19. 04. 2004.

Naslovna

Web časopis o ronjenju i moru...

Upute za održavanje i posluživanje kompresora

       U ovom poglavlju detaljnije ćemo opisati funkciju pojedinih bitnih dijelova kompresora i dati savjete za njihovo održavanje. Napominjemo da postoje različite konstrukcije kompresora pa savjetujemo da se pročitaju upute proizvođača  kompresora kojeg koristimo.

·         Podmazivanje

      Za ispravan rad kompresora posebnu pozornost potrebno je posvetiti podmazivanju. Osnovni je zadatak maziva spriječiti trenje i habanje pokretnih dijelova kompresora i poboljšati njegovo hlađenje. Kvaliteta ulja znatno utječe na kvalitetu dobivenog komprimiranog zraka. Neadekvatno mazivo može zbog visoke temperature, koja nastaje pri tlačenju, izgarati, pri čemu se razvija otrovni ugljični monoksid i drugi otrovni plinovi, čiju prisutnost u komprimiranom zraku ne možemo otkriti našim čulima. Ti su plinovi izuzetno opasni pri ronjenju, zbog povećanja njihova parcijalnog tlaka, tako i pri disanju na atmosferskom tlaku. Za podmazivanje koristimo isključivo ulja koja preporuča proizvođač, odnosno ulja koja odgovaraju, svojim fizikalnim i kemijskim karakteristikama (specifikaciji), proizvodnji medija za disanje.

       Razinu ulja obvezno je kontrolirati svakodnevno prije stavljanja kompresora u pogon. Razina ulja mora se kretati unutar oznake na mjernoj šipki. Intervale  zamjene ulja također određuje proizvođač kompresora svojim uputstvom za održavanje i rukovanje kompresorom. Kod kompresora s visokotlačnim sustavom za podmazivanje neophodno je jednom godišnje kontrolirati tlak ulja u sustavu.

·         Filteri

       Kao što smo na naglasili: visokotlačne kompresore zraka za disanje, od ostalih (industrijskih) visokotlačnih kompresora, karakterizira sustav za prečišćavanje atmosferskog zraka, da bi na izlazu iz kompresora dobili zrak za disanje koji odgovara normama EN 12021.

       Zbog prisutnosti prašine, krutih čestica, insekata, vlage, uljnih para i drugih primjesa , kompresori zraka za disanje opremljeni su mehaničkim i kemijskim filterima. Filteri počinju prerađivati usisani zrak već na samom  ulazu u komresor, pa sve dok zrak ne bude stlačen u  bocu.                                       

     Produkti nepotpunog izgaranja bilo kojeg goriva ili ispušni plinovi motora na praznom hodu sadrže otrovni ugljični monoksid ( CO), te moramo paziti da se ne nađu u blizini usisa kompresora. Također moramo voditi računa da usis kompresora ne bude direktno izložen atmosferskim padalinama koje bi mogle kvasiti usisni filter i time umanjiti njegovu funkciju.  Usisavanje zraka, zavisno o vrsti pogona kompresora,  može biti direktno u  usisni filter   ( kod elektro pogona ) ili preko produžne usisne cijevi (kod pogona benzinskim ili dizel motorima).

·           Grubi filter (predfilter)

       Produžna usisna cijev ima funkciju odmicanja usisa od pogonskog motora i njegovih ispušnih plinova, a isporučuje se sa svakim kompresorom koji je opremljen pogonskim benzinskim ili dizel motorom. Da bi se spriječio usis krutih čestica kao što su prašina, insekti lišće i drugo, svaka produžna usisna cijev na svom ulazu ima ugrađen grubi predfilter.

      Predfilter se nalazi na usisu ulazne cijevi. Napravljen je najčešće od guste čelične mreže poredane u nekoliko slojeva. Čisti se svakih 25-50 sati rada, i to mlazom stlačenog zraka usmjerenog suprotno od strujanja usisnog zraka u filter.

·                Usisni filter

      Kao usisni filteri obično se koriste suhi papirnati filteri kojima se kućište nalazi na usisu prvog stupnja kompresije. Usisni filteri sprječavaju  ulaz finih čestica  prašine ili peludi iz zraka u kompresor. Održava se tako da se izvadi iz kućišta i očisti suhim kistom, ili ga se ispuše zrakom. Kod vraćanja se zaokrene za 90⁰ u odnosu na prijašnji položaj. Nakon četiri okretanja mora se zamijeniti.

