KAESER KOMPRESSORIT OY

Transkriptio

1 KAESER KOMPRESSORIT OY Janne Heino Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 1

2 1. The Company Parent site in Coburg, Germany Rotary screw and reciprocating compressors, approx. 1,600 employees, 150,000 m² floor space Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 2

3 2. Product portfolio Your partner for efficient compressed air solutions Our complete product range - Made in Germany Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 3

4 Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 4

5 Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 5

6 3. Paineilman jälkikäsittely PROFESSIONAL EFFIZIENZ SPEZIAL Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 6

7 3.1 Epäpuhtaudet ympäröivässä ilmassa eivät ole vältettävissä Ilmassa esiintyvät kiintoainehiukkaset Öljysumupitoisuus Osuus % 40 % 30 % 20 % mg/m Poraus Tuotantopisteet Hammaspyörien hionta 10 % 4 Sorvaus 2 0 % 0-5 µm 5-10 µm µm µm µm Koko 0 Muu tuotanto Aika h Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 7

8 3.1 Epäpuhtaudet ympäröivässä ilmassa Hiilivedyt C m H n Ilman hiilivetypitoisuus (sisältää metaanin CH 4 ) 3,0 Mittauspaikka: Ludwigshafenin keskusta, 2004 Mittausten keskiarvot mg/m³; mittausväli 30 minuuttia 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 0,0 mg/m 3 Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 8

9 3.1 Epäpuhtaudet ympäröivässä ilmassa Rikkidioksidi SO 2 Ilman SO 2 -pitoisuus 120 Mittauspaikka: Ludwigshafenin keskusta, 2004 Mittausten keskiarvot [µg/m³]; mittausväli 30 minuuttia µg/m 3 Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 9

10 3.1 Epäpuhtaudet ympäröivässä ilmassa Hienopöly PM Ilman PM10-hienopölypitoisuus Mittauspaikka: Ludwigshafenin keskusta Kuukauden keskiarvot 2004 [µg/m³] µg/m 3 Mittaussuure PM10 (Particulate Matter < 10 µm) viittaa hienopölyyn, jonka hiukkasten läpimitta on enintään 10 µm. Jan Feb Mrz Apr Mai Jun Jul Aug Sep Okt Nov Dez Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 10

11 3.2 Paineilman laatu ISO (2010) Kiintoaineet/pöly, vesi, öljy Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 11

12 3.2 Paineilman laatu ISO (2010) -standardin mukaiset jälkikäsittelyasteet Pakkaus-, ohjaus- ja instrumentti-ilma Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 12

13 3.2 Paineilman laatu Paineilma tulisi aina jälkikäsitellä Puristuksen myötä epäpuhtauksien pitoisuus suhteessa tilavuuteen moninkertaistuu. Huonosti jälkikäsitelty paineilma voi aiheuttaa korroosiota ja vaurioittaa paineilmatyökaluja. Ilmakehän ilma Kuva: BAM, Bundesanstalt für Materialforschung und prüfung, Berlin puristettuna 7 baarin (g) paineeseen Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 13

14 3.2 Paineilman laatu kompressorityypeittäin ISO (2010) -standardin mukaisesti Erotusaste 3 µm Kompressori M Epäpuht. erotus Öljy ja leijumat Imusuodatin Jälkijäähdytys M Paineilman laatuluokitus ISO/ (2010) Öljy Luokka 2-4 Kiintoaineet Luokka 4-5 Vesi Luokka 7 Kuivakäyvät Erotusaste 3 µm Erotusaste 1 µm M Öljy Luokka 3-4 Kiintoaineet Luokka 3-4 Vesi Luokka 7 Öljyjäähdytteiset Erotusaste 3 µm Pöly ja öljykarsta puristuksen aikana M Öljy Kiintoaineet Vesi Luokka 3-6 Luokka 5-7 Luokka 7 M Kaikki mäntäkompressorityypit Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 14

15 3.3 Kosteus ja lauhde Kastepiste / kastepistelämpötila Kastepiste on se kylläisyysaste, jossa ilma tietyssä lämpötilassa sisältää sen määrän kosteutta, jonka se enintään kykenee sitomaan itseensä. Ilman edelleen jäähtyessä lauhdetta alkaa muodostua sumun muodossa. Esimerkkinä olutlasi: Olutlasin viileä ulkopinta jäähdyttää ympäröivää ilmaa. Kastepiste alittuu. Lasin pinnalle alkaa muodostua lauhdetta. Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 15

