Управление параметрами технологического процесса посредством устройств пневмоавтоматики и собственно средства пневмоавтоматики с некоторой условностью можно разделить на 4 подсистемы, неразрывно связанных между собой. Эффективность системы пневмоавтоматики в целом зависит от правильности выбора оборудования в каждой из этих подсистем, что в свою очередь подразумевает знание особенностей функционирования средств пневмоавтоматики в условиях конкретного технологического процесса, производства определённого продукта.
Подсистема 1 - подготовка сжатого воздуха
Подсистема 2 - управление распределением воздуха
Подсистема 3 - управление рабочими органами технологического оборудования и параметрами технологического процесса
Подсистема 4 - перемещение изделий в процессе производства
Разберём аппаратное содержание каждой из подсистем
ЧАСТЬ 1. Подготовка сжатого воздуха
От правильного выбора оборудования для подготовки сжатого воздуха во многом зависит уровень технико-экономической оптимальности пневмосистемы в целом, надёжность и долговечность работы составляющих элементов пневмосистемы. Мировая практика эксплуатации пневматики показывает, что ~ 80% отказов является следствием некачественной подготовки сжатого воздуха.
В процессе подготовки сжатого воздуха решаются задачи:
- очистка от твёрдых, жидких и газообразных включений
- регулирование давления и сглаживание его колебаний
- при необходимости подача смазки для пневмоустройств
ТАБЛИЦА ПЕРЕРАСЧЕТА ВЕЛИЧИН ДАВЛЕНИЯ
Воздух после компрессора в подавляющем большинстве случаев непригоден для использования в пневмосистеме. Он обязательно содержит какое-то количество пыли, влаги и компрессорного масла .Неправильно подобранное оборудование для подготовки воздуха может привести к снижению долговечности пневматических устройств в 4-5 раз, выходу из строя приборов КИПиА, или хуже того привести к непоправимым нарушениям технологического процесса, созданию аварийных ситуаций.
В состав оборудования для подготовки воздуха входят такие устройства как ресиверы, фильтры, регуляторы давления, фильтры-регуляторы, маслораспылители, клапаны безопасности, клапаны «мягкого» пуска, коллекторы, охладители воздушного/водяного типа, осушители рефрижераторного/адсорбционного/мембранного типа, конденсатоотводчики, усилители давления, пневмоглушители.
При построении систем подготовки воздуха компании Камоцци , Фесто предлагают использовать блоки подготовки воздуха, в состав которых могут войти любые из вышеперечисленных устройств в зависимости от конкретной задачи, требований конкретной технологии производства, будь то окраска, пневмоинструмент, фармацевтика и др. Все устройства подготовки воздуха Камоцци, Фесто, Эс-Эм-Си легко объединяются в комплектные блоки подготовки воздуха.
Компания SMC на основании многолетнего опыта производства и эксплуатации пневматического оборудования предлагает свои рекомендации.
Рекомендации по формированию схем подготовки воздуха
- Воздух, выходящий из компрессора, должен охлаждаться. Это может происходить естественным путем или с помощью специальных охладителей (серии HAA, HAW). Только после этого имеет смысл пропускать воздух через магистральный фильтр. В противном случае значительная часть воды и масла, находящаяся в парообразном состоянии, беспрепятственно пройдет через фильтр, а при дальнейшем охлаждении воздуха конденсируется в магистрали, образуя загрязнения.
- Водоотделитель AMG следует использовать совместно с магистральным фильтром AFF, устанавливая водоотделитель после фильтра. Это обеспечивает максимальную эффективность очистки: твердые частицы, масло и основная часть воды задерживаются фильтром, а остатки воды задерживаются водоотделителем. Необходимо также иметь в виду, что даже после полной очистки воздуха от воды конденсат может появиться вновь, если температура воздуха продолжает падать. Поэтому водоотделитель следует устанавливать в той точке пневмомагистрали, где воздух имеет минимальную температуру.
- Если все потребители воздуха, подключенные к пневмомагистрали, имеют одинаковые требования к его качеству, целесообразно производить централизованную подготовку воздуха. В этом случае необходимый уровень качества воздуха и маслораспыление обеспечиваются в магистрали, в то время как местная подготовка воздуха ограничивается стандартной фильтрацией и регулированием давления.
- Если потребители имеют различные требования к качеству воздуха, магистральная подготовка обеспечивает только общий базовый уровень качества. Основная подготовка воздуха выполняется после отвода от магистрали в соответствии с требованиями конкретного потребителя. В этом случае определяющей является местная подготовка воздуха.