Filtriranje – priprema zraka

      Pored nadzora nad sigurnosnim uređajima kompresora, filtriranje zraka za disanje je najvažniji detalj.

Greške i propusti u filtriranju zraka s vremenom mogu rezultirati rasprskavanjem visokotlačne boce uzrokovanom povećanom korozijom, zamrzavanju hidrostatskog regulatora ili kod ronjenja, štetnog utjecaja na sustav za disanje. Stoga će se ovom problemu posvetiti posebna pozornost:

·       Kondenzat – vlažnost zraka

      Kondenzat je mliječno bijela emulzija nastala miješanjem čestica ulja za podmazivanje kompresora  i  usisane vodene pare zajedno sa zrakom. Ovaj sadržaj vlage je u zavisnosti o temperaturi. Topli zrak može sadržavati značajno više vodene pare-vlažnosti nego hladni. Primjerice, kod temperature zraka od 30 stupnjeva Celzijusovih prostorni metar zraka može sadržavati i do 30,4 g vode, te kažemo zrak je zasićen sa 100 % relativne vlažnosti.

      Ista količina zraka sa sadržajem 15,2 g vode ima dakle, 50 % relativne vlažnosti.

     Ako isti volumen zraka ohladimo na nižu temperaturu i prekoračimo točku rosišta,  (rosište = točka kod koje se vodena para ukapljuje ) doći će do otpuštanja vodene pare iz zraka  i pretvaranja u kapljice vode. Kod kompresije se volumen usisane mješavine atmosferskog zraka značajno smanjuje, raste relativna vlažnost pri čemu se sav “višak” relativne vlažnosti  iznad 100 %, otpušta – ukapljuje u obliku kondenzata, a u sustavu za prečišćavanje ostaje i dalje zasićena mješavina sa 100 % relativne vlažnosti  ( vodene pare ).

      Sadržaj vlage koja dolazi iz kompresora nije u direktnoj zavisnosti o vlažnosti usisanog zraka. I kod usisanog suhog zraka, nakon 2. stupnja 100%, samo je količina kondenzata kod usisanog zraka velike vlažnosti veća.

     Odvajanje kondenzata od zraka moguće je različitim metodama koje mogu  biti mehaničke, ili fizikalne:

·             Propuštanjem mješavine zraka i vodene pare ( relativne vlage ) kroz sinter-filtere, prolaskom kroz njih ruši se postotak vlažnosti.

  ·             Mehaničko prečišćavanje zraka

Odvajanje čestica vlage i uljnih aerosola postiže se  na  slijedeće načine

·         Propuštanjem  mješavine zraka i vodene pare   preko  vrtložne ploče koja stvara rotaciono strujanje koje djeluje na način da centrifugalna sila, čestice vlage, kao teže, razacuje na stijenke kućišta filtera koje se tada  cijede prema dnu kućišta  odakle se dreniraju pomoću ventila za ispust kondenzata. 

·          Propuštanjem mješavine zraka i vodene pare kroz sapnicu u smjeru stjenke kućišta na koju se lijepe čestice vlage i cijede prema dnu kućišta te dreniraju kroz ventil za ispust kondenzata. Kondenzat je neophodno drenirati svakih 10 do 20 min., zavisno o vlažnosti atmosferskog zraka.

      Veće i skuplje kompresorske jedinice imaju automatske uređaje za ispust kondenzata koji pomoću jednog vremenskog releja  i elektromagnetskog ventila pokreću pneumatski uređaj koji ispuštanje kondenzata iz sustava.

       Zaboravljeno ispuštanje kondenzata dovest će do  punjenja svih kućišta kondenzatom, a kompresor pretvoriti u pumpu za vodu, što može dovesti do razaranja dijelova bloka kompresora.

Kemijsko prečišćavanje

·       Aktivni ugalj:

      Za prečišćavanje zraka od plinovitih primjesa kao što su vodena para i  neke druge primjese, koristi se efekt apsorpcije pojedinih materijala koji svojom poroznošću i velikom unutarnjom površinom, imaju svojstvo apsorpcije pojedinih materija.

       Ovdje su svoju primjenu našli aktivni ugalj kao apsorber stranih mirisa i vlage, te molekularno sito kao isušivač-apsorber vlage.

      Aktivni ugalj svojom ogromnom unutarnjom površinom od cca 600-1400 četvornih metara/gram ima veliku moć apsorpcije u koliko je brzina strujanja komprimiranog zraka max 0,2 do 0,5 m/s, kako bi bilo dovoljno vremena za kontakt komprmiranog zraka sa apsorpcionim materijalom i apsorpciju primjesa koje se nalaze u zraku. 