16 3.3 Kosteus ja lauhde Lauhteen muodostuminen paineilman jäähdytyskuivaimessa Taulukko: Vesipitoisuus ja kastepiste Kastepiste g/m , , , , , , , , , , , , ,356 Kastepiste g/m , , , , , , , , , , , , ,0033 Laske kuivaimen ilmasta poistama vesimäärä x (g/m 3 ) ja kerro se kompressorin tuotolla. Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 16

17 3.3 Kosteus ja lauhde Esimerkki: lauhteen kokonaismäärä Lauhde Tämä kompressori, jonka tuotto on 5 m³/min, tuottaa yhden kahdeksantuntisen työpäivän aikana n. 30 litraa vettä paineilmaverkostoon (käyttöolosuhteet: lämpötila: +20 C, ilmankosteus: 70 %, paine: 1 bar abs.). Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 17

18 3.3 Kosteus ja lauhde Esimerkki: lauhteen määrä paineilma-asemalla Tästä 30 litran vesimäärästä noin 20 litraa poistuu jälkijäähdyttimen kautta lauhteena (käyttöpaine 7 baaria, paineilman poistumislämpötila jäähdyttimestä +30 C). Paineilmasäiliö/ syklonierotin Jäähdytyskuivain Verkosto Paineilman edelleen jäähtyessä loput 10 litraa esiintyvät lauhteena paineilmaverkoston eri osissa, ellei järjestelmässä ole jäähdytyskuivainta. Seuraukset: kalliit huollot, korjaukset ja käyttöhäiriöt. Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 18

19 3.4 Jälkijäähdytys Ruuvikompressorin yhdistetty öljyn ja paineilman jälkijäähdytin Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 19

20 3.5 Mekaaninen esierotus Esierotus syklonierottimen avulla Toiminta: Vesipisarat ja likahiukkaset sinkoutuvat keskipakovoiman vaikutuksesta erottimen seinämää vasten ja valuvat ulos säiliöstä. Erotusaste: noin 95 % (6 bar, 20 C ja nimellistilavuusvirta) Paineenpudotus: 0,05 baaria nimellistilavuusvirralla Ilman sisäänvirtaus Ilman ulosvirtaus Ilmavirran ohjain Pyörteinen ilmavirtaus Estelevy Lauhde Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 20

21 3.5 Mekaaninen erotus Lauhteen esierotus säiliössä / verkostossa Esierotus paineilmasäiliössä: Ilman jäähtyessä säiliössä muodostuu lauhdetta, joka johdetaan pois lauhteenpoistimen kautta. Paineilma ulos Esierotus verkostossa: Paineilma sisään joutsenkaula ja vesikuoppa. Joutsenkaula Paineilman ulosvirtaus Putken kaltevuus noin 2 0 / 00 Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 21 Lauhteenpoistin Elektroninen lauhteenpoistin

22 3.6 Kuivausmenetelmät Eri käyttökohteiden vaatimat painekastepisteet Käyttökohde Vaadittu painekastepiste PDP* ( C) Tehdasilma, sisäputket Ruiskumaalaus Ilmamoottorit Hiekkapuhallus Pneumaattiset työkalut Pakkaus Muoviteollisuus Pneumaattinen kuljetus Tehdasilma, ulkoputket Kemian- ja lääketeollisuus * Riippuu ympäristölämpötilasta ja tuotteesta Kaeser Kompressoren AG / / Sivu

23 3.6 Kuivausmenetelmät Yhteenveto Kuivausmenetelmä Painekastepiste C Tyypillinen ominaistehonotto kw/m 3 /min**) Jäähdytyskuivain Lämpöelvytteinen adsorptiokuivain Kylmäelvytteinen adsorptiokuivain *) 1/3 käyntiajasta PDP -40 C **) ISO 7153 Optio A Valitse niin alhainen painekastepiste (PDP) kuin tarpeen. Se säästää energiaa. Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 23

24 3.6 Kuivausmenetelmät Paineilman kuivauksen aiheuttamat kustannukset 3 Kältetrockner Jäähdytyskuivain (+3 C) (+3 C) Energiakustannukset ( / 1000 m³) 2,5 2 1,5 1 0,5 0 0, Membrantrockner Membraanikuivain (-10 C) C) Adsorptionstrockner Kylmäelvytteinen kalt regeneriert adsorptiokuivain (-40 C) (-40 C) Kombinationstrockner Yhdistelmäkuivain (-40 (-40 C) Adsorptionstrockner Lämpöelvytteinen warm regeneriert adsorptiokuivain (-40 C) (-40 C) Käytettävissä oleva tilavuusvirta (m³/min) Laskelmaparametrit: kompressorin keskimääräinen ominaisteho 6,5 kw/m³/min), paine 7 bar, ympäristölämpötila 25 C, energiakustannukset 0,15 /kwh. Kuivaimen ja painekastepisteen oikea valinta ratkaisee kustannukset. Korkeampikin hankintahinta kuolettuu alhaisemmilla käyttökustannuksilla. Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 24