-
При выборе оборудования следует учитывать, для какой подготовки воздуха оно предназначено - магистральной (централизованной) или местной. К устройствам магистральной подготовки воздуха предъявляются специальные требования:
- высокие расходные характеристики,
- минимальные потери давления,
- работоспособность в условиях повышенной загрязненности воздуха.
В свою очередь, устройства местной подготовки воздуха отвечают следующим требованиям:
- компактность размещения,
- возможность объединения в блоки в самых различных комбинациях и наличие соответствующих монтажных принадлежностей,
- простой доступ к каждому элементу для технического обслуживания.
Ввиду различий в требованиях оборудование для магистральной подготовки воздуха конструктивно отличается от аналогичного оборудования для местной подготовки. Так, магистральный фильтр AFF имеет площадь фильтрующего элемента, в 10 раз большую, чем фильтр EAF, применяемый для местной подготовки воздуха при том же уровне расхода. Ёмкость резервуара для сбора конденсата у этих фильтров отличается в 6 раз. Кроме этого, в магистральных фильтрах не применяется инерционная очистка воздуха, используемая в фильтрах местной подготовки.
Таким образом, несмотря на сходство функций, пневмоэлементы для магистральной и местной подготовки воздуха не всегда являются взаимозаменяемыми. Это, однако, не исключает возможности использования магистрального оборудования для местной подготовки воздуха, особенно при высоких расходах и сильной загрязненности воздуха, отводимого от магистрали.
Ресиверы (воздухосборники)
Любая пневмосистема имеет в своём составе воздухосборник (ресивер), который выполняет несколько функций:
- аккумулирует запас сжатого воздуха, гасит пульсацию давления в системе при изменении расхода сжатого воздуха, что позволяет создать более комфортные условия для работы компрессора, повышая его срок службы
- охлаждает сжатый воздух (который при сжатии нагревается свыше 100 гр.С), при этом образуется конденсат, который можно удалить из ресивера.
Практически воздухосборник и ресивер это однотипное оборудование, выполняющее одинаковую задачу. Разница только в том, что ресивером называют ёмкость объёмом от 0,1 до 0,9 м3 ( не подлежит регистрации в Ростехнадзоре), а воздухосборником называют ёмкости от 1 до 80 м3, подлежащие обязательной регистрации в органах Ростехнадзора.
Магистральная подготовка сжатого воздуха
Магистральные фильтры SMC моделей AFF c высокой пропускной способностью предназначены для удаления твердых частиц, а также паров масла и водяного тумана. Рекомендуется устанавливать в линию подачи сжатого воздуха после ресивера. Тонкость фильтрации: 3 мкм (AFF) / 5 мкм (AFF450)
Файл pdf (AFF450) | Файл pdf (AFF)
Охладители
Охладитель водяного типа HAW
Присоединительная резьба: ½ ¾ 1 ½ фланцы 2B, 3B.
Расход (норм. л/мин): 300 ~ 18000.
Охлаждает при помощи воды поступающий из компрессора горячий сжатый воздух до 40°C, эффективно отделяя конденсат.
Температура окружающей среды до 200°C
Охладитель воздушного типа HAA
Присоединительная резьба: ¾, 1, 1 ½.
Расход (норм. л/мин): 1000 ~ 5700.
Охлаждает при помощи воздушного потока поступающий из компрессора горячий сжатый воздух до 40°C, эффективно отделяя конденсат.
Осушители
Осушитель рефрижераторного типа IDFA
Присоединительная резьба: Rc3/8 ~ Rc2
Расход (норм. л/мин): 200 ~ 13700
Хладагенты не разрушают озоновый слой
Пониженный уровень шума
Различные варианты исполнения
Осушитель адсорбционного типа ID
Присоединительная резьба: G1/4 ~ G3/4
Расход (норм. л/мин): 80 ~ 42000
Точка росы -30°C при атм. давл.
Циклонные фильтры серии С
Устанавливаются как правило перед непосредственными потребителями сжатого воздуха
Предназначены для очистки сжатого воздуха от твёрдых частиц, влаги и остатков компрессорного масла. Компактные фильтры Серии С поставляются с присоединительным размером G1. Алюминиевый стакан с байонетным креплением имеет прозрачную мерную трубку для индикации уровня конденсата. Фильтры Серии С оснащены полуавтоматическим/ручным клапаном слива (реагирует на падение давления на входе ниже 0,3 бара или при отключении компрессора в конце смены) или автоматическим клапаном с поплавком.
Коалесцентные фильтры. Серия С
Принцип действия коалесцентных фильтров основан на эффекте коалесценции - слияние мельчайших капель влаги на специальном материале фильтрующего элемента.
