Пневматический фильтр-регулятор AirTAC GFR300-08: технические характеристики и преимущества

AirTAC GFR300-08 — фильтр-регулятор для подготовки сжатого воздуха перед его подачей к пневматическому оборудованию. Устройство объединяет отделение механических загрязнений и капельной влаги с регулированием давления. Такое сочетание позволяет разместить два функциональных узла в одном корпусе и сократить число соединений в пневматической линии. Фильтр-регулятор устанавливают перед распределителями, пневмоцилиндрами, зажимными механизмами и другими потребителями сжатого воздуха. Очистка снижает попадание загрязнений в рабочие каналы, а регулирование позволяет установить давление, необходимое для конкретного участка оборудования.

Технические характеристики

Параметры GFR300-08 определяют допустимое давление, условия регулирования и возможности фильтрации. Основные характеристики типоразмера:

• рабочая среда — сжатый воздух,
• размер основных присоединений — 1/4 дюйма,
• степень фильтрации — 40 мкм или 5 мкм в зависимости от исполнения,
• диапазон регулирования для вариантов с дифференциальным или автоматическим дренажем — 0,15–0,9 МПа,
• диапазон регулирования для исполнения с ручным дренажем — 0,05–0,9 МПа,
• максимальное рабочее давление — 1,0 МПа,
• испытательное давление — 1,5 МПа,
• вместимость колбы — 40 см3,
• масса типоразмера — около 500 г, с учетом возможных различий комплектации.

В пересчете на более привычные единицы максимальное рабочее давление составляет 10 бар, а верхняя граница регулирования — 9 бар. Испытательное давление 15 бар характеризует проверку прочности и не является разрешенным режимом длительной эксплуатации. Фильтрующий элемент 5 мкм предназначен для задержания более мелких частиц, чем элемент 40 мкм. Однако уменьшение размера задерживаемых загрязнений не превращает устройство в фильтр для получения безмасляного воздуха. Для удаления тонкодисперсного масляного аэрозоля требуется