Обработка резины - одна из тех областей применения, где качество сжатого воздуха имеет большее значение, чем иногда кажется. Зайдите на шинный завод или фабрику по производству резиновых изделий, и вы увидите повсюду пневматические системы - очистка пресс-форм, выталкивание деталей, перемещение материалов, управление приборами. Но дело в том, что резина липкая, и она плохо взаимодействует с загрязняющими веществами. Небольшой масляный туман в воздушных линиях - и вдруг проблемы с адгезией, дефекты поверхности или брак.
Видели, как это происходит. На предприятии использовали стандартный компрессор со смазкой, думая, что это не имеет значения, а затем неделями преследовали проблемы с качеством, которые были связаны с наличием следов масла в сжатом воздухе. Поэтому, когда дело доходит до выбора воздушный компрессор для резины В приложениях разговор начинается с качества воздуха и не заходит далеко.
Почему качество воздуха имеет значение для воздушного компрессора для резины
В неотвержденном состоянии резина восприимчива. Она впитывает все, к чему прикасается, - в том числе и сжатый воздух, используемый для продувки форм, транспортировки деталей или работы соседнего оборудования.
Проблема нефтяного загрязнения
Стандартный винтовой компрессор с масляным впрыском обычно оставляет в нагнетаемом воздухе 2-5 частей на миллион масла. Кажется, что это не так уж и много. Но при переработке резины это небольшое количество может:
Вызывает дефекты поверхности на формованных деталях
Вмешиваются в процесс склеивания или адгезии в многослойных изделиях
Создает видимые пятна на резиновых изделиях светлого цвета
Загрязняют разделительные средства для пресс-форм
Некоторые предприятия по производству резины обходятся компрессорами с масляным впрыском и фильтрацией. Но фильтрация не идеальна. Коалесцирующие фильтры удаляют жидкие аэрозоли масла, но пары масла проходят через них. Фильтры с активированным углем улавливают пары, но срок их службы ограничен и требует регулярной замены. Как только они насыщаются, масло проникает через них.
Проблемы с влажностью
Резина также не любит воду. Влага в сжатом воздухе может вызвать образование волдырей на формованных деталях, повлиять на стабильность размеров и способствовать коррозии формы. Осушитель не подлежит обсуждению. Вопрос в том, какая точка росы необходима.
Типы компрессоров для производства резины
Не все компрессорные технологии одинаково хорошо подходят для резины. Вот краткое сравнение.
| Тип компрессора | Качество воздуха | Лучшее для | Компромиссы |
|---|---|---|---|
| Вращающийся винт с масляным впрыском | Присутствует масло (нуждается в фильтрации) | Общезаводской воздух, некритичные операции с резиной | Низкая первоначальная стоимость; постоянное обслуживание фильтра |
| Вращающийся винт без масла | 100% безмасляный воздух | Очистка пресс-форм, выталкивание деталей, критические процессы | Более высокая первоначальная стоимость; исключает риск загрязнения |
| Цилиндрические (с масляной смазкой) | Нефть присутствует | Небольшие магазины, периодическое использование | Высокий уровень технического обслуживания; значительный унос масла |
| Рециркуляционный (безмасляный) | Без масла | Низкий рабочий цикл, малый объем | Более шумные; более низкая эффективность при продолжительной работе |
Для большинства резиновых производств рекомендуется использовать безмасляный воздушный компрессор. Он полностью устраняет переменную загрязнения. Не нужно менять фильтры, нет риска прорыва масла, нет проблем с качеством, связанных с подачей воздуха.
Безмасляные винтовые компрессоры для резины
В частности, безмасляные винтовые компрессоры хорошо подходят для производства резины. Они работают непрерывно, выдерживают циклы работы, характерные для производства, и поставляют сертифицированный безмасляный воздух класса 0. Это означает, что в нагнетаемом воздухе нет ни малейшего содержания масла - даже паров.
Первоначальные затраты выше, чем при использовании маслонаполненного агрегата. Но при использовании каучука стоимость одного отказа по качеству или остановки производства из-за загрязнения часто превышает разницу в цене. Предприятия, которые перешли с установки с впрыском масла и фильтрацией на установку без масла, обычно обнаруживают, что окупаемость наступает быстрее, чем ожидалось.
