Sistema di gestione dell'aria

Disponibili in varie combinazioni, filtri e regolatori sono un must per qualsiasi macchina. Si dovrebbe anche prendere in considerazione l'uso di altri dispositivi che svolgono funzioni come isolamento energetico, blocco, marcatura e lubrificazione.
Tutti i movimenti pneumatici richiedono aria pulita e secca con flusso e pressione sufficienti. Il processo di filtraggio, condizionamento e lubrificante aria compressa si chiama aria condizionata, a volte semplicemente aria condizionata. Negli impianti di produzione, la preparazione dell'aria è fornita dai compressori centrali e la preparazione dell'aria aggiuntiva è utile in ogni punto di utilizzo della macchina.
Figura 1: questa unità di manipolazione dell'aria include molti componenti pneumatici Nitra, tra cui filtri, regolatori con interruttori di pressione digitale, blocchi di distribuzione, lubrificanti, valvole di avvio soft/reset e dispositivi di interruzione manuale collegati a un blocco di valvole modulare.
Il sistema di condizionamento dell'aria (comunemente indicato come FRL dopo il filtro, il regolatore e il lubrificatore inclusi nel kit), essenzialmente la maschera di respirazione sulla macchina, è la sua attrezzatura di protezione personale. Pertanto, è un sistema obbligatorio costituito da molti componenti. Questo articolo discute i componenti utilizzati nel sistema di gestione dell'aria di una macchina e mostra come viene utilizzato ciascuno, come mostrato nella Figura 1.
Pressione di lavoroI sistemi di preparazione dell'aria sono generalmente assemblati in linea e hanno varie dimensioni di porte e alloggi. La maggior parte dei sistemi di manipolazione dell'aria ha un diametro di 1/8 ". Fino a 1 in. NPT femmina, con alcune eccezioni. Questi sistemi sono spesso nel design modulare, quindi quando si sceglie un sistema di gestione dell'aria, è importante selezionare apparecchiature di dimensioni simili per facilità di montaggio e accesso agli accessori.
In genere, ogni blocco pneumatico ha un intervallo di pressione da 20 a 130 psi per abbinare la normale pressione di alimentazione dell'aria negli impianti di produzione (tra questi valori). Mentre le valvole di intercettazione possono avere un intervallo di pressione da 0 a 150 psi, altri dispositivi di condizionamento dell'aria come filtri, regolatori e valvole di avvio soft/scarico richiedono una pressione operativa minima per attivare le valvole del pilota e di scarico interno. La pressione operativa minima può essere compresa tra 15 e 35 psi, a seconda dell'apparecchiatura.
Chiusura manuale delle valvole di sicurezza. Schiacciamento, frantumazione, tagli, amputazioni e altre lesioni dovute al movimento accidentale o automatico della macchina a causa del fallimento del lavoratore di spegnere e isolare le fonti di energia e bloccare / contrassegnare le macchine prima di eseguire lavori di riparazione o manutenzione. Di solito questo accade. I pneumatici sono una di queste fonti di energia e, a causa del potenziale per lesioni, l'OSHA e l'ANSI hanno importanti norme relative al blocco/etichettatura di fonti di energia pericolosa e prevenire l'avvio accidentale.
Figura 2. La rotazione della maniglia rossa del manuale Nitra di intercettazione di intercettazione in senso antiorario rimuove in modo sicuro l'aria dall'area del trasportatore, eliminando il rischio di pizzicamento durante la manutenzione.
I sistemi di gestione dell'aria non solo proteggono le macchine da detriti e umidità, ma proteggono anche gli operatori dai pericoli fornendo un mezzo per deviare in sicurezza la potenza pneumatica dalle macchine. La chiusura manuale di una valvola di sicurezza o la valvola a blocchi pneumaticamente isolata elimina l'energia pneumatica causando movimento e fornisce un mezzo per bloccare la valvola in posizione chiusa come parte della procedura di blocco/tag. Spegnere la pressione dell'aria di ingresso e allevia la pressione dell'aria di uscita all'intera macchina o area, Figura 2. La sua uscita ingrandita si depresse rapidamente e può essere forte, quindi dovrebbe essere utilizzato un silenziatore adatto (silenziatore), soprattutto se l'area dell'orecchio non richiede protezione.
Queste valvole di spegnimento o blocco sono generalmente il primo componente collegato all'aria di processo sulla macchina o la prima valvola dopo il componente FRL. Queste valvole sono attivate manualmente con una manopola rotante o tramite spinta; Entrambe le configurazioni possono essere bloccate. Per facilitare l'identificazione visiva, la maniglia dovrebbe essere colorata di rosso per indicare un dispositivo di sicurezza, come un pulsante di arresto di emergenza.
