System sprężonego powietrza należy do najważniejszych mediów energetycznych wykorzystywanych w przemyśle. Funkcjonuje w wielu gałęziach gospodarki – od produkcji spożywczej i farmaceutycznej, przez lakiernictwo i elektronikę, aż po przemysł ciężki i motoryzacyjny. Sprężarka zasysa powietrze atmosferyczne, spręża je i tłoczy do instalacji, a następnie trafia ono do odbiorników takich jak siłowniki, narzędzia pneumatyczne czy urządzenia technologiczne. Należy jednak pamiętać, że powietrze atmosferyczne nigdy nie jest czyste. Zawiera pyły, wilgoć, mikroorganizmy oraz aerozole olejowe i przemysłowe zanieczyszczenia. W trakcie sprężania ich koncentracja rośnie wielokrotnie, dlatego nieuzdatnione medium staje się realnym zagrożeniem dla całego procesu produkcyjnego.
W praktyce oznacza to, że sprężarka nie produkuje „energii pneumatycznej”, lecz transportuje do instalacji wszystko to, co wcześniej znajdowało się w powietrzu. Bez odpowiedniej filtracji zanieczyszczenia krążą w obiegu razem z medium roboczym i stopniowo niszczą instalację od środka. Problemy nie pojawiają się od razu — narastają powoli, przez co często są błędnie przypisywane zużyciu maszyn zamiast jakości powietrza.
Rola filtracji w instalacji sprężonego powietrza
Filtracja sprężonego powietrza odpowiada za usunięcie cząstek stałych, kondensatu wodnego i mgły olejowej powstającej podczas sprężania. Odpowiednio zaprojektowany układ uzdatniania stabilizuje parametry pracy i zapewnia powtarzalną jakość medium roboczego. Bez niego zanieczyszczenia przemieszczają się przez rurociągi i odkładają w regulatorach, zaworach, elektrozaworach oraz narzędziach pneumatycznych.
Najbardziej niebezpieczne jest to, że zanieczyszczenia działają kumulacyjnie. Początkowo powodują jedynie niewielkie spadki wydajności, później zakłócenia pracy automatyki, aż w końcu prowadzą do uszkodzeń mechanicznych. Instalacja nadal działa, lecz coraz mniej stabilnie, a operatorzy podnoszą ciśnienie robocze, aby zrekompensować straty. W ten sposób powstaje błędne koło rosnących kosztów i pogarszającej się niezawodności.
Wpływ braku filtracji na trwałość urządzeń
Zanieczyszczone powietrze działa jak materiał ścierny. Cząstki stałe powodują mikrouszkodzenia powierzchni roboczych, przyspieszając zużycie zaworów i uszczelnień. Aerozol olejowy osadza się w elementach sterujących, zmieniając ich charakterystykę pracy, natomiast wilgoć prowadzi do korozji i zacierania mechanizmów.
W rezultacie urządzenia pneumatyczne przestają pracować powtarzalnie. Siłowniki tracą szczelność, zawory zaczynają się blokować, a czujniki reagują z opóźnieniem. W wielu zakładach najczęstszą przyczyną usterek automatyki nie jest wada urządzenia, lecz niewłaściwa jakość powietrza zasilającego. Co istotne, awarie pojawiają się jednocześnie w różnych częściach instalacji, co utrudnia diagnozę i wydłuża przestoje.
Wzrost zużycia energii
Brak filtracji ma również bezpośredni wpływ na zużycie energii. Zanieczyszczone elementy generują większe opory przepływu, a nieszczelności powodują spadki ciśnienia. Aby utrzymać wymagane parametry, sprężarka pracuje dłużej i przy wyższym obciążeniu. Często dochodzi do podnoszenia ciśnienia nastawczego tylko po to, aby odbiorniki działały poprawnie.
Każdy dodatkowy bar ciśnienia oznacza zauważalny wzrost zużycia energii elektrycznej w skali roku. W zakładach pracujących ciągle przekłada się to na bardzo duże koszty eksploatacyjne. Co istotne, energia jest tracona nie na produkcję, lecz na kompensowanie problemów wynikających z zanieczyszczonego medium.
Pogorszenie jakości produkcji
W wielu branżach sprężone powietrze ma bezpośredni kontakt z produktem lub procesem technologicznym. W lakiernictwie wilgoć i olej powodują wady powłok, w elektronice prowadzą do uszkodzeń elementów, a w przemyśle spożywczym i farmaceutycznym stanowią zagrożenie higieniczne. Nawet minimalne ilości zanieczyszczeń mogą doprowadzić do odrzutu całych partii produkcyjnych.
Największym problemem jest nieprzewidywalność. Produkcja przez długi czas przebiega prawidłowo, a następnie pojawiają się trudne do wyjaśnienia wady jakościowe. W takich przypadkach źródłem problemu bardzo często okazuje się niestabilna jakość powietrza, zależna od temperatury, wilgotności lub obciążenia sprężarki.
Jak zapewnić skuteczną filtrację
Skuteczna filtracja wymaga wielostopniowego podejścia. Najpierw usuwa się cząstki stałe, następnie oddziela wodę i olej, a na końcu eliminuje wilgoć poprzez osuszanie. Kluczowe znaczenie ma również regularna wymiana wkładów filtracyjnych. Zużyty filtr nie tylko przestaje oczyszczać powietrze, lecz dodatkowo zwiększa spadek ciśnienia i podnosi zużycie energii.
W rozbudowanych instalacjach konieczna jest okresowa kontrola jakości sprężonego powietrza, ponieważ wymagania procesu technologicznego mogą być wyższe niż pierwotnie zakładano. Dopasowanie klasy czystości do rzeczywistego zastosowania często eliminuje problemy eksploatacyjne bez ingerencji w same maszyny.
Podsumowanie
Brak odpowiedniej filtracji w systemie sprężonego powietrza prowadzi do przyspieszonego zużycia urządzeń, wzrostu zużycia energii i pogorszenia jakości produkcji. Problemy pojawiają się stopniowo i często są błędnie interpretowane jako naturalne zużycie maszyn, podczas gdy ich rzeczywistą przyczyną jest zanieczyszczone medium robocze.
Koszty wynikające z niewłaściwej jakości powietrza zazwyczaj wielokrotnie przewyższają koszt prawidłowo zaprojektowanego układu uzdatniania. Dlatego filtracja nie stanowi elementu dodatkowego, lecz podstawę niezawodności instalacji pneumatycznej i stabilności procesów technologicznych.
