Persluchtkwaliteit
Van compressor tot gereedschap
Perslucht is een energiedrager, oftewel een gas onder druk om energie van de ene naar de andere plaats te transporteren. We stoppen elektrische energie in een compressor en deze perst de lucht samen tot een hogere druk. We verplaatsen de druk naar een andere plaats door een leiding en laten hem daar ontsnappen via een gereedschap of een cilinder die daarbij de opgeslagen energie omzet in arbeid.
Het proces lijkt simpel, maar er zijn wel een paar opmerkingen over te maken.
Vervuiling
De lucht die we inademen is verre van ideaal om perslucht van te maken. Het is een vrij constant mengsel van 16 verschillende gassen. Stikstof en zuurstof zijn de belangrijkste gassen, maar het bevat ook waterstof, kooldioxide, koolmonoxide en een klein aandeel aan edelgassen.
Maar ook zit onze lucht vol met vervuilingen: in één kubieke meter kunnen makkelijk 100 miljoen stofdeeltjes zitten. Denk hierbij aan luchtgedragen deeltjes zoals roet, pollen, stof, waterdamp etc. De aanwezigheid van deze vervuilingen verschilt van plaats tot plaats en is ook sterk afhankelijk van het weer. Ook mogen we niet vergeten dat de compressor veel olie in de lucht kan brengen tijdens de compressie.
Het volumaandeel in percentage per element
N2 | Stikstof | 78.08 |
02 | Zuurstof | 20.95 |
Ar | Argon | 0.93 |
C02 | Kooldioxide | 0.03 |
Ne | Neon | 0.0018 |
He | Helium | 0.0005 |
Kr | Krypton | 0.00011 |
SO2 | Zwaveldioxide | 0.00001 |
CH4 | Methaan | 0.000002 |
H2 | Waterstof | 0.000005 |
03 | Ozon | 0.000007 |
Xe | Xenon | 0.0000009 |
N02 | Stikstof dioxide | 0.0000002 |
l2 | Jodium | 0.0000001 |
Filteren van perslucht
In de ISO 8573-1:2010 is de luchtkwaliteit in 7 klassen vastgelegd. De luchtkwaliteit is hier objectief omschreven en u kunt dit gebruiken om uw persluchtkwaliteit te specificeren. Een sloophamer mag met een mindere kwaliteit perslucht werken dan de lucht die in uw luchtig dessert geblazen wordt. Hoe beter de kwaliteit van de lucht, hoe duurder het wordt de perslucht op dit niveau te krijgen.
Tabel luchtkwaliteit conform ISO 8573-1:2010
Kwaliteits-klasse | 0,1 – 0,5μm | 0,5 – 1,0μm | 1 – 5μm | Vocht-gehalte (Druk-dauwpunt in °C) | Olie-gehalte (mg/Nm3) |
|---|---|---|---|---|---|
0* | |||||
1 | ≤20.000 | ≤400 | ≤10 | -70 (≤0,003 g/Nm3) | ≤0,01 |
2 | ≤400.000 | ≤6.000 | ≤100 | -40 (≤0,11 g/Nm3) | ≤0,1 |
3 | - | ≤90.000 | ≤1.000 | -20 (≤0,88 g/Nm3) | ≤1 |
4 | - | - | ≤10.000 | +3 (≤6,0 g/Nm3) | ≤5 |
5 | - | - | ≤100.000 | +7 (≤7,8 g/Nm3) | - |
6 | - | - | - | +10 (≤9,4 g/Nm3) | - |
* Specifieke eisen zijn vastgelegd door de gebruiker en strenger dan klasse 1
Vocht
Bij het comprimeren van de lucht worden de vervuilingen en het vocht mee gecomprimeerd. Vocht versnelt het slijtageproces doordat de smering afneemt. Vocht werkt ook corrosie in de hand en kan leiden tot vorstschade of mechanische schade door waterslag. Bovendien kan het verstoppingen veroorzaken door het laten samenklonteren van fijnstof. Ten slotte geeft vochtige lucht meer weerstand tijdens het transport en is dus minder efficiënt en daarmee kostbaarder.
Het is daarom zaak om zo min mogelijk vocht in uw persluchtsysteem te hebben. Verderop in dit artikel leest u over manieren om het vocht in uw persluchtsysteem te minimaliseren.
Weergegeven tabel geeft aan hoeveel waterdamp er bij welke temperatuur aanwezig is.
