Reduktor ciśnienia - niezbędny w przygotowaniu sprężonego powietrza

Sprężone powietrze to medium, które swoje zastosowanie znalazło w wielu dziedzinach. Wykorzystywane jest między innymi do zasilania urządzeń, do pracy silników i hamulców, jako środek czyszczący, do instalacji przemysłowych, a także w aparaturze anestezjologicznej i w respiratorach. Większość zespołów przygotowania powietrza działa w zbliżony sposób służą do tego filtry, reduktor pneumatyczny i smarownica.

Filtracja sprężonego powietrza polega na usunięciu z niego przede wszystkim cząstek stałych. Wkłady filtrujące posiadają określoną dokładność oczyszczania - jako standardową przyjęło się 40 μm,  co odpowiada piątej klasie czystości. Jest ono wystarczające dla prawidłowego działania armatury pneumatycznej. W przypadku bardziej precyzyjnych elementów, dokładność filtracji powinna być wyższa i, według norm ISO 8573-1:2010, posiadać 3 klasę czystości powietrza. Filtry usuwają także wodę i większe drobiny oleju. Zwykle, dobierając filtr do zastosowań pneumatycznych konieczne jest sprawdzenie odpowiednich norm dla danego układu.

Kolejnym etapem przygotowania sprężonego powietrza jest odolejanie. Maksymalną koncentrację oleju w miligramach na metr sześcienny również określa norma ISO 8573-1. Najdokładniejsza filtracja, 0,01 mg/m3, wymagana jest przede wszystkim w zastosowaniach powiązanych z żywnością lub farmaceutycznych. Tak dokładne filtry mogą być przeznaczone również do bardzo precyzyjnych urządzeń korzystających z układów pneumatycznych. 

Następnie powietrze musi zostać osuszone, czyli pozbawione cząsteczek wody. Jeśli chodzi o zastosowanie w przemyśle, wilgotność powietrza nie powinna przekraczać 21%. Woda odpowiada nie tylko za korozję, lecz i może powodować awarie, zwłaszcza w układach pneumatycznych. 

Reduktor ciśnienia powietrza to kolejny element zespołu przygotowania powietrza. Ma za zadanie utrzymać stałe ciśnienie w układzie pneumatycznym. Na koniec należy dostarczyć mgłę olejową do medium roboczego, które ma za zadanie przedłużenie działania całego układu i zapobieganie nadmiernemu ścieraniu się poszczególnych jego elementów. 

Reduktory ciśnienia powietrza

Reduktory ciśnienia to urządzenia będące jednym z elementów systemów przygotowania sprężonego powietrza. Mają na celu zredukowanie wyższego ciśnienia wejściowego do wymaganego niższego poziomu przez urządzenia podłączone do króćca wyjściowego. Zawór redukcyjny reguluje się samoczynnie, dzięki zastosowaniu ciśnienia różnicowego. Bez względu na zmiany ciśnienia zachodzące na wylocie, ciśnienie wylotowe pozostaje stałe.

Reduktory nie są skomplikowane w swojej budowie, mogą być też zintegrowane z innymi elementami, mającymi na celu zwiększenie ich funkcjonalności bądź poprawę bezpieczeństwa. Wówczas bardzo ważne jest, aby wszystkie części zespołu idealnie ze sobą współpracowały i były najlepszej jakości. Dlatego tak ważne jest, aby stawiać wyłącznie na sprawdzone produkty.

Nawet, jeśli budowa poszczególnych reduktorów różni się od siebie, zasada ich działania pozostaje taka sama. Przy pomocy popychacza i sprężyny, powietrze przesuwa grzybek, w kierunku zależnym od zastanego ciśnienia. Jeśli  ciśnienie nie ma możliwości zneutralizować siły pochodzącej od sprężyny, wówczas grzybek popychany jest ku dołowi. Jeśli zaś osiągnie pożądaną wartość, grzybek zamknie przepływ powietrza. Ciśnienie wyjściowe obniżane jest poprzez otwór znajdujący się w membranie. Pod wpływem zmniejszenia nacisk sprężyny, ciśnienie w zbiorniku i pod membraną podnosi ją, a sprężone powietrze trafia do atmosfery. W przypadku, gdy dany reduktor powietrza nie posiada upustu ciśnienia, wówczas otwory znajdujące się w grzybku i popychaczu doprowadzają ciśnienie zgodne z tym, które znajduje się pod membraną. Tym sposobem ograniczone zostaje oddziaływanie ciśnienia wejściowego na ustawioną wielkość ciśnienia wylotowego. Mogą też być do tego wykorzystane filtroreduktory, które łączą w sobie reduktor z filtrem, mając jednocześnie mniejsze wymiary.