Vale la pena notare che anche se la valvola di intercettazione allevia la pressione dell'aria, l'aria intrappolata (energia) può ancora rimanere dopo l'AHU. L'uso di una valvola di chiusura del centro a tre posizioni è solo uno dei numerosi esempi ed è responsabilità del progettista fornire e documentare una sequenza manuale o automatica per la rimozione di tale aria per servire in sicurezza la macchina.
I filtri dei filtri dell'aria pneumatici sono una parte importante di un sistema di trattamento dell'aria per rimuovere il particolato e l'umidità. Questi filtri sono disponibili nei progetti centrifughi o di coalescenza. I tipi centrifughi rimuovono le particelle e un po 'di umidità, mentre i tipi coalescenti rimuovono più acqua e vapore di olio. Gli essiccatori non discussi qui possono richiedere una disumidificazione significativa e sono installati a valle del compressore d'aria dell'unità.
I filtri dell'aria industriale standard in genere sono costituiti da un elemento filtro da 40 micron sostituibili alloggiato in ciotole di policarbonato di varie dimensioni per ospitare diverse portate e in genere includono guardie di ciotole metalliche. Per requisiti di filtrazione più rigorosi, sono disponibili elementi di filtro da 5 micron. Per applicazioni speciali, possono essere utilizzati microfiltri più fini per rimuovere particelle di 1 micron o meno, ma ciò richiede un filtro di ingresso più grossolani. A seconda dell'utilizzo, la sostituzione del filtro periodico può aiutare, ma è possibile utilizzare un interruttore di pressione di uscita per rilevare il filtro intasato - o meglio ancora, un interruttore di pressione differenziale che misura la pressione sul filtro, la cui uscita è controllata dal PLC.
Indipendentemente dal design del filtro, il filtro rimuove solidi, vapori di acqua e olio-tutti intrappolati nel filtro-o si accumulano come soluzione nella parte inferiore della ciotola, che può essere drenata usando un drenaggio manuale, semi-automatico o automatico. . Per il drenaggio manuale, è necessario aprire manualmente il tappo di scarico per scaricare il liquido accumulato. Il drenaggio semi-automatico si accende ogni volta che l'alimentazione dell'aria compressa viene spento e lo scarico automatico si accende quando la fornitura di aria viene spenta o quando il liquido nella ciotola attiva il galleggiante.
Il tipo di drenaggio utilizzato dipende dalla fonte di alimentazione, dall'applicazione e dall'ambiente. Le attrezzature molto asciutte o raramente usate funzionano bene con uno scarico manuale, ma una corretta manutenzione richiede il controllo del livello del fluido. Gli scarichi semi-automatici sono adatti per macchine che spesso si chiudono quando viene rimossa la pressione dell'aria. Tuttavia, se l'aria è sempre attiva o l'acqua si accumula rapidamente, uno scarico automatico è la scelta migliore.
Regolatori. I regolatori utilizzati per fornire aria compressa a una macchina a una pressione costante sono in genere un sistema "impostalo e dimenticarlo" con un tipico intervallo di pressione regolabile di 20–130 psi. Alcuni processi funzionano all'estremità inferiore dell'intervallo di pressione, quindi i regolatori a bassa pressione forniscono un intervallo regolabile da zero a circa 60 psi. Il regolatore fornisce anche aria dello strumento a una pressione normale, in genere nell'intervallo 3-15 psi.
Poiché l'alimentazione dell'aria a una pressione costante è fondamentale per il funzionamento della macchina, è richiesto un regolatore con una manopola di regolazione della pressione di bloccaggio. Dovrebbe esserci anche un manometro incorporato che ti aiuterà a determinare rapidamente la pressione dell'aria effettiva. Un altro dispositivo utile è un interruttore di pressione regolabile installato dopo il regolatore di pressione e controllato dal controller della macchina.
I regolatori di pressione hanno input e output che devono essere collegati correttamente. L'aria deve fluire dall'ingresso all'uscita e reinstallare il regolatore lo causerà malfunzionamento.
Riso. 3. Come suggerisce il nome, il filtro/regolatore combinato Nitra combina le funzioni di un filtro e un regolatore in un'unità compatta.
Nella maggior parte dei casi, il regolatore dovrebbe anche avere una funzione di scarico della pressione. In modalità depressurizzazione, se il setpoint di pressione sul regolatore diminuisce, l'uscita del regolatore diminuirà la pressione dell'aria di uscita.
