SURUÕHU ETTEVALMISTAMINE

Suruõhu saamine

Suruõhu saamiseks kasutatakse kompressoreid, mis suruvad õhu kokku vajaliku töörõhuni. Suruõhutootja seab endale kolm tingimust:

1.  suruõhk peab olema tolmust puhas
2.  suruõhk peab olema niiskusest vaba
3.  õhusurve peab olema pidev

Kättesaadav suruõhk on vaja filtreerida, kuivatada, koguda suurde reservuaari. Suruõhu filtreerimine ja kuivatamine toimub nii keskselt paigutatud seadmetes kui ka iga suruõhu tarbija juures ettevalmistusplokkides.

Suruõhu saamiseks kasutatakse kompressoreid, mis suruvad õhu kokku vajaliku töörõhuni. Selleks, et igale suruõhuseadmele poleks vaja hankida oma energiaallikat, kasutatakse enamikel juhtudel ühte keskset kompressorit ehk kompressorjaama, millest torustiku abil juhitakse suruõhk seadmeteni.
Mobiilseid kompressoreid kasutatakse ehitustööstuses või seadmete juures, mida on tarvis tihti ümber paigutada.
Kompressori valikul on eriti oluline võtta arvesse ka edaspidist seadmepargi laiendamisvõimalust uute pneumoseadmete lisamise teel. Suurema tootlikkusega kompressori valik on alati parem lahendus kui kompressori ülekoormamine, sest kompressorjaama laiendamine on küllaltki kulukas.
Äärmiselt tähtis on ka kompressorisse juhitava õhu puhtus. Puhas õhk pikendab kompressori tööiga. Samuti tuleks kindlasti jälgida kõiki kompressorite kasutamisega seotud nõudeid.

Kolbkompressor

Kolbkompressor on tänapäeval enim kasutatav kompressori-tüüp. Neid kasutatakse suures töörõhkude vahemikus alates 100 ka kuni 100 MPa

Suuremate töörõhkude saamiseks kasutatakse mitmeastmelisi kolbkompressoreid. Esimeses silindris kokkusurutud õhk jahutatakse ja juhitakse seejärel järgmisesse silindrisse, kus surveaste on kõrgem kui esimeses silindris. Õhu kokkusurumise tulemusel tekkinud soojus eemaldatakse kasutades kompressori jahutust. Kasutatakse kas õhk- või vedelikjahutust. Kolbkompressoreid on otstarbekas kasutada töörõhkudel:

• kuni 4 bar - üheastmeline;
• 4 bar – 15 bar - kaheastmeline;
• üle 15 bar - kolme- või enamastmeline

Joonis 4.1. Kolbkompressor

Kruvikompressor

Kaks teineteisega hambumises olevat kruvi imevad pööreldes õhku sisselaskeavast ja suunavad väljalaskeavasse, surudes õhku kokku.

Joonis 4.2. Kruvikompressor

Suruõhu jaotamine

Pneumotorustiku läbimõõdu määramine

Tänu üha laienevale mehhaniseerimisele ja automatiseerimisele laieneb tööstusettevõtete suruõhu tarve pidevalt. Selleks et juhtida suruõhk seadmeteni, kasutatakse pneumotorustikku.
Torustiku läbimõõt tuleks valida selline, et rõhulang suruõhureservuaari ja tarbija vahel ei oleks suurem kui 100 kPa. Suurem rõhulang vähendab tunduvalt süsteemi efektiivsust. Pneumotorustiku ja kompressori parameetrite valikul on kasulik arvesse võtta ka edaspidist laiendamisvõimalust, kuna pneumotorustiku ümberehitamine võib minna küllaltki kulukaks.
Pneumotorustiku ehitamiseks ei tuleks kasutada juhuslike mõõtmetega torusid või rakendada nn. rusikareeglit, vaid pneumotorustiku läbimõõtu tuleb määrata sõltuvalt:

• läbivoolava õhu hulgast,
• pneumotorustiku pikkusest,
• ubatavast rõhulangust,
• kasutatavast töörõhust,
• torustikus olevate õhu liikumist takistavate elementide hulgast.

Pneumotorustiku paigaldamine

Lisaks pneumotorustiku õige läbimõõdu valikule on oluline ka pneumotorustiku õige paigaldamine. Selleks, et pneumotorustiku seisukorda oleks võimalik regulaarselt kontrollida, tuleks vältida torustiku paigaldamist halvasti ligipääsetavatesse kohtadesse või müürida torustik seina sisse. Selline paigaldus raskendab oluliselt suruõhu lekkekohtade avastamist ja kõrvaldamist, kuid isegi minimaalsed lekked pneumotorustikus põhjustavad märgatavaid rõhulangusi torustikus.

Pneumotorustik paigaldatakse nii, et tekkiks langus 1-2% õhu liikumise suunas. Väljavõtted horisontaalselt paiknevast torustikust tehakse alati torustiku ülemiselt poolelt, et vältida vee sattumist jaotuslõdvikutesse. Vee eemaldamiseks pneumotorustikust on vajalikud kraanid.