Выбор воздушного компрессора для производства резины
Правильный выбор размера имеет значение. На предприятиях по производству резиновых изделий часто меняются потребности - для очистки пресс-форм может использоваться большой расход для коротких серий, в то время как обработка деталей происходит непрерывно при меньшем расходе.
Расчет спроса
Начать следует с составления списка всех пневматических устройств в области переработки резины:
Форсунки для продувки пресс-форм
Штифты для выталкивания деталей
Смесители или мешалки с пневматическим приводом
Пневматические конвейеры для резиновых смесей
Приборы и регулирующие клапаны
Пневматические двигатели на подъемно-транспортном оборудовании
Для каждого из них запишите расход (CFM или м³/мин), требуемое давление и частоту работы. Затем сложите их. Но не стоит просто брать сумму всех максимальных расходов - это почти никогда не происходит одновременно. Профиль нагрузки за типичную смену дает более точную картину.
Требования к давлению
Большинство оборудования для формовки и обработки резины работает при давлении 80-100 PSI. Однако падение давления в трубопроводах, фильтрах, осушителях и шлангах увеличивается. Компрессор, рассчитанный на 125 PSI на выходе, может подавать только 90 PSI на пресс-форму в заводском цеху, если распределительная система подобрана неправильно.
На объектах с длинными трубопроводами иногда можно использовать компрессор с давлением 150 PSI и регулировать его в местах использования. Это обеспечивает запас по падению давления без снижения производительности в самых отдаленных точках.
Обработка воздуха для резиновых изделий
Даже при использовании безмасляного компрессора все равно необходима обработка воздуха. Остается проблема влажности.
Выбор сушилки
Холодильные сушилки являются стандартом для большинства применений резины. Они обеспечивают точку росы под давлением около 35-40°F, что достаточно для предотвращения конденсации влаги в большинстве производственных условий. Воздух, выходящий из сушилки, не вызывает проблем с влажностью в пресс-формах или готовых деталях.
Осушители с влагопоглотителем - это излишество для большинства работ с резиной. Они обеспечивают точку росы -40°F, что необходимо для наружных зимних трубопроводов или особо чувствительных процессов. Но они потребляют продувочный воздух (обычно 15-20% от номинального расхода осушителя) и увеличивают эксплуатационные расходы. Если нет особой необходимости, обычно правильным выбором является рефрижераторный осушитель.
Требования к фильтрации
С безмасляный компрессор, Потребности в фильтрации более просты. Сажевый фильтр общего назначения (рейтинг 1 микрон) удаляет накипь и мусор, которые могут попасть в воздушную систему ниже компрессора. Этого часто бывает достаточно.
При использовании компрессора с масляным впрыском (если выбран этот путь) фильтрация становится более тщательной:
1. Коалесцентный фильтр для жидких масляных аэрозолей
2. Фильтр из активированного угля для паров масла
3. Сажевый фильтр для улавливания угольной пыли
Это три фильтра, которые необходимо обслуживать, со сменными элементами, имеющими ограниченный срок службы. Текущие расходы и трудозатраты возрастают.
Надежность и цикл эксплуатации в резине
Производство резины часто работает посменно - иногда 24/5 или 24/7. Компрессор должен справляться с этой задачей.
Номинальный режим непрерывной работы
Компрессор, рассчитанный на непрерывную работу, может работать 100% времени без перегрева или чрезмерного износа. Многие промышленные винтовые компрессоры рассчитаны на непрерывную работу. Небольшие поршневые компрессоры - нет: им требуется время на охлаждение.
Для заводов по производству резины, работающих в несколько смен, подойдет роторный шнек (безмасляный или с впрыском масла). Рециркуляционные агрегаты лучше подходят для небольших цехов или резервного режима работы.
Резервирование
Вот что было замечено: у резиновых изделий с одним компрессором самые серьезные поломки всегда происходят в пятницу перед длинными выходными. Наличие двух небольших компрессоров вместо одного большого обеспечивает резервирование. Если один из них выходит из строя, производство продолжается на пониженной мощности, а не останавливается полностью.