25 3.6 Sorptio: adsorptiokuivaus Kylmäelvytys rakenne ja toiminta Ominaisuudet: pakkaselle alttiisiin asennuskohteisiin korkeat ympäristölämpötilat mahdollisia suuret vaatimukset paineilman laadulle elvytysilman tarve: 16 %. Kuivaus 5 min Elvytys 4 min Paineenmuodostus 0,5 min Valmiustila 0,5 min Aika (min) Mikrosuodatin ja lauhteenpoistin Vaihtoventtiili Ilmanjakaja Kuivausainekerros: adsorptio Diffuusori Pölysuodatin Elvytysilmaventtiili Kuivausainekerros: elvytys Elvytysilman äänenvaimennin Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 25

26 3.7 Suodatus Ilman sisältämien epäpuhtauksien hiukkaskoko Esiintymismuoto: höyry / savu Pöly Sumu Spray Sade Todennus: submikroskooppisesti Mikroskooppisesti Silmämääräisesti Putoamisaika 1 m kork. Kaasumolekyylit Virukset sek. min. Valimohiekka Vesisumu Raskasteoll. savu Hiilipöly Katupöly Sementtipöly Siitepöly Homeitiöt Bakteerit Metallipöly Ruiskumaalauksen maalisumu Öljyhöyry Öljysumu Tupakansavu Brownin molekyyliliikkeen vaikutus ,3 1,6 0, Erotus- ja suodatusteho sykloni normaali raskas pussisuodatin Aktiivihiilen ja silikageelin huokosten läpimitta Hiukkaskoko µm 0,001 0,01 0,1 1, Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 26

27 3.7 Suodatus: koalisaattori Toiminta Käyttökohteet: kiintoainehiukkasten, lauhdepisaroiden ja öljyaerosolien suodatus Epäpuhtauksia sisältävä paineilma Suodatusmateriaali (koalisaattori / syväsuodatin) Puhdas paineilma Suora kosketus Törmäys Diffuusio / yhteensulautuminen Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 27

28 3.7 Suodatus: KAESER-paineilmasuodatin Kaeser-edut: sopiva suodatin jokaiseen käyttökohteeseen koalisaattori KB kiinteiden ja nesteaerosolien ja kiintoainehiukkasten samanaikainen suodatus koalisaattori KE kiinteiden ja nesteaerosolien ja kiintoainehiukkasten samanaikainen suodatus laadukkaamman paineilman tuottamiseksi pölysuodatin KD vain kiintoainehiukkasten suodatus adsorptiosuodatin KA öljyhöyryjäämien ja adsorboituvien hiilivetyjen erotus eri suodatinten yhdistelmät mahdollisia esim. KE- ja KA-suodattimen yhdistelmä aerosolien, kiintoainehiukkasten ja öljyhöyryjen poistamiseksi samanaikaisesti Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 28

29 3.7 Suodatus: aktiivihiilitorni Rakenne ja toiminta paineilman laatu tulopuolella: jäännösaerosolipitoisuus < 0,01 mg/m 3, hiukkaset > 0,1 µm poistettu paineilman laatu poistopuolella: jäännösöljyhöyrypitoisuus 0,003 mg/m 3 paineilma pitkään kosketuksissa aktiivihiileen öljypitoisuuden ilmaisin jatkuvaan laaduntarkkailuun pitkä käyttöikä ja toimintavarmuus. Mikrosuodatin Tulopuolen ilmanhajautin Adsorptioaine (aktiivihiili) Poistopuolen suutin Pölysuodatin (1 µm) Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 29

30 Paineilman jälkikäsittely yhteenveto Määritellyt paineilmalaadut vaativat aina jälkikäsittelyn kompressorityypistä riippumatta. Jokainen käyttökohde asettaa omanlaisensa vaatimukset paineilman laadulle. Tärkein jälkikäsittelyvaihe on kuivaus (esim. jäähdytyskuivaimella). Valitse vain niin alhainen painekastepiste kuin todella tarpeen (suora vaikutus energiankulutukseen ja kustannuksiin). Mitoita suodattimet oikein ja huolla ne säännöllisesti. Teknisesti öljytön paineilma vaatii aina aktiivihiilisuodatuksen. Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 30

31 Your partner for efficient compressed air systems. Kaeser Kompressoren AG / / Sivu 31