Jakie zanieczyszczenia można znaleźć w sprężonym powietrzu?

Then there is the moisture contained in our ambient air. It enters the compressed air piping system through the intake in the form of water vapor. This water vapor is the most prominent contaminant in compressed air in total volume terms and it forms most of the liquid contamination that can be found in the air system. 

The water content is measured in terms of the dewpoint. It is the temperature at which the compressed air is still able to handle its water vapor content before the moisture forms condensate. 

If the moisture is not removed, it can reduce the service lives of pneumatic equipment through corrosion. In addition, it could lead to bacterial growth, which could adversely impact the quality of final products. This is especially problematic in applications in the food and beverage and pharmaceutical sectors. 

While air quality is not as important for some processes, it is crucial to applications in the food & beverage and pharmaceutical sectors, where bacterial growth would be particularly harmful.  

Powietrze atmosferyczne zawsze zawiera wilgoć w postaci pary wodnej. Para wodna znajduje się również w sprężonym powietrzu i może potencjalnie powodować problemy takie jak: wysokie koszty obsługi, skrócony okres użytkowania i pogorszoną wydajność narzędzia, wysoki wskaźnik odrzutów przy malowaniu natryskowym i wtryskiwaniu tworzywa sztucznego, zwiększony  wyciek powietrza, zakłócenia w systemie sterowania i instrumentach, krótszy okres użytkowania systemu rur ze względu na korozję. Wodę można oddzielić ze sprężonego powietrza za pomocą następujących urządzeń: chłodnic końcowych , separatorów wodnych , osuszaczy ziębniczych i osuszaczy adsorpcyjnych. 

Sprężarka sprężająca powietrze do ciśnienia 7 bar (e) kompresuje je do 7/8 swojej objętości. Zmniejsza to również zdolność powietrza do utrzymywania pary wodnej o 7/8. Ilość uwolnionej wody jest znaczna. Na przykład sprężarka o mocy 100 kW pobierająca powietrze o temperaturze 20 ° C i wilgotności względnej 60% wytwarza około 85 litrów wody podczas 8-godzinnej zmiany. W związku z tym ilość wody, która zostanie oddzielona, ​​zależy od obszaru zastosowania sprężonego powietrza. To z kolei określa, która kombinacja chłodnic i osuszaczy jest odpowiednia.

Ilość oleju w sprężonym powietrzu zależy od kilku czynników, w tym od rodzaju maszyny, jej konstrukcji, wieku i stanu. Istnieją dwa główne typy sprężarek w tym względzie: z wtryskiem oleju do komory sprężania i bezolejowe. W sprężarkach z wtryskiem, olej bierze udział w procesie sprężania, a poprzez to jest także zawarty w sprężonym powietrzu. 
W nowoczesnych sprężarkach olejowych tłokowych i śrubowych ilość oleju jest bardzo ograniczona. Na przykład w sprężarce śrubowej z wtryskiem oleju, jego zawartość w powietrzu jest mniejsza niż 3 mg / m3 w 20 ° C. Zawartość oleju można jeszcze bardziej zmniejszyć, stosując wielostopniową filtrację. Jeśli to rozwiązanie zostanie wybrane, ważne jest, aby wziąć pod uwagę ograniczenia jakości sprężonego powietrza, ryzyko i koszty energii.

There are the so-called “distribution system contaminants.” These could include rust particles from distribution pipes that get into the compressed air stream. 

It all starts with the ambient air that has to be compressed. In a typical industrial environment, it can contain more than 140 million dirt particles per cubic meter. When it is compressed, these contaminants are concentrated in line with the air pressure increase.
That means that compressed air can contain many times as many dirt particles. Unfortunately, most of them are so small (under two microns) that an inlet filter only removes 20% of them. 

Ponad 80% cząsteczek zanieczyszczających sprężone powietrze ma wielkość mniejszą niż 2 μm i dlatego może z łatwością przejść przez filtr wlotowy sprężarki . Od tego momentu cząsteczki rozprzestrzeniają się w systemie rur i mieszają się z resztkami wody i oleju oraz osadami wewnątrz rur. Może to spowodować mnożenie się mikroorganizmów. Filtr umieszczony bezpośrednio za sprężarką może wyeliminować te zagrożenia.

Niemniej jednak, aby uzyskać czyste sprężone powietrze, mnożenie sie bakterii po filtrze musi być w pełni kontrolowane. Sytuacja jest jeszcze bardziej skomplikowana, ponieważ gazy i aerozole mogą się gromadzić w postaci kropel (przez koncentrację lub ładunki elektryczne) nawet po przejściu przez kilka filtrów. Mikroorganizmy mogą kiełkować przez ścianki filtrów i być obecne w tych samych stężeniach na wlotach, jak również na wylotacch filtrów.

Mikroorganizmy są niezwykle małe i obejmują bakterie, wirusy i bakteriofagi. Zazwyczaj bakterie mają wielkość od 0,2 μm do 4 μm a wirusy od 0,3 μm do zaledwie 0,04 μm. Zanieczyszczenia o średnicy mniejszej niż 1 μm – tak więc również drobnoustroje mogą łatwo przechodzić przez filtr wlotowy sprężarki. Pomimo ich wielkości, mikroorganizmy te stanowią poważny problem w wielu gałęziach przemysłu, ponieważ jako "żywe" organizmy są w stanie rozmnażać się swobodnie w odpowiednich warunkach. Badania wykazały, że mikroorganizmy rozwijają się w systemach sprężonego powietrza z nieosuszonym powietrzem o wysokiej wilgotności (100%).

Olej i inne zanieczyszczenia działają jak składniki odżywcze i umożliwiają rozwój mikroorganizmów. Najbardziej skuteczne zapobieganie polega na osuszeniu powietrza do wilgotności względnej <40% (można to osiągnąć przy użyciu dowolnego rodzaju osuszacza) i dobraniu odpowiedniego filtra sterylnego do systemu. Filtr sterylny musi być zamontowany w obudowie, która umożliwia sterylizację parową, i którą można łatwo otworzyć. Sterylizacja musi być wykonywana często, aby utrzymać odpowiednią jakość powietrza.

The contaminants  can harm your production in three main ways.
Specifically, they can 

• reduce the performance of your compressed air system itself

• negatively impact your air-powered equipment

• impact the integrity and quality of your end products  

Individually, each of them can negatively impact your system. In combination, however, they can be even worse. For example, the oil and moisture in your compressed air can allow the microorganisms contained in the intake air to grow and thrive.  

This poses a serious challenge. After all, one cubic meter of ambient air can contain more than 140 million particles – from dust to microorganisms like bacteria, viruses and bacteriophages. In fact, they are so small (microorganisms range from 0.0.4 µm to 4 µm) that they can’t be caught by an inlet filter. 

Because they are living organisms, they would multiply if the conditions are right, such as in non-dried compressed air.
This is particularly bad in the food & beverage, medical and pharmaceutical industries – it could have catastrophic consequences if microorganisms like bacteria and fungi were to contaminate food and pharmaceuticals.