Обычная конфигурация - ведущий компрессор, рассчитанный на 70-80% пикового спроса, и отстающий компрессор, доводящий общую мощность до 100%. Ведущий компрессор работает непрерывно, а отстающий включается во время пиков. Они также автоматически чередуются, чтобы сбалансировать время работы.
Соображения по установке
Окружающая среда резинового завода имеет свои сложности. Жара, пыль из зон компаундирования, а иногда и пары химических веществ.
Расположение компрессорного отделения
Компрессорная должна быть:
- Чистые (вдали от сажи или пыли компаунда)
- Прохладный (температура окружающей среды не выше 100°F для оптимальной работы)
- Хорошо проветривается (компрессоры выделяют значительное количество тепла)
- Доступность для обслуживания
Разместите компрессор на антресолях или в отдельном механическом помещении, чтобы он не находился в производственной зоне. Но всасываемый воздух все равно должен быть чистым - если механическое помещение имеет общий воздух с пыльным участком компаундирования, всасывающий фильтр компрессора будет быстро загрязняться. Иногда решается вопрос о подаче наружного воздуха на всасывание компрессора по воздуховоду.
Материал трубопровода
Для резиновых заводов традиционно используются трубы из черного железа, но со временем они ржавеют. Частицы ржавчины попадают в воздушный поток и могут окрасить резину светлого цвета. Медные или алюминиевые трубы чище. Нержавеющая сталь - это излишество для большинства. Популярность приобрели алюминиевые трубы - они легкие, устойчивые к коррозии и легко устанавливаются с помощью фитингов.
Распространенные ошибки при выборе
Несколько ошибок, которые постоянно встречаются в резиновых изделиях:
- Недооценка влияния масла: “Мы просто добавим фильтры” - звучит разумно. Но фильтры нуждаются в обслуживании, и если ими пренебречь, масло попадает внутрь. Стоимость проблем с качеством из-за загрязнения маслом обычно превышает экономию от покупки компрессора с масляным впрыском.
- Переизбыток компрессора: Слишком большой компрессор работает с короткими циклами, что приводит к потере энергии и преждевременному износу двигателей и стартеров. Компрессоры с переменной скоростью вращения помогают справиться с этой проблемой, но они дороже.
- Забудьте об утилизации конденсата: Системы сжатого воздуха производят маслянистый конденсат (даже безмасляные компрессоры производят конденсат, но без масла). Правила утилизации различны. Перед вводом в эксплуатацию необходимо разработать план утилизации конденсата.
- Пренебрежение качеством всасываемого воздуха: Забор воздуха для компрессора вблизи источника пыли или склада химикатов приводит к проблемам. Компрессор с удовольствием поглощает все, что находится поблизости.
Часто задаваемые вопросы
Действительно ли безмасляный воздушный компрессор необходим для производства резины?
Для критических применений, таких как очистка пресс-форм и выталкивание деталей, - да. Загрязнение маслом приводит к дефектам поверхности и проблемам с адгезией. Для общезаводского воздуха (бесконтактное использование) впрыскивание масла с фильтрацией может быть приемлемым, но отсутствие масла полностью исключает риск.
Воздушный компрессор какого размера обычно используется для формовки резины?
Они сильно различаются, но на малых и средних заводах по производству резины часто используются безмасляные роторные винты мощностью 50-150 л.с. и производительностью 200-700 CFM. Крупные шинные заводы используют значительно больше. Рекомендуется провести профессиональный аудит.
Как часто следует обслуживать осушитель и фильтры?
Холодильные сушилки нуждаются в ежемесячной проверке конденсатоотводчиков. Фильтры следует менять, когда перепад давления достигает установленного производителем предела (обычно 8-10 PSI). Для безмасляных компрессоров сажевые фильтры могут прослужить 6-12 месяцев; для маслозаполненных с фильтрацией коалесцирующие и угольные фильтры часто требуют замены каждые 3-6 месяцев в зависимости от времени работы.