      Vlažnost ima negativni utjecaj na apsorpcionu moć aktivnog ugljena, stoga je preporučljivo prije propuštanja kroz aktivni ugalj izvršiti prethodno odvajanje grube vlage. Dakle aktivni ugalj prvenstveno apsorbira različita isparenja u zraku. Lebdeće čestice i aerosole aktivni ugalj neće apsorbirati. Ove će čestice zaustaviti slojevi filcanih uložaka koji se nalaze među slojevima aktivnog ugljena.

Isušivači zraka

      Prethodno djelomično isušen i pomoću aktivnog ugljena  prečišćen zrak sadrži još uvijek značajan sadržaj vodene pare, koja je samo djelomično apsorbirana u aktivnom ugljenu.

Da bismo spriječili da se preostala vodena para  kondenzira u uvjetima ronjenja u hladnoj vodi, zamrzava se u plućnim automatima izolacijskih aparata ili da nagriza unutarnju stranu stjenke visokotlačnih boca, zrak se mora kvalitetno isušiti.

U tu svrhu su utvrđene međunarodne norme za kvalitetu zraka za disanje, DIN 3188, odnosno EN-1202 (Sl.14). Norme propisuju da prostorni metar zraka za disanje ne smije sadržavati više od 25 mg  vode, odnosno 50 mg u boci od 10 l.   Ovaj sadržaj garantira da točka rosišta (ukapljenja) leži kod  0 stupnjeva Celzijusovih.

Ako bismo ekspandirali ovih 2000 l  zraka na normalni volumen dobili bismo relativnu vlažnost ispod 1 %, kojoj bi točka rosišta bila na atmosferskom tlaku daleko ispod  - 50 stupnjeva Celzijusa.

Postizanje ove kvalitete zraka postiže se u posebnim uređajima – isušivačima.

·           Isušivači zraka pothlađivanjem:

     Pothlađivanjem plinske mješavine zrak-vodena para stvaraju se umjetni  fizikalni uvjeti za snižavanje točke rosišta pod povišenim tlakom pri čemu se otpušta velika količina vlage u vidu kapljica vode koje tada jednostavno dreniramo iz uređaja .

·           Kemijski isušivači:

      Higroskopni materijali imaju svojstvo da apsorbiraju velike količine vlage-vodene pare, tako da se kombinacijama pothlađivanja smjese i higroskopnim materijalima mogu postići i najniži sadržaji vlage u komprimiranom zraku.

     Jedan od poznatih higroskopnih materijala je “MOLEKULARNO SITO”. Ovdje se radi o sintetički proizvedenom  aluminijum-silikatu  u prirodi poznatom kao ZEOLIT. Svojstvo ovog materijala je da propušta molekule zraka, a da veže molekule vode i molekule Co2. Apsorpciona moć ovog materijala je takva da može apsorbirati količinu vlage koja odgovara   20 %  od vlastite težine materijala.

     Velika moć apsorpcije ovog materijala otežava njegovo skladištenje, tako da je skladištenje dulje od 6 mjeseci vrlo upitno, bez obzira na vakum-pakiranje itd.

 

·           Međufilteri  (separatori vlage)

     Funkcija  separatora  vlage  kod  visokotlačnih kompresora zraka za disanja, je ta da da iz stlačenog zraka odvajaju krute čestice, vlagu i ulje. Razlikujemo niskotlačne i visokotlačne separatore. Separatori vlage se ugrađuju u rashladni sustav kompresora. Kod četverostupanjskih kompresora nakon drugog i  trećeg, te nakon četvrtog stupnja, a kod trostupanjskih kompresora nakon drugog i nakon trećeg stupnja kompresije. Visokotlačni separatori instalirani su nakon krajnjeg stupnja kompresije,a prije ulaska zraka u kemijski filter na konačno prečišćavanje. Princip rada separatora je u tome da su se nakon postizanja povišenog tlaka stvorili novi fizikalni uvjeti.      Zrak kod novih fizikalnih uvjeta ne može zadržati raniju količinu vlage koja se počinje ukapljivati. Nastojimo ovu pojavu pospješiti u separatorima gdje se odvaja najviše vlage. Zrak koji preko glave  ulazi u kućište niskotlačnog separatora vlage prelaskom preko vrtložne ploče dobiva rotaciono gibanje. Centrifugalna sila razbacuje čestice vode i ulja koje se hvataju na stjenke kućišta i cjede prema dolje, te ovakav separator može djelovati samo u okomitom položaju. Nakon opisanog oslobađanja od čestica ulja i vode, zrak prolazi kroz sinter uložak gdje se zaustavljaju eventualne krute čestice, a prečišćeni zrak izlazi kroz glavu separatora u sustav za hlađenje. Kondenzat je potrebno ispuštati svakih 15 do 30 minuta. Normalan sastav kondenzata mješavina je ulja i vode koja tvori emulziju bijele boje. Sinter filter je potrebno očistiti svakih 800 sati rada, ili ga zamijeniti jednom godišnje.

