Axalta

«Сухие» аргументы в пользу силикагеля

Автор: Александр АНЦИФЕРОВ


Удобство и безопасность использования сжатого воздуха в качестве энергоносителя обеспечило его широкое распространение в различных технологических процессах, в том числе и в окрасочном производстве. И хотя оборудование для очистки сжатого воздуха, использующегося для окраски, хорошо известно, применение современных двухкомпонентных лакокрасочных материалов порой заставляет находить новые решения, соответствующие новым повышенным требованиям к качеству подготовки сжатого воздуха. 

Каждый кубический метр воздуха, всасываемого компрессором из атмосферы типичного производственного помещения, содержит около 140 млн частиц пыли и до 18 г воды. На выходе из компрессора концентрация загрязняющих примесей, в том числе и паров воды, возрастает пропорционально степени сжатия. В таком состоянии воздух представляет реальную опасность как для пневматического оборудования, так и для контактирующих с ним лакокрасочных материалов (ЛКМ) и требует надлежащей очистки.

Требования к влажности сжатого воздуха, использующегося для распыления ЛКМ, обычно не превышают условия четвертого класса очистки в соответствии с международным стандартом ISO 8573-1. Такой воздух должен иметь точку росы не выше +3°C. Это значит, что при температуре выше +3°C влага, содержащаяся в сжатом воздухе в виде пара, не должна конденсироваться при неизменном давлении. Для обеспечения такого уровня очистки пневмосеть в большинстве случаев оснащают осушителями рефрижераторного (холодильного) типа. Проходя через такой осушитель, воздух сначала охлаждается до заданной температуры, а затем нагревается, практически восстанавливая свою прежнюю температуру. При понижении температуры осушаемого воздуха в охлаждающем теплообменнике осушителя начинается процесс конденсации содержащихся в нем паров влаги. Конденсат образуется главным образом на стенках охлаждающих панелей, затем стекает по ним в дренаж и удаляется из системы. Необходимость постоянного стекания конденсированной влаги с охлаждающей поверхности теплообменника является прин­ципиальной особенностью работы рефрижераторных осушителей, ограничивающей их возможности по повышению степени осушения воздуха. Ведь для уменьшения влажности воздуха придется понижать температуру охлаждающих панелей осушителя, а перешагнув через рубеж в 0°C, влага начнет попросту намерзать, накапливаясь на охлаждающих панелях в виде инея.

Справедливости ради следует заметить, что в большинстве случаев, обеспечивая точку росы +3°C, рефрижераторные осушители позволяют удалить из сжатого воздуха львиную долю атмосферной влаги и подготовить воздух для соответствия условиям большинст­ва процессов окрасочного производства. Тем не менее, существует ряд задач, требующих осушки сжатого воздуха до уровня точки росы –25…–30°C.

Задача (рис. 1): сжатый воздух используется в качестве вытесняющей среды для принудительной подачи чувствительного к парам воды компонента ЛКМ. И хотя расход сжатого воздуха, подающегося в нагнетательный бак относительно невелик, но влажность должна соответствовать точке росы не выше –25°C.

К числу материалов, склонных к химическому взаимодействию с водой, следует в первую очередь отнести некоторые виды отвердителей двухкомпонентных сольвентных ЛКМ. Продолжительный контакт их с влажным воздухом может привести впоследствии к образованию дефектов покрытия, выяснить причину которых порой бывает непросто. Ситуация осложняется тем, что кроме хорошо известных факторов, влияющих на качество покрытия (чистота окрашиваемой поверхности, температурные режимы нанесения и сушки, отсутствие пыли в окрасочной камере и в сжатом воздухе, использующемся для распыления и т. п.), приходится тщательно контролировать путь материалов от заводской тары до распылителя на предмет исключения их контакта с влажным воздухом.

В случаях, подобных описанному выше, когда требуется достичь уровня влажности, соответствующего отрицательным значениям точки росы, на выручку приходят адсорбционные осушители. Их работа основана на свойствах некоторых материалов (адсорбентов) поглощать примеси из контактирующих с ними жидкостей или газов. В частности, для удаления влаги из воздуха наиболее подходящим адсорбентом является силикагель. Это пористые гранулы, образованные микросферами двуокиси кремния (SiO2) с очень развитой поверхностью. Суммарная площадь поверхности одного грамма силикагеля может достигать тысячи квадратных метров. Молекулы воды, оказавшись в непосредственной близости к поверхности силикагеля, захватываются из проходящего через осушитель воздуха и удерживаются на поверхности адсорбента благодаря действию ван-дер-ваальсовских сил межмолекулярного взаимодействия. По мере насыщения водой, адсорбирующая способность силикагеля снижается, поэтому для продолжения эффективной работы осушителя адсорбент должен подвергаться регулярной замене или восстановлению.

Комплексная регенерация силикагеля предполагает его очистку от всевозможных поверхностных загрязнений и сушку при температуре до +170°C в течение нескольких часов. После остывания силикагель опять готов к работе. Регенерация силикагеля может производиться многократно без потери его свойств. Эта процедура регенерации в ручном режиме характерна для небольших осушителей, использующихся в случаях, когда через осушитель предполагается пропускать незначительные объемы осушаемого сжатого воздуха. Описанный выше случай использования сжатого воздуха для вытеснения отвердителя из нагнетательного бака представляется вполне уместным для применения таких осушителей. Характерным представителем адсорбционных осушителей малой производительности является осушитель 2К-2105 производства концерна ITW, хорошо известного профессионалам окрасочного дела по продуктам DeVILBISS, Binks и Ransburg. Достоинством данной модели является то, что благодаря цветовому индикатору, добавленному в силикагель, можно достаточно точно определить момент, когда эффективность влагопоглощения адсорбента снизилась и его пора заменить. Смена цвета индикатора с синего на розовый служит сигналом к замене или регенерации адсорбента. Силикагель помещен в прозрачный корпус, поэтому заметить смену цвета индикатора не составляет хлопот.

В завершение хотелось бы привести несколько практических советов, позволяющих увеличить эффективность использования адсорбционных осушителей в составе комплексной системы подготовки воздуха.

Для увеличения срока службы осушителя рекомендуется устанавливать его в комбинации с предварительными устройствами подготовки воздуха (рис. 4).

■ Если в пневмосети присутствуют туман и капельная влага, то перед адсорбционным осушителем следует установить влагоотделитель. Взаимодействуя с конденсатом, силикагель быстро потеряет адсорбционные свойства.
■ Для защиты силикагеля от засорения механическими частицами и масляной пленкой необходимо использовать механический и коалесцентный фильтры.
■ Проходя через слой адсорбента, поток сжатого воздуха может увлечь мелкие частички силикагеля. Для их улавливания за адсорбционным осушителем рекомендуется устанавливать дополнительный механический фильтр.
■ Срок непрерывной эксплуатации силикагеля может быть увеличен более чем в три раза за счет применения предварительного осушителя холодильного типа.

Принимая во внимание уникальные свойства адсорбционных осушителей, можно заключить, что этот тип оборудования наилучшим образом соответствует решению специфических задач, требующих высокого качества очистки сжатого воздуха от влаги. 


Комментарии могут оставлять только зарегистрированные пользователи.




DeVilbiss - теперь цены в рублях


МирусАвто







Подписка на новости

Ваш e-mail