Temperatuur | Maximale hoeveelheid waterdamp in g/m3 |
|---|---|
40 °C | 50.67 |
35 °C | 39.29 |
30 °C | 30.08 |
25 °C | 22.83 |
20 °C | 17.15 |
15 °C | 12.74 |
10 °C | 9.36 |
8 °C | 8.24 |
7 °C | 7.73 |
6 °C | 7.25 |
5 °C | 6.79 |
4 °C | 6.36 |
3 °C | 5.95 |
2 °C | 5.57 |
1 °C | 5.21 |
0 °C | 4.87 |
Rekenvoorbeeld
(Uitgaande van lucht bij 25 °C met een (relatieve) vochtigheid van 60%) In een kubieke meter zit 0,6 x 22,8 = 13,7 gram waterdamp. Als we hiervan lucht maken van 8 bar zit er in die lucht 123,3 gram vocht per kubieke meter. (P+1 is de vermenigvuldigingsfactor) Lucht van 25 °C kan echter maximaal 23 gram waterdamp bevatten. Er blijft dus 100 gram vloeistof over die we niet in ons persluchtsysteem willen hebben. Daarnaast is er ook nog 23 gram waterdamp die in een later stadium weer water kan worden (door condenseren bij een lagere temperatuur bijvoorbeeld).
Praktijkvoorbeeld
Een tijdje geleden legde een klant ons de kwestie voor over gescheurde voorstuurkoppen van de ventielen. Na wat onderzoekwerk kwamen we er achter dat dat de monteur een nat pak kreeg bij het vervangen van deze pneumatische onderdelen. Wat bleek: het persluchtsysteem bestond simpelweg uit een goedkope compressor die de warme lucht in perslucht-leidingnet blies, waar het vervolgens afkoelde en condenseerde. Hierdoor waren grote delen van het systeem gevuld met water, met als gevolg dat bij het schakelen van de ventielen de aanwezige waterkolom zorgde voor enorme drukpieken in het systeem.
Perslucht kunt u op 3 manieren drogen
Koeldrogers
Door lucht af te koelen neemt het vermogen van de lucht om waterdamp op te lossen in die lucht af. Door te koelen krijgen we dus condens en dat water is eenvoudig af te scheiden en te verwijderen. Het punt waarop de waterdamp van de lucht condenseert noemen we het drukdauwpunt. Naarmate er minder waterdamp in de lucht is opgelost daalt het dauwpunt. Koeldrogers komen niet onder een dauwpunt van 2°C. Een koeldroger is te vergelijken met een koelkast waar de perslucht doorheen stroomt.
Adsorptiedrogers
Hierbij wordt de natte lucht over een adsorptiemiddel geleid dat de waterdamp uit de lucht onttrekt. Meestal is dit een combinatie van twee units waarbij er één aan het drogen is en de andere wordt gedroogd (geregenereerd) door er een overmaat aan lucht (ca. 20% van de compressorcapaciteit) door te blazen en/of het te verwarmen. Ook vacuüm trekken (dampdrukverlaging) is een gebruikte methode van droging. Drukdauwpunten van -70°C zijn op deze wijze te realiseren.
Membraandrogers
De te drogen lucht stroomt hier door holle membraanvezels, waarbij de waterdamp door de eigenschappen van de vezel gescheiden wordt van de lucht. Op deze wijze vormt er zich water aan de andere zijde van het membraan. Dit water wordt door perslucht (ca. 10 tot 15% van de compressorcapaciteit) uit de membraan drogers geblazen. Drukdauwpunten van -20°C zijn te realiseren. Echter is er in alle gevallen sprake van relatieve dauwpuntverlaging. Het resultaat van dit type droger is in alle gevallen sterk afhankelijk van de druk, temperatuur en flow die door de droger gaat.
Het aanbod drogers bij Q Plus
Wanneer is er smering bij een cilinder nodig?
Het is niet stnadaard nodig om pneumatiek cilinders of ventielen te smeren met olie. Beide componenten zijn af fabriek voorzien van een smering die jarenlang meegaat. Wanneer u cilinders met een olievernevelaar smeert, dan wordt het vet opgelost en uitgespoeld met de oliehoudende lucht. Mocht u dan een keer een lege olievernevelaar hebben dan heeft de cilinder geen smering meer en zal deze zwaar gaan bewegen, of zelfs geheel vastlopen, met alle consequenties van dien.
Smeert u een cilinder alleen wanneer zijn snelheid boven 1m/s komt en zorgt u voor een continue olienevel. Eenmaal aangevangen olieverneveling mag niet meer worden beëindigd.
Gebruik alleen een olievernevelaar als het strikt noodzakelijk is.
