные процессы сильно полагаются на системы сжатого воздуха, Международная организация по стандартизации установила стандарты для чистого, сухого воздуха. Эти стандарты детализированы в ISO 8573-1.

Стандарты чистоты охватывают загрязнение частицами, водой, маслом и даже микробиом в сжатом воздухе, независимо от того, где пробу было взято в системе.

Медицинские требования к сжатому воздуху

В медицинской сфере есть больше регуляций для рассмотрения. Сжатый воздух должен соответствовать Коду здоровья Национальной ассоциации пожарной защиты 99 (или просто NFPA 99), чтобы быть пригодным для медицинского использования.

Согласно Коду, запах, вода, угарный газ, углекислый газ, газообразные углеводороды, галогенированные углеводороды, масло и частицы — потенциальные загрязнители.

Несколько агентств, таких как Центры медицинского страхования и медицинского обслуживания, Совместная комиссия и местные органы, имеющие юрисдикцию, требуют от объектов использовать системы сжатого воздуха, соответствующие Коду здоровья.

Требования к сжатому воздуху в производстве пищевых продуктов

Пищевая промышленность имеет похожие дополнительные требования. Институт безопасной качественной пищи (SQFI) недавно ввел ежегодное тестирование пищевых процессоров для отслеживания уровней загрязнения в частицах, воде, масле, микробиологических организмах и релевантных газах.

Согласно Food Engineering, сжатый воздух в производстве пищевых продуктов может включать следующие загрязнители:

• Углеводороды
• Вирусы
• Бактерии
• Влага
• Масло
• Твердые частицы

Сжатый воздух контактирует непосредственно с пищевыми продуктами или ингредиентами в следующих процессах:

• Упаковка в мешки (Bagging)
• Пускание пузырьков/смешивание (Sparging/Mixing)
• Сушка (Drying)
• Воздушные ножи (Air Knives)
• Пневматический выхлоп (Pneumatic Exhaust)

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

Какие загрязнители присутствуют в сжатом воздухе?

В сжатом воздухе может быть любое количество загрязнителей, в зависимости от их применения, среды, используемого оборудования, материалов и нескольких других факторов. Это сказано, эти загрязнители обычно попадают под следующие четыре основные категории:

• Частицы — Эта категория включает ржавчину, стружку, частицы износа и даже атмосферную грязь. Эти загрязнители также иногда называют твердыми или сухими частицами или загрязнителями.
• Вода — Эта категория включает воду в ее разных формах, как водяной пар, жидкость или аэрозоль. Помимо потенциальных проблем со здоровьем, влага в системах сжатого воздуха также может влиять на долговечность оборудования.
• Масло — Будь то от оборудования или материалов, системы сжатого воздуха постоянно подвергаются воздействию масла и могут его переносить. Количество масла в системе зависит от определенных факторов, таких как используемые инструменты и материалы, возраст и эффективность системы.
• Микроорганизмы — Смесь влаги и масла в системе сжатого воздуха может быть 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 включает больше деталей о каждой категории и загрязнителях под ними.

Методы удаления загрязнителей в системах сжатого воздуха

Следующие — два основных метода минимизации загрязнения в системах сжатого воздуха:

Фильтрация

Волокнистые фильтры используются для разделения загрязнителей от воздуха. Несколько факторов, включая проницаемость фильтрующей среды, температуру во время процесса и концентрацию масла, влияют на уровень успеха процесса фильтрации, особенно когда речь идет о более мелких загрязнителях.

Послеохлаждение

Процесс сжатия воздуха обычно повышает его температуру. Это означает, что воздух прямо из компрессора, вероятно, будет иметь температуру между 70 и 200 °C. Из-за этого вода, масло и другие подобные загрязнители будут труднее разделить.

Использование послеохладителей делает легче направление жидкости от конденсации в контейнеры, предотвращая их циркуляцию в системе.

Общие указания для удаления загрязнителей

Даже с фильтрами и послеохладителями в системе, загрязнение может продолжать быть проблемой, если они не используются правильно. Вот несколько важных указателей, чтобы помочь снизить загрязнение в системах сжатого воздуха и полностью использовать преимущества фильтров и послеохладителей, присутствующих:

• Микронный рейтинг — Может быть соблазнительно предположить, что фильтры с меньшими микронными рейтингами более эффективны и покрывают больше загрязнителей, но они также создают проблемы. Материалы фильтров, рекламирующие эффективность против частиц размером 0,01 мкм, например, вводят в заблуждение по следующим причинам:
  • Может быть легче разделить частицы столь малые, по сравнению с более крупными загрязнителями, как 0,1 мкм.
  • Загрязнители размером 0,01 мкм, или около 5000 раз меньше человеческого волоса, могут не иметь заметного влияния в промышленных процессах.
  • Самые распространенные загрязнители, такие как аэрозольное масло, находятся между 0,1 и 1,0 мкм в размере.

При выборе микронного рейтинга материалов фильтров лучше сначала оценить типы загрязнителей, присутствующих в системе, и выбрать тот, который лучше всего используется против них.

• Материал фильтра — Микронный рейтинг не единственное важное качество фильтра. Его состав также играет роль в том, насколько эффективным он будет против загрязнителей.

Важно выбирать материалы фильтров, которые достаточно ограничительны, чтобы успешно разделять загрязнители, но также достаточно проницаемы, чтобы не ограничивать воздушный поток в степени, где дополнительное давление и энергозатраты перевешивают выгоды.

• Интервал замены — Когда речь идет об оценке жизнеспособности фильтров в системе, важно помнить, что визуальные осмотры могут быть ненадежными. Вызов — заменить фильтры вовремя, чтобы не рисковать загрязнением или тратить ресурсы впустую.

Придерживаться графика, направляемого заводскими спецификациями фильтра, — лучший курс действий здесь.

Заключение

Системы сжатого воздуха склонны к загрязнению, будь то от влаги, масла или микроорганизмов. Поскольку все промышленные химические процессы включают сжатый воздух, важно минимизировать загрязнение, чтобы избежать дорогостоящих и опасных последствий в будущем.

Понимание регуляций окружающих чистоту сжатого воздуха, потенциальных загрязнителей и наиболее эффективных методов снижения загрязнения пойдет долгий путь в сохранении 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.