Коалесцентные фильтры объединяют в себе достоинства фильтров тонкой очистки и систем удаления влаги. Они надежно отсеивают частицы размерами от 0,01 мкм, а использование при фильтрации эффекта коалесценции позволяет практически полностью избавиться от влаги в линиях даже при существенных колебаниях расхода.
Коалесцентный фильтр Серии С поставляется с присоединением G1. Алюминиевый стакан с байонетным креплением имеет прозрачную мерную трубку для индикации уровня конденсата (максимальный уровень отмечен красной чертой). Осушитель Серии С может быть оснащен механизмом слива конденсата двух типов -ручным / полуавтоматическим или автоматическим.
Прим.: Фильтр должен устанавливаться в систему после фильтров со степенью очистки 25 и 5 мкм.
Регуляторы давления. Серия С
Регуляторы давления предназначены для понижения входного давления и поддержания выходного значения на уровне настройки. Регуляторы давления Серии С поставляются с присоединением G1 и имеют резьбовое отверстие для установки манометра. При повышении давления на выходе регулятора выше уровня настройки, выходная линия, через специальное отверстие в регуляторе, соединяется с атмосферой.
Настройка выходного давления производится вращением ручки, имеющей фиксацию на корпусе.
Усилители давления
Усилитель давления VBA
Повышает давление в пневмо-магистрали в 2-4 раза. Встроенный регулятор давления обеспечивает постоянное давление на выходе. Не требует электропитания.
Ресивер для сжатого воздуха VBAT
Резервуар до 38 л. Может применяться с усилителем давления EVBA.
Нагнетатель (усилитель) давления Тип DPA
Больше давления при меньших размерах: легкое увеличение давления вдвое.
- Возможность прямого увеличения давления с выбираемыми значениями (от 2 дo 10 бар и от 2,5 до 16 бар)
- Не нуждается во внешних источниках энергии
- Моментальный автоматический запуск в случаях падения давления в системе
- Не требует обслуживания
Ресивер Тип CRVZS или VZS
Ресиверы в стальном или нержавеющем исполнении в соответствии со стандартами и директивами EC - забудьте о перепадах давления.
- Значительное уменьшение колебаний давления и экономия энергии
- Широкие возможности применения: выбор объема ресивера в диапазоне от 0,1 до 20 л, включая нержавеющее исполнение
- Сжатый воздух или азот как рабочая среда
CRVZS в Каталоге | VZS в Каталоге
Фильтр-регулятор. Серия С
Фильтры-регуляторы Серии С поставляются с присоединительным размером G1. Фильтры-регуляторы широко используются для подготовки воздуха в современных пневмосистемах благодаря совмещению функций фильтра и регулятора давления в одном устройстве с меньшими габаритными размерами и меньшей стоимостью, чем два устройства отдельно.
Клапан "мягкого" пуска. Серия С
Клапан "мягкого" пуска позволяет избежать травматизма и поломок оборудования при включении пневматической системы, содержащей цилиндры.
Клапан "мягкого" пуска делает возможным постепенно увеличивать давление в пневматической системе до 50% от входного значения, после чего величина давления скачком увеличивается до магистрального (100%).
Стандартное расположение клапана "мягкого" пуска - после блока подготовки воздуха (FRL). Фактически, конструкция фланца этого клапана позволяет смонтировать его на блоке подготовки воздуха G1 Серии C. Клапаны "мягкого" пуска поставляются двух типов:
- с электромагнитным управлением;
- с пневматическим управлением.
Для клапана с электромагнитным управлением используется распределитель 3/2 лин/поз. H3 Мод. A631-AC2. Этот распределитель срабатывает только при замыкании электрического контакта. Для клапана с пневматическим управлением используется распределитель Мод. A631-AC2-AVP/P со встроенным быстроразъемным соединением ?4. Через это соединение клапан пневматического управления получает сигнал от 3/2 лин/поз. H3 распределителя с ручным управлением, работающего как основной переключатель. По заказу клапан "мягкого" пуска может поставляться с реле давления, которое ввинчивается в верхней части вместо заглушки Мод. 2611-G1/8.
Клапан безопасности. Серия C.
Клапан безопасности Серия С поставляется с присоединением G1.
Клапан безопасности разработан таким образом, что выходное давление воздуха может быть сброшено, подвод воздуха перекрыт, а клапан заблокирован. При техническом обслуживании, с целью обеспечения безопасности, клапан позволяет отключить пневмосистему оборудования от источника сжатого воздуха, а воздух из пневмосистемы сбросить в атмосферу. Располагаются эти клапаны обычно перед блоком подготовки воздуха (FRL), используя монтажные приспособления, позволяющие собрать клапан безопасности с устройствами подготовки воздуха Серии С в единый блок.
