Анализатор содержания масла в сжатом воздухе

Oilguard PRO - простое, удобное и надежное решение для анализа сжатого воздуха на C_nH_m

Почти всегда в составе линии производства и подготовки сжатого воздуха имеется оборудование для очистки его от компрессорного масла: коалесцентные и угольные фильтры, угольные адсорберы, каталитические конвертеры... Однако, почти никогда пользователь не знает, сколько же масла остается в сжатом воздухе, и, более того, пользователь не застрахован от резкого роста его концентрации: индикаторные трубки дают очень низкую точность показаний, и с их помощью можно производить только разовые отборы проб, занимающие много времени, а лабораторные анализы доступны далеко не всем и, опять же, пригодны только для периодического определения содержания масла.

Мы предлагаем принципиально иное решение - анализатор содержания масла Oilguard PRO, постоянно производящий мониторинг концентрации компрессорного масла в сжатом воздухе и в режиме реального времени и с высочайшей точностьюотображающий это содержание на дисплее. У Oilguard PRO имеется и вывод показаний в виде аналогового сигнала и на порт RS485, а также «сухие» контакты и световая и звуковую сигнализация.

Видео анализатор содержания масла

Oilguard PRO в работе

Как работает Oilguard PRO

Основными компонентами Oilguard PRO являются входная система фильтрации, подогрева и подачи сжатого воздуха, измерительная камера-реактор и блок электроники/интерфейса. Сжатый воздух, очищенный от твердых примесей и нагретый до испарения углеводородов, дозировано поступает в измерительную камеру. В камере, при нагреве до температуры 330°С, сжатый воздух, в присутствии платиново-палладиевого катализатора, вступает в контакт с полупроводниковым металлооксидиным сенсором. Адсорбция и десорбция ионов кислорода, содержащегося в воздухе, изменяет электрическую проводимость сенсора и уровень его выходного сигнала. В присутствии и в зависимости от концентрации молекул окисляемых кислородом веществ, и углеводородов в том числе, поверхностная концентрация ионов кислорода снижается, что отражается и на выходном сигнале сенсора. Блок электроники, в соответствии с заложенными в его память алгоритмами и таблицами состава компрессорных масел, преобразует уровень и динамику изменения выходного сигнала сенсора в значение содержания компрессорного масла.

Содержание компрессорного масла в режиме реального времени отображается на дисплее Oilguard PRO и ретранслируется на аналоговый выход 4...20 мА, а также передается на порт стандарта RS485. В зависимости от содержания масла, возможно запрограммировать переключение двух свободных от напряжения контактов, а также задействовать световой и звуковой сигналы тревоги.

Oilguard PRO - оптимальный способ анализа содержания масла

Для большинства пользователей промышленных компрессоров, Oilguard PRO является оптимальным способом измерения содержания в сжатом воздухе компрессорного масла, являя собой пример разумного компромисса между ценой и надежностью работы, точностью измерений, постоянством измерений и простотой эксплуатации. Все другие известные нам способы измерения при помощи имеющегося на российском рынке измерительного оборудования или ненадежны, или дороги, или имеют неудовлетворительно низкую точность, или имеют периодический характер замера.

Надежность работы. На рынке, вообще, немного портативных и относительно доступных широкому кругу пользователей компрессорного оборудования приборов, пригодных для анализа сжатого воздуха на содержание компрессорного масла. Имеющиеся приборы, работающие по принципу фотоионизационной детекции, не отличаются высокой надежностью. Oilguard PRO относительно прост как принципиально, так и конструктивно, а принцип его работы, основанный на изменяющейся электрической проводимости металлооксидного датчика, обеспечивает самую высокую степень надежности работы из возможных для компактных приборов.

Доступность для широкого круга пользователей компрессорного оборудования. Безусловно, специализированные компании, занимающиеся производством лабораторного оборудования, могут предложить установки спектроскопического, пламенно-ионизационного, хроматографического и иных типов, могущие обеспечить высокую точность измерений (как содержания масла в сжатом воздухе, так и многих других веществ в других средах) при высокой же надежности работы, но: такие установки отличаются и (очень) высокой ценой. По сравнению с ними, Oilguard PRO дешевле на порядок, если не на порядки.