Pneumotorustike topoloogia

Konstruktsioonilt lihtsam on lihtjaotusega pneumotorustik.

Joonis 4.3. Lihtjaotusega pneumotorustik

Enamasti kasutatakse ringjaotusega pneumotorustikku. Sellise suruõhu jaotamise korral saavutatakse isegi küllalt suure õhu tarbimise korral torustikus ühtlane rõhk, kuna suruõhk juhitakse tarbijani kahest suunast samaaegselt

Joonis 4.4. Ringjaotusega pneumotorustik

Suruõhu ettevalmistus

Õhu kuivatamine

Kondensaadi moodustumine toimub igal sammul nii suruõhu tootmisel kui ka selle tarbimisel. Moodustunud kondensaat võib olla pneumokomponendite töö vigade ja rikete põhjuseks. Sellepärast püütakse alati eemaldada niiskus õhust nii suruõhu tootmisel kui ka tarbimisel.

Jahutusmeetod

Antud kuivatamismeetod põhineb kastepunkti alandamisel. Kastepunkt on temperatuur, milleni tuleb õhku jahutada, et õhus sisalduv niiskus kondenseeruks. Kuivatatav õhk jahutatakse eelnevalt õhk-õhk tüüpi soojusvahetis, mille järel eemaldatakse kondensaat. Edasi jahutatakse õhku veelgi, mille järel jällegi eemaldatakse kondensaat. Vajadusel võib õhu puhastamiseks mehaanilistest osakestest kasutada täiendavat peenfiltrit.

Adsorptsioonkuivatus

Adsorptsioonkuivatuse puhul on tegemist puht füüsikalise protsessiga. Kuivatusainena kasutatakse 100% pliidioksiidi terakesi, mida tuntakse enam nime 'geel' all.
Geeli ülesandeks on siduda õhus sisalduv vesi ja veeaur. Niiske õhk juhitakse läbi geeli terakeste massi, mille tulemusel seotakse niiskus. Kuivatusaine imamisvõime on aga piiratud. Selleks, et taastada aine imamisvõimet, juhitakse kuivatist läbi sooja õhku. Samuti võib kuivatusaine kuumutamiseks kasutada elektrisoojendust.
Kasutades paralleelselt kahte kuivatit, saab ühte neist samaaegselt teise töötamisega regenereerida.

Absorptsioonkuivatus

Absorptsioonkuivatuse puhul on tegemist puhtalt keemilise protsessiga. Suruõhk juhitakse läbi kuivatusaine kihtide, kus õhus sisalduv vesi seotakse keemiliselt ja eemaldatakse juba vee ja kuivatusaine seosena. Tekkinud seost tuleb kuivatist aeg ajalt eemaldada kas automaatselt või käsitsi. Kuivatusainet tuleb kuivatisse aeg ajalt lisada (umbes 2-4 korda aastas)
Samaaegselt eralduvad õhust ka õlijäägid, mille suuremad kogused põhjustavad kuivati töös häireid. Seega kui õhk sisaldab õli suuremates kogustes on vajalik kuivati ette asetada veel täiendav õlipüüdja.

Suruõhu ettevalmistusplokk

Suruõhu ettevalmistusplokk koosneb järgmistest komponentidest:

1. surveregulaator
2. õhufilter
3. õliti
4. manomeeter

Surveregulaator

Surveregulaatorit kasutatakse suruõhu surve reguleerimiseks süsteemis.

Suruõhu regulaatori väljundsurve sõltub järgmistest faktoritest : läbilaske ava suurusest, mida reguleeritakse kruviga vedru kaudu, ja õhu tarbimisest. Kui õhu tarbimine suureneb, siis rõhk regulaatori väljundis hakkab alanema. Kuid on olemas tagasiside membraani kaudu. Kui õhusurve tarbimine suureneb, siis rõhk teises kambris väheneb. Läbilaske ava hakkab suurenema membraani vedru mõjul. See viib automaatse õhusurve reguleerimiseni.

Surveregulaator koosneb järgmistest elementidest:

1. sisend- väljundavad
2. läbilaske ava
3. mansett
4. membraan
5. tagasiside ava
6. reguleerimisvedru
7. reguleerimiskruvi

Filter

Filtri element eemaldab tolmu-osakesi. Elemendi teenindamisel on vaja seda aeg-ajalt pesta.
Tavaliselt on filter ehitatud veeeemaldajaga ühte seadmesse. Veeeemaldaja kujutab endast klaasist nõud. Õhu jahutamine toimub klaasi sisepinnal. Kondenseeritud vesi lastakse välja alumise klapi kaudu.

Õlitoos

Õlitoosis toimub suruõhu niisutamine õli aurudega. Selle abil määritakse kõiki seadme pneumaatiliselt liikuvaid osi. Samal ajal kaitseb õli kile rooste eest.