·         Visokotlačni separator vode i ulja

      Komprimirani zrak koji izlazi iz posljednjeg stupnja ohladi se na cca 10-15⁰C iznad usisne temperature. Iz ohlađenog zraka se u ocjeđivaču odvoje tekuće čestice ulja i vode. Kondenzat se ispušta svakih 15-30 minuta. Kondenzat nije uputno ispuštati pri visokom tlaku u kompresoru, već na početku punjenja slijedeće boce, kada se tlak u kompresoru kreće od 20 do 50 bar. Pražnjenje kondenzata je tada idealno.

      Visokotlačni separator vlage  ima višestruku funkciju. Na separatoru su ugrađeni važni elementi, kao:

- sigurnosni ventil konačnog tlaka,

- nepovratni ventil,

- kontrolni manometar konačnog tlaka,

- rasteretni ventil

·         Fini prečistač

     Komprimirani zrak, prethodno očišćen u separatorima, još jednom se filtrira u finom čistaču. Tu se odvajaju posljednje čestice vode i ulja koje se u obliku para još nalaze u komprimiranom zraku. Pri prolazu kroz ovaj filter zrak mora biti očišćen od ulja, okusa i mirisa. Filteri su opremljeni suhom patronom punjenom  s više slojeva aktivnog  ugljena  i granula molekularnog  sita ili hopkalita, kod kompresora  sa  pogonom motorima SUI.

     Slojevi kemikalija međusobno su odvojeni filcanim ulošcima koji također imaju funkciju odvajanja lebdećih čestica i aerosola. Količine pojedinih punjenja određuje proizvođač patrona. Patrone su uvijek posebno označene sa datumom proizvodnje, tokom uporabe, vrstom punjenja i masom patrone.

     Na primjer, patrone punjenje hopkalitom imaju nešto kraći vijek trajanja, ali su zato sposobne apsorbirati ugljični monoksid (CO), te su namijenjene za kompresore sa pogonom na benzinske ili dizel motore. Patrone većih kompresora mogu biti opremljene električnom sondom koja povezana sa elektronskim uređajem (SECURUS, ECOSAFE) kontrolira stanje patrone i upozorava korisnika na isto.  Održavanje finog prečistača kod manjih kompresora sastoji se u redovitom ispuštanju kondenzata i zamjeni patrone.

    

VAŽNO: Sve patrone su projektirane na radnu temperaturu od 20 ºC. U slučaju prekoračenja okolne temperature interval zamjene patrone skraćuje se prema korektur faktoru iz priložene tabele ( kod povećanja  na 30ºC, korektur faktor je 0,57 ).

     Nakon uporabe kompresora, sve ventile za ispuštanje kondenzata i ventile za punjenje treba  zatvoriti. Time se sprječava da u sustav za prečišćavanje prodre atmosferska vlaga .

     Kod manjih kompresora čest je slučaj da se u istom kućištu nalazi ocjeđivač i fini prečistač.

     Pored opisanog, na izlazu iz kućišta finog prečistača  nalazi se pridržni ventil. Funkcija pridržnog ventila u sustavu visokog tlaka je važna. Pridržni ventil ne dopušta izlaz zraka iz sustava, dok god tlak u sustavu ne dosegne vrijednost 150 ± 10 bar. Kod ove vrijednosti tlaka postižu se optimalni fizikalni uvjeti za otpuštanje viška vlage iz stlačenog zraka. U slučaju da pridržni ventil nije ispravno podešen, da je neispravan ili ga uopće nema, sva atmosferska vlaga koja bi se inače trebala odvojiti u visokotlačnom separatoru i u kućištu finog prečistača  kondenzirat će se u bocama. Krajnji rezultat će biti boce iz kojih zaudara, a neugodni miris se teško odstranjuje.