Простота установки, эксплуатации и обслуживания. Лабораторные установки не только дороги, они еще и сложны - как при установке, так и при последующей эксплуатации такое оборудование потребует наличия опытного, обладающего специальными навыками персонала. Другие приборы требуют и более или менее сложного обслуживания. Oilguard PRO может установить и подключить любой человек, обладающий элементарными навыками обращения с дрелью, отверткой и гаечным ключом, и знакомый с базовыми правилами безопасности при работе с электрооборудованием и с устройствами, работающими под давлением. При эксплуатации Oilguard PRO персоналу, опять же, не нужно обладать никакими специальными навыками - содержание масла отображается на дисплее, и нет необходимости производить никакую настройку или корректировку настроек прибора. Планового обслуживания Oilguard PRO не требует.

Постоянный мониторинг содержания масла. Есть относительно недорогие способы замера уровня масла: индикаторные трубки и проведение лабораторного анализа. Однако, и тот, и другой способ требуют разового отбора пробы и ожидания - в случае с индикаторными трубками, ожидания прокраски индикаторного слоя в достаточной для визуального определения степени, что может занять несколько дней, а в случае с лабораторным анализом, ожидания результата. И тот, и другой способ также очень неудобны и иногда довольно трудоемки. Кроме того, индикаторные трубки дают еще и чрезвычайно низкую точность - вплоть до того, что погрешность измерений может доходить до уровня самого результата измерений. Oilguard PRO, в противоположность этим способам, производит постоянный, непрерывный мониторинг качества сжатого воздуха, и результаты этого мониторинга постоянно доступны как для отображения на штатном дисплее Oilguard PRO, так и для удаленной передачи. В системах сжатого воздуха, непрерывность анализа очень важна - ведь в случае резкого ухудшения качества сжатого воздуха (что более чем реально, как многие пользователи, к сожалению, убеждаются на собственном печальном опыте), последствия этого ухудшения могут быть очень плохими, «от печальных до катастрофических», и результаты лабораторного анализа отобранной 2 дня назад пробы здесь ничем не помогут.

Еще одна фотография Oilguard PRO - на стенде производителя на какой-то выставке

Основные технические данные

Oilguard PRO: измеритель содержания масла в сжатом воздухе

Несмотря на существование полностью безмасляных компрессорных установок, бóльшая часть промышленных воздушных компрессоров является маслосмазываемой/маслозаполненной - то есть, в этих компрессорах в блок сжатия, будь то винтовая пара, цилиндры поршневого компрессора, камера сжатия пластинчатого компрессора или компрессорный блок другого типа, поступает компрессорное масло, и это масло вступает в непосредственный контакт со сжимаемом воздухом.

В поршневых компрессорах нет встроенной системы сепарации масла, и значительная его часть покидает компрессор вместе со сжатым воздухом - содержание масла на выходе поршневых компрессоров составляет у современных машин западного производства от нескольких сотых до нескольких десятых долей грамма на каждый затраченный на сжатие воздуха киловатт электроэнергии (например, 0,05 г/кВт·ч или 0,1 г/кВт·ч). В переводе на более понятный язык, для одноступенчатого 10-барного поршневого компрессора с номинальной мощностью приводного электродвигателя, например, 15 кВт, производящего 1900 л/мин (=114 м³/ч, приведенного к атмосферным условиям) сжатого воздуха по нагнетанию, с удельным расходом масла 0,05 г/кВт·ч, при сжатии этих 114 м³ воздуха расход масла составит около 1 грамма - или, примерно 9 мг/м³. У поршневых компрессоров российского производства расход масла, как правило, значительно выше. Также, расход масла повышается при износе маслосъемных поршневых колец.

У винтовых и пластинчатых компрессоров, благодаря встроенной системе маслосеперации, расход масла, или, иначе говоря, его содержание в сжатом воздухе, как правило, намного ниже, и типично составляет порядка 1...3 мг/м³ (он сильно зависит от удачности конструктивного воплощения маслосепарационной системы).