La combinazione di filtro/regolatore include tutte le funzioni di un filtro e del regolatore autonomo in un'unità compatta, come mostrato nella Figura 3. Le combinazioni di filtro/regolatore di precisione forniscono anche un controllo di pressione più fine.
Lubritatori Lubritatori aggiungono lubrificazione al sistema di alimentazione dell'aria sotto forma di nebbia di petrolio, piuttosto che rimuovere i contaminanti come un filtro. Questo lubrificante aumenta la velocità e riduce l'usura su attrezzature pneumatiche come strumenti pneumatici a mano, tra cui smerigliatrici, chiavi d'impatto e chiavi di coppia. Riduce anche le perdite dalle parti di lavoro sigillando lo stelo, sebbene la maggior parte delle moderne apparecchiature pneumatiche come valvole, cilindri, attuatori rotanti e pinze non richiedono lubrificazione.
I lubritatori sono disponibili con varie porte e la velocità di lubrificazione può essere regolata. È incluso un indicatore della vista per facilità di manutenzione e nella maggior parte dei casi è possibile aggiungere olio mentre l'unità viene pressurizzata. È necessario regolare correttamente il volume della nebbia e mantenere il livello dell'olio. È necessario aggiungere un olio adatto (di solito un olio di viscosità leggera come SAE 5, 10 o 20 con inibitori della ruggine e dell'ossidazione aggiunti). Inoltre, l'attrezzatura da lubrificare deve essere posizionata abbastanza vicino al lubrificatore che la nebbia olio rimane sospesa in aria. L'olio in eccesso può portare a nebbia di petrolio, pozzanghere e pavimenti scivolosi nella struttura.
Valvole di avvio soft/reimpostazione Le valvole di avvio soft/reimposta sono apparecchiature essenziali per la sicurezza dell'operatore e in genere includono valvole di solenoid a 24 VDC o 120 VAC controllate da arresti di emergenza, dispositivi di sicurezza o circuiti di sicurezza in tende leggera. Rilascia l'energia pneumatica che induce il movimento, spegnendo la pressione di ingresso e allevia la pressione di uscita in caso di interruzione di corrente durante un incidente di sicurezza. Quando il circuito viene nuovamente eccitato, la valvola del solenoide aumenta gradualmente la pressione dell'aria di uscita. Ciò impedisce allo strumento di muoversi troppo velocemente e di non iniziare.
Questa valvola è installata dopo la FRL e normalmente dirige l'aria alla valvola del solenoide che causa il movimento. La valvola di soccorso rilascia rapidamente la pressione, quindi un silenziatore ad alta capacità dovrebbe essere usato per attenuare il suono. Un regolatore di flusso regolabile è progettato per controllare la velocità con cui la pressione dell'aria ritorna a una pressione impostata.
Accessori per la movimentazione dell'aria Tutte le unità pneumatiche di movimentazione pneumatica sono fornite con staffe di montaggio per uso autonomo o gli accessori di montaggio possono essere acquistati separatamente. I sistemi di trattamento dell'aria sono spesso modulari nella progettazione, consentendo valvole di spegnimento individuali, filtri, regolatori, lubrificanti e valvole di avvio soft/discesa da assemblare facilmente in loco con altri componenti.
Quando si collega questi dispositivi modulari per creare unità combinate, sono spesso richieste staffe e adattatori di montaggio. Questi adattatori includono fraket U, frame di L e frame di T, ognuna con una o più schede di montaggio. I blocchi di distribuzione dell'aria possono anche essere installati tra i componenti pneumatici.
Figura 4. L'intero sistema di gestione dell'aria è circa la metà delle dimensioni, del peso e del costo di un sistema assemblato da componenti acquistati separatamente.
CONCLUSIONE I sistemi di preparazione dell'aria totale (TAP) sono un'alternativa ai componenti di preparazione dell'aria corrispondente individualmente. Questi sistemi versatili includono filtri, regolatori, valvole di spegnimento/sanguinamento, antipasti morbidi, dispositivi di arresto elettrici, interruttori e indicatori. TAP è circa la metà delle dimensioni, il peso e il costo di un sistema di trattamento dell'aria assemblato da componenti acquistati separatamente, Fig. 4.
Una migliore comprensione dei componenti pneumatici di preparazione dell'aria e il loro utilizzo aiuta a proteggere sia le macchine che gli operatori. Pertanto, le valvole di scarico della pressione e le valvole di inizio/discesa morbide devono essere chiuse manualmente per controllare, isolare e rimuovere l'aria compressa da una macchina o un sistema. Filtri, regolatori e lubrificanti vengono utilizzati per prepararsi per l'uso mentre l'aria passa attraverso il sistema.