Маслораспылители. Серия MC.
Доступны маслораспылители Серии МС с присоединением G1/4, G3/8 и G1/2. Стаканы этих маслораспылителей сделаны из металла с окошками из прозрачного стекла Процесс маслораспыления можно наблюдать через небольшой прозрачный колпачок в верхней части маслораспылителя, а регулировка интенсивности осуществляется специальным винтом.
Блок подготовки воздуха в сборе. Серия С
Собранные в блоки фильтры, регуляторы и маслораспылители Серии С - важная новинка в номенклатуре поставок Камоцци. Появилась возможность заказывать собранные блоки подготовки воздуха одним простым кодом, возможные варианты которого описаны в данном разделе. Собранные блоки подготовки воздуха поставляются с присоединением G1.
Манометры для регуляторов давления и фильтров-регуляторов. Серия С, MC, N, M
Различные диапазоны измерений
Варианты присоединений:
- панельного монтажа
- радиальный подвод воздуха
- подвод воздуха с обратной стороны
Класс точности CL 1,6
Информация для правильного выбора манометра
Диапазон измерения манометра должен выбираться исходя из условий применения, по следующим критериям:
- постоянное во времени, измеряемое давление должно быть в пределах от 60% до 90% от максимального диапазона измерения манометра;
- при переменном во времени, измеряемом давлении необходимо, чтобы оно было в пределах 65% от максимального диапазона измерения манометра;
- пиковое значение давления не должно превышать диапазон измерения манометра.
Пневмоглушители
Пневмоглушитель AN
Компактная конструкция. Низкий уровень противодавления. Высокая степень понижения шума.
Пневмоглушитель быстрого монтажа AN-K
Монтируется непосредственно в быстроразъемное соединение.
Пневмоглушитель с высокой степенью понижения шума ANA/ANB
Компактная конструкция. Уровень шума в помещении при выхлопе сжатого воздуха не превышает 85 дБ(А).
Фильтр/пневмоглушитель AMC
Рекомендуется устанавливать в пневмосистемах, где используется маслораспылитель. Удаление паров масла до 99.9%. Легкая замена фильтрующего элемента. Высокая степень понижения шума.
Дроссель/пневмоглушитель ASN2
Уменьшение уровня шума более 20 дБ(А) при максимальной величине расхода. Контргайка предотвращает случайное нарушение установки расхода воздуха.
Компактный пневмоглушитель EBKX
Пневмоглушитель высокого давления VCHN
Понижение шума 35 дБ(А). Двойная фильтрация. Механизм защиты от обмерзания
Пневмораспределители KIPVALVE
Производство пневматического оборудования
Пневмораспределители KIPVALVE серии 3, 4, 7 и 8 с электропневматическим управлением.
Используются для управления пневмоцилиндрами, пневматическими клапанами, поворотными пневмоприводами и другим пневматическим оборудованием.
Присоединение: Изготавливаются с присоединительными резьбами G1/8", G1/4", G3/8", G1".
Управление: Электропневматическое, осуществляется при помощи катушек серии CL. Катушки CL имеют напряжения питания 12 VAC, 12 VDC, 24 VAC, 24 VDC, 110 VAC, 220 VAC. В зависимости от модификации, распределители имеют одностороннее или двухстороннее управление.
Конструкция: Относятся к распределителям золотникового типа с пилотным управлением, имеют внутреннее питание пилота. Исключением является лишь распределитель 338-1132, т.к. он по конструкции относится к распределителям прямого действия (клапанного типа).
Функции переключения: Линейка пневмораспределителей KIPVALVE с электропневматическим управлением включает в себя все самые распространенные функции переключения для 3-х и 5-ти линейных распределителей.
Монтаж: Возможны два варианта монтажа распределителей KIPVALVE:
- Боковой или фронтальный монтаж на плоскость (через сквозные отверстия в корпусе).
- Монтаж на плиту серии G100 или G200 (совместимость распределителей и плит указана в таблицах ниже).
Габарит корпуса: Выпускаются в корпусах пяти различных габаритов (1, 2, 3, 4 и 8 габариты). Габарит распределителя указывает на ширину его корпуса. По габариту корпуса распределителя также можно косвенно судить о его пропускной способности (чем больше габарит, тем больше пропускная способность распределителя).
Статьи и справочная информация по теме