Общеизвестно, что компрессорное масло в сжатом воздухе всегда, в той или иной степени, является нежелательной примесью. Компрессорное масло портит как компрессорное, так и производственное оборудование, а при контакте с конечной продукцией может привести и к ее порче. В некоторых же применениях, компрессорного масла не должно быть в сжатом воздухе ни в каких количествах и никогда - в качестве примеров таких применений можно привести те процессы, где сжатый воздух вступает в контакт с пищевыми продуктами и напитками, лекарственными препаратами, электронными компонентами, оптикой, компакт-дисками, краской (при «серьезных», требующих высокого качества, процессах окраски), и др. Более того, в некоторых случаях привести к порче продукции может даже не только компрессорное масло, но и сконцентрированные при сжатии другие углеводороды, которые содержались в атмосфере и были втянуты в себя компрессором.

Как масло, так и другие углеводороды, как аэрозольные (жидкие), так и вапоризованные или летучие, можно из сжатого воздуха удалить. Для этого, существует специальное оборудование - фильтры и осушители сжатого воздуха. C помощью коалесцентных фильтров удаляют жидкую фракцию масла, а с помощью угольных фильтров и адсорберов (емкостей) с насыпным промышленным активированным углем - пары компрессорного масла и других углеводородов. В последние годы, на европейском и российском рынке появился и новый тип оборудования для очистки сжатого воздуха от масла - каталитические конвертеры, которые разлагают молекулы углеводородов на воду и углекислый газ. Однако, следует отметить, что, во-первых, даже самый лучший фильтр или угольный адсорбер не в состоянии удалить все масло - абсолютная очищающая способность маслоудаляющего оборудования даже никогда и не декларируется его производителями. На практике же, к сожалению, фильтры и, пусть и в значительно меньшей степени, также и угольные адсорберы часто показывают значительно худшее качество очистки, чем ожидаемое от них в соответствии с расчетными данными. Каталитические же конвертеры, к сожалению, пока еще вообще не вполне доведены до уровня стабильной работы, и от них можно ожидать самых разных, и часто очень неприятных, «сюрпризов». Наконец, даже хорошо работающая система фильтрации/адсорбции масла будет таковой не всегда - когда-нибудь, или из-за возникновения неисправности (повреждение фильтроэлемента, нарушение регметичности уплотнения, поломка конденсатоотводчика, и т.д. и т.п.), или по недосмотру персонала (забыли вовремя поменять картридж/уголь, ошиблись при замене, ...), остаточное содержание масла на выходе системы очистки может увеличиться - и, может быть, это будет происходить постепенно в течение длительного времени, а может быть, концентрация масла вырастет так быстро, что реакция операторов последует уже только тогда, когда масло успеет нанести более или менее значительный ущерб.

При помощи фотоионизационных детекторов

Фотоионизационный детектор Metpoint OCV

Распространенным методом измерения содержания углеводородов в сжатом воздухе и других газах является фотоионизационная детекция (PID). В таких приборах, молекулы испаренных углеводородов облучаются ультрафиолетовым излучением, то есть бомбардируются фотонами высокой энергии, что приводит к временной потере электронов молекулами и образованию положительно заряженных ионов. Газ становится электрически заряженным, ионы продуцируют электрический ток, регистрируемый прибором. Чем выше концентрация вещества, тем больше ионов получается при его облучении ультрафиолетом, и тем сильнее ток.

В теории, способ анализа содержания масла, основанный на фотоионизационной детекции, выглядит убедительно. Однако, к сожалению, на практике приборы, работающие действительно надежно, стабильно и с приемлемой точностью, настолько дороги, что по средствам далеко не всем предприятиям. Кроме того, хорошие лабораторные фотоионизационные детекторы сложны в эксплуатации и обслуживании, и довольно «капризны».