Jaki reduktor ciśnienia powietrza wybrać? Najważniejsze parametry

Wybór najlepszego reduktora ciśnienia powietrza nie powinien być skomplikowany, jeśli będzie dokonywany w oparciu o kilka podstawowych parametrów. Konieczne będzie sprecyzowanie typu i wielkości przyłącza gwintowanego i zakres ciśnienia roboczego, a także charakterystykę przepływu i regulacji. Do określenia ciśnienia na wyjściu reduktora należy wziąć pod uwagę maksymalne ciśnienie robocze siłownika oraz spadek ciśnienia pomiędzy reduktorem, a komorą napędu pneumatycznego.

Najczęściej wybieranymi reduktorami ciśnienia są te oferujące ciśnienie wejściowe na poziomie 40 bar, gdyż bardzo dobrze sprawdza się on w warunkach domowych i warsztatowych. Rzadziej spotkać można duże regulatory, na przykład o ciśnieniu 200 czy 300 bar, które dodatkowo mają specyficzną konstrukcję. Najbardziej precyzyjne są reduktory 1 bar i niżej, dzięki którym w bardzo dokładny sposób kontrolować można ciśnienie wyjściowe.

W przypadku przyłączy, najpopularniejsze są reduktory ciśnienia 1” i reduktory ciśnienia ½”.  Oprócz samej średnicy przyłącza, warto zwrócić uwagę również na to, w jakiej pozycji może być zamontowany regulator. Te montowane w dowolnej pozycji można dzisiaj spokojnie dostać, jednak nadal dostępne są modele, które muszą być zamontowane w jednym, określonym położeniu.

Chcąc kupić reduktor ciśnienia powietrza do pistoletu lakierniczego bądź innych precyzyjnych urządzeń, warto wówczas zdecydować się na model z filtrem. Tym sposobem łatwo można będzie pozbyć się zanieczyszczeń, a sam reduktor będzie lepiej chroniony. Jeśli zaś regulator ciśnienia ma być przeznaczony do urządzenia, w którym na bieżąco trzeba będzie kontrolować poziom ciśnienia roboczego, wówczas konieczny będzie manometr. Większość modeli reduktorów posiada manometr zintegrowany, jednak w przypadku reduktorów przemysłowych i instalacyjnych, konieczne może być podłączenie zewnętrznego manometru.

Warto zwrócić uwagę również na przepustowość danego reduktora ciśnienia powietrza. Powinna być ona dopasowana do potrzeb urządzenia końcowego. Zmiana przepustowości może wynikać głównie ze zmiany średnicy przyłącza. Występować ona może jednak także pomiędzy modelami o tej samej średnicy, dlatego tak istotne jest wzięcie pod uwagę również i tego kryterium.

Kolejnym jest zakres regulacji ciśnienia wyjściowego na reduktorze ciśnienia powietrza. Określa, z jaką dokładnością i z jakim przesunięciem można zmieniać ciśnienie. W wielu przypadkach jest to naprawdę istotny parametr i powinien być wzięty pod uwagę podczas dokonywania wyboru.

W zależności od przeznaczenia, regulatory ciśnienia mogą być wykorzystywane w wielu różnych warunkach, także, jeśli chodzi o temperaturę. Wówczas warto przyjrzeć się zakresowi temperatur, w jakich mechanizmy reduktora będą działać poprawnie. Zazwyczaj jest to przedział od -10°C do +60°C, który powinien być wystarczający dla większości zastosowań. W szczególnych przypadkach, gdy zakres ten nie będzie optymalny, należy poszukać reduktorów specjalistycznych, które są przeznaczone do pracy w jeszcze niższych bądź jeszcze wyższych temperaturach.