Témata
Reklama

Filtrace kvalitně a bez kompromisů

Je na místě snižovat kvalitu stlačeného vzduchu jen kvůli nákladům na výměnné filtrační vložky? Richard Moore ze společnosti Parker Hannifin a její divize Domnick Hunter Industrial se v následujícím článku zaměřil na důležitost volby filtrace stlačeného vzduchu z hlediska dosažené kvality vzduchu, provozních nákladů a také pořizovacích nákladů.

Stlačený vzduch se v průmyslu používá v tak velké míře, že se na něj často pohlíží jako na jedno ze čtyř nejdůležitějších médií dodávaných z rozvodných sítí. Na rozdíl od elektrického proudu, plynu a vody je však stlačený vzduch jedinečný v tom, že se většinou vyrábí přímo na místě spotřeby a není dodáván externím poskytovatelem služeb. Kvalita stlačeného vzduchu a náklady spojené s jeho výrobou a následným použitím jsou tak téměř výhradně v rukou uživatele, a to včetně rozhodnutí o způsobu a úrovni odstraňování nečistot.

Reklama
Reklama
Reklama

Minimalizace nákladů

Podniky ve všech odvětvích průmyslu se postupně dostávají pod narůstající tlak na minimalizaci nákladů a v zájmu udržení dobrých provozních výsledků se stává životně důležitým také snížení nákladů na spotřebovanou energii, a to samozřejmě přes snížení nákladů na výrobu stlačeného vzduchu a přes úspory získané pomocí efektivní plánované údržby.

Bez ohledu na využívaný materiál elementů je filtrační médium v koalescenčním a prachovém filtru trvale vystaveno nárazům částic prachu o vysoké rychlosti.

Jedním z nejdůležitějších klíčů k účinnému provozu tlakovzdušného systému je efektivní filtrace. Aby byly skutečné náklady minimalizovány, je zapotřebí péči o filtraci plánovat aktivním způsobem, tzn. spravovat ji jako součást strategie průběžné údržby a patřičně ji nákladově ohodnotit. Znamená to dívat se dále než jen na nákupní ceny jednotlivých filtračních vložek, a to až na celkové provozní náklady po dobu životnosti zařízení na výrobu, úpravu a filtraci stlačeného vzduchu.

Filtrační technologie

K využití plné kapacity moderního průmyslového podniku je třeba kvalitu stlačeného vzduchu zachovávat na odpovídající úrovni při použití správně specifikovaných, nainstalovaných a udržovaných filtračních technologií, určených pro odstraňování oleje a vody, prachových částic, rzi a okují z potrubí, mikroorganismů a olejových par. Nejdůležitějším článkem úpravy stlačeného vzduchu jsou filtry a filtrační vložky. Filtrační elementy a tělesa filtrů omezují průtok stlačeného vzduchu a projevují se tlakovou ztrátou neboli tlakovou diferencí mezi vstupem a výstupem filtru, čímž snižují dostupný systémový tlak a ovlivňují spotřebu energie při filtraci. Protože kompresory mají všeobecně velkou spotřebu elektrické energie pro výrobu určitého objemu stlačeného vzduchu o stanoveném tlaku, tak tyto tlakové ztráty potom přímo přecházejí do ztrát energie a následně do provozních nákladů uživatele.

Tlakové ztráty

Celkové tlakové ztráty jsou souhrnem fixních ztrát a inkrementálních ztrát, takže pokud jsou fixní ztráty v důsledku špatného konstrukčního řešení vysoké, tak se budou inkrementální ztráty přičítat k již zvýšeným provozním nákladům filtru.

Když hodnotíme parametry a spolehlivost určitého systému, je důležité analyzovat náklady na výměnu filtrační vložky ve srovnání s náklady, které mohou vzniknout a vznikají, pokud filtrační vložku nevyměníme.

Na základě těchto skutečností potom společnosti s cílem omezit své provozní náklady všeobecně zakládají svá rozhodnutí o výměně filtračních vložek na tlakové ztrátě měřené za každým filtrem. Často se přitom však zapomíná, že hlavní funkcí filtru je zlepšení kvality vzduchu pomocí odstranění kontaminace. Způsobilost určité filtrační vložky odstraňovat kontaminaci může v praxi poklesnout značně pod kritickou úroveň již dlouho před bodem, u kterého by mohla tlaková ztráta na filtru indikovat požadavek výměny filtrační vložky.

Hodnoty kvality vzduchu

Toto je obzvláště důležité v případech, kdy je nezbytně nutné používat vysoce specializovanou filtraci splňující přísné hodnoty kvality vzduchu. V moderním průmyslu se používá mezinárodní norma pro kvalitu stlačeného vzduchu ISO 8573 1:2010.

Nicméně bez ohledu na využívaný materiál elementů je filtrační médium v koalescenčním a prachovém filtru trvale vystaveno nárazům částic prachu o vysoké rychlosti a zároveň musí po dobu své celé provozní životnosti odolávat tlakovým rázům, výkyvům teploty a proměnným požadavkům spotřeby vzduchu. Navíc koalescenční filtr musí být plně funkční i při plném nasycení kyselým kondenzátem, olejem a chemickými aditivními prostředky z maziva kompresoru.

V důsledku toho mají veškerá filtrační média jen určitou omezenou dobu životnosti i kapacitu pro zachycování kontaminace, a jakmile je vyčerpají, potom již nadále nemohou udržovat požadovanou kvalitu vzduchu.

Zachování kvality vzduchu

Protože se filtry instalují k odstraňování nečistot podle požadavků specifikované kvality vzduchu, jediným důvodem pro výměnu filtrační vložky má být vždy zachování kvality vzduchu, nikoliv jen jednoduchá tlaková ztráta při průtoku vzduchu filtrem. V některých systémech však mohou tlakové ztráty stále způsobovat značné problémy, zvláště v těžce kontaminovaných instalacích, kde nadměrná tlaková ztráta může vést k zastavení výrobního procesu. V takových případech je potřeba filtrační vložky měnit podle doporučení výrobce, a to v zájmu udržení kvality vzduchu předtím, než dojde k nepřijatelným tlakovým ztrátám.
Mnohá tělesa filtrů jsou opatřena ukazateli tlakové ztráty, ale je potřeba mít na paměti, že až na výjimky nejde o důvěryhodné servisní indikátory: neposkytují informaci o kvalitě vzduchu, všeobecně nejsou přesné a není možné je kalibrovat. Často jsou tato měřidla opatřená zeleným a červeným polem, kde může výskyt ukazatele v zeleném poli vést k mylnému závěru, že filtrační vložka nevyžaduje výměnu.

Degradace média

Například pokud dojde k degradaci média ve filtrační vložce, může i malý otvor o velikosti špičky špendlíku způsobit trhlinu ve filtračním médiu a může tak dojít k průchodu kontaminace do prostoru za filtr, ale třeba i do napájeného tlakovzdušného systému. Pokud by k něčemu takovému došlo, zůstane ručička měřidla v zeleném poli a servisní činnosti na filtrační vložce se neuskuteční dříve, než uživatel případně zjistí kontaminaci za filtrem. I když se pak filtrační vložka po takové události vymění, bude se ještě nějakou dobu kontaminace za filtrem vyskytovat.

Když se hodnotí parametry a spolehlivost určitého systému, je důležité analyzovat náklady na výměnu filtrační vložky ve srovnání s náklady, které mohou vzniknout a vznikají, pokud se filtrační vložka nevymění. Sem patří rizika poškození zařízení, prodloužené doby odstávky zařízení, nebezpečí vzniku nákladů na naléhavé opravy a ztráty na kontaminovaných nebo vadných výrobních dávkách. To, co někdy v krátkodobém pohledu vypadá jako úspora nákladů, se může ukázat jako nákladná chyba.

Proto nakonec jediným důvodem pro výměnu filtrační vložky musí být vždy uchování kvality vzduchu. Z tohoto důvodu je vždy moudré dodržovat pokyny výrobce.

Parker Hannifin

Marek Hadra
hadra@aetna.cz
www.parker.cz

Reklama
Související články
Řízení pohybu

Díky ročnímu obratu přes 13 miliard dolarů je společnost Parker Hannifin velkým hráčem na poli technologií a systémů pro řízení pohybu, který poskytuje specializovaná řešení pro komerční, mobilní, průmyslové a letecké obory.

Tlakový vzduch na míru

Plynulá dodávka tlakového vzduchu je ve velké většině případů jednou ze základních podmínek zajištění plynulé výroby. Vyžaduje však vysoce efektivní kompresorovou techniku, což může být investičně nákladné. Společnost Kaeser Kompressoren proto přišla už před téměř 15 lety na český trh s výhodným řešením pod označením Sigma Air Utility, jež přesouvá takovéto investice do kategorie provozních nákladů. Služba Sigma Air Utility se osvědčila ve světě i u nás.

Pomocník pro plánování výroby

Většina lidí dnes ví, že žádná firma, která chce být konkurenceschopná, neobejde bez kvalitního ERP. Díky němu lze především řídit procesy, a to doslova všechny. Ne každý si však uvědomuje, jak velké mohou být rozdíly mezi systémy pro jednotlivé oblasti podnikání. Asi nejsofistikovanější ERP najdeme bezesporu ve výrobních firmách.

Související články
Novinky značky IMAO pro upínání obrobků

V dnešní době je velká poptávka po efektivní produkci různorodých výrobků v malém objemu a klíčem k vyšší produktivitě je použití přípravků, které lze flexibilně přizpůsobit mnoha různým obrobkům. Upínací prvky ONE-TOUCH se vyrábějí v mnoha různých provedeních, snadno z nich lze vybrat prvky vhodné pro upnutí požadované součásti. Upnutí a odepnutí součásti je jednoduché, bez použití dalšího nářadí a rychlé, zkracuje se čas potřebný pro manipulaci s obrobkem a tím i celkové náklady na výrobu.

Reklama
Reklama
Reklama
Reklama
Související články
Stavebnicový systém pro rozvod stlačeného vzduchu

Hliníkový potrubní systém Transair je řešení modulárního rozvodu plynů. Na trh byl uveden již v roce 1996 a od té doby bylo postupně provedeno mnoho úprav a vylepšení tak, aby byly splněny všechny nároky na sítě stlačeného vzduchu, inertních plynů a vakua.

Aplikace systémů řízení vzduch/voda ve výrobních závodech

Automobilový průmysl patří mezi hlavní hnací motory naší ekonomiky. A nejen naší - celosvětově se ročně vyrobí přes 80 miliónů osobních a malých nákladních vozidel. Všechny tyto dopravní prostředky se vyrábějí na moderních automatizovaných linkách, kde část procesu zajišťují roboty a část lidská pracovní síla. Tato součinnost se využívá i při výrobě karosérii vozidel.

Procesní analýza snižuje náklady

Technologie broušení hrají v moderním obrábění významnou roli. Jsou využívány při výrobě přesných nástrojů nebo lékařské techniky, v energetice, při výrobě ozubení nebo v leteckém a kosmickém průmyslu. I když může být podíl nákladů na povrchové čištění nízký, technická čistota většinou rozhoduje o možnosti dodat výrobky. V souvislosti s kvalitou povrchů zhotovených obrobků však o nákladech na čištění rozhoduje dimenzování celého výrobního procesu.

Na cestě k nulové chybě upínání

I ta nejmenší cizí tělíska (prach, třísky apod.) mezi dutinou vřetena a stopkou nástroje mohou zapříčinit nepřesnost upnutí vrtáku nebo frézy, což má za následek výrobu zmetků nebo poškození nástroje a tím přerušení výroby. Toto mohou odstranit měřicí systémy se senzory.