Более дешевые же модели PID-детекторов, во-первых, работают намного нестабильнее, с гораздо меньшей точностью, и значительно в большей степени склонны выйти из строя, чем дорогие лабораторные установки. При всех недостатках, цена их далеко не низка, а выбор приборов, специально рассчитанных на измерения концентрации компрессорного масла, очень узок - по сути, единственной европейской моделью фотоионизационного детектора компрессорного масла является Metpoint OCV немецкой фирмы BEKO Technologies. По нашим сведениям, отпускная заводская цена Metpoint OCV составляет порядка 8000 евро - и, вдобавок ко всему, фирма BEKO не продает этот прибор всем подряд, требуя предоставления детальной спецификации процесса и отказывая некоторым потенциальным покупателям (что, по нашему мнению, свидетельствует, скорее всего, о недостаточной уверенности BEKO в безоговорочно хорошей работе Metpoint OCV). Отзывы пользователей о приборе BEKO, которые нам приходилось слышать, в значительной степени негативные. (Отметим, во избежание недоразумений, что другая продукция BEKO, с которой мы знакомы, выше всяких похвал - например, конденсатоотводчики Bekomat, уже в течение многих лет производимые BEKO - это, по сути, единственные стабильно работающие конденсатоотводчики с контролем уровня в мире вообще).

Что предлагаем мы - Oilguard PRO

Для надежного, стабильного и высокоточного замера уровня масла мы предлагаем прибор, производимый в Мюнхене немецкой компанией PRO air, и работаюший не по принципу фотоионизационной детекции, а определяющий, при помощи металлооксидного сенсора, содержание в сжатом воздухе компрессорного масла, исходя из недостатка кислорода, возникающего при высокотемпературном окислении молекул углеводородов на платиново-палладиевом катализаторе.

Измеритель концентрации компрессорного масла в сжатом воздухе Oilguard PRO
- работает намного стабильнее и надежнее «недорогих» фотоионизационных детекторов
- обеспечивает высокую точность замеров уровня компрессорного масла
- проводит измерения постоянно, в режиме реального времени
- специально разработан для анализа сжатого воздуха на содержание масла
- отображает содержание масла на штатном дисплее, в диапазоне от 0,001 до 20 мг/м³ сжатого воздуха
- передает уровень масла аналоговым сигналом и через RS485 (плюс опционально через USB)
- имеет 2 сводобных от напряжения («сухих») контакта
- имеет встроенную световую и звуковую сигнализацию
- предельно прост и удобен в установке и эксплуатации
- намного дешевле даже «недорогих» фотоионизационных приборов

Как очищать сжатый воздух от масла?

Наверняка, у тех посетителей нашего сайта, которых заботит качество используемого на их предприятии сжатого воздуха, уже возник вопрос: предлагая столь современный прибор для замера содержания масла в сжатом воздухе, можем ли мы предложить и эффективный способ это содержание масла снизить?

Действительно, мы можем предложить оборудование для эффективной очистки сжатого воздуха от масла. Причем, особое внимание мы обращаем именно на слово «эффективной», ибо, к сожалению, угольные фильтры (мы имеем в виду фильтры с фильтрующим материалом из обогащенного активированным углем боросиликатного волокна), предлагаемые самыми разными производителями, можно использовать только «для галочки» - все пользователи, которые используют масляный компрессор, но которым, при этом, действительно необходим безмасляный сжатый воздух, уже давно имели возможность в этом убедиться сами. Угольные фильтры изначально не могут обеспечить сколько-нибудь действенной защиты от масла, и даже минимальную степень очистки, которую они все-таки дают, они способны поддерживать в течение очень краткого срока (условно, 1-2 недели), после чего требуется замена более или менее дорогостоящего фильтрующего элемента. Поэтому, позволить себе роскошь использовать угольный фильтр с фильтроматериалом из микроволокна с вкраплениями активированного угля могут только те пользователи, которые, на самом деле, легко переживут повторное (и, при этом, быстрое и обильное) появление в сжатом воздухе компрессорного масла.

Недавно (в начале XXI века) появившиеся на рынке каталитические конвертеры, которые в присутствии катализатора и при участии атмосферного кислорода преобразуют углеводороды, входящие в состав компрессорного масла, в воду и углекислый газ, пока тоже нельзя назвать эффективным оборудованием. Несмотря на то, что в теории принцип их работы обоснован и выглядит многобещающе, на практике, к сожалению, надежность работы конвертеров пока оставляет желать много лучшего.

Мы же предлагаем другое оборудование для удаления компрессорного масла: проверенные десятилетиями угольные колонны (адсорберы) и принципиально схожие с ними фильтры с картриджами с насыпным активированным углем (не с эфемерным «обогащением», как у большинства производителей).