Jak sledovat Big Data rychlostí formule 1

Velmi rychlé zpracování dat je ve formuli 1 zcela zásadní. To platí nejen pro telemetrii během závodu, ale i pro výzkumná pracoviště, kde se testují pohonné jednotky pro závodní vozy. Inženýři z týmu Scuderia Ferrari mohou nyní díky kombinovanému hardwarovému a softwarovému řešení od SKF sledovat výkon v jednotlivých zkušebních komorách pohonných jednotek v reálném čase.

Efektivní aplikace laseru

Technické strojírenské veřejnosti není příliš známo, že v současné době existují technologické aplikace, které doslova drží srovnatelný krok s inovacemi v oblasti informačních technologií. Jednou takovou je aplikace laseru. Naší snahou bude vám tyto technologie představit.

Proporcionální technika

Česká asociace pro hydrauliku a pneumatiku, sekce České strojnické společnosti, pořádá odborný seminář na téma Proporcionální technika. Půjde o proporcionální techniku v oboru hydrauliky. Představeny budou proporcionální ventily a servoventily pro řízení tlaku a průtoku pracovní kapaliny v hydraulických obvodech, včetně ukázek jejich aplikace v hydraulických mechanismech.

Lesk a bída českých obráběcích strojů

Česká republika, resp. tehdejší Československo, mělo bohatou historii ve výrobě obráběcích strojů. Kde v období největší slávy byli ve svých inovačních počinech současní světoví lídři, když např. kovosviťácký konstruktér Ladislav Borkovec se již v roce 1977 začal zaobírat myšlenkou multifunkčního soustružnicko-frézovacího stroje? Přes dřevěný kinematický model, který si vytvořil doma v dílně, vedla dlouhá cesta až k prototypu prezentovanému  na EMO v Paříži v roce 1980. Po vyrobení 45 strojů řady MCSY, které nenazval nikdo jinak než „Boháro“, byla z ekonomických důvodů a nedostupnosti kvalitní řídicí elektroniky bohužel výroba v tehdejším Kovosvitu ukončena. Dva bývalé kovosviťáky, srdcem i duší, Jiřího Mindla a Vladislava Čítka, jsem díky jejich letitým zkušenostem celoživotního zasvěcení oboru obráběcích strojů požádal o rozpravu nad současným stavem tuzemského oboru výrobních strojů a nad tím, jaké jsou jeho případné perspektivy.

25. mezinárodní konference Hydraulika a pneumatika

Novotného lávka v centru Prahy bude ve dnech 8.–9. června 2022 hostit již 25. mezinárodní konferenci Hydraulika a pneumatika, jejímž cílem je výměna odborných zkušeností a nových poznatků ve výzkumu a vývoji hydraulických a pneumatických prvků a systémů.

Od konstrukce strojů po parkovací věže

Mezi starší generací strojařů pravděpodobně není nikoho, kdo by neznal původem škodováka Josefa Bernarda z Jičína. Tento strojírenský nadšenec příští rok oslaví své sedmdesátiny. Před třiceti lety po odchodu z místního Agrostroje položil základy společnosti Vapos, která dává perspektivní práci patnácti desítkám lidí z Jičína a blízkého okolí.

Reklama
Předplatné MM

Dostáváte vydání MM Průmyslového spektra občasně zdarma na základě vaší registrace? Nejste ještě členem naší velké strojařské rodiny? Změňte to a staňte se naším stálým čtenářem. 

Proč jsme nejlepší?

  • Autoři článků jsou špičkoví praktici a akademici 
  • Vysoký podíl redakčního obsahu
  • Úzká provázanost printového a on-line obsahu ve špičkové platformě

a mnoho dalších benefitů.

... již 25 let zkušeností s odbornou novinařinou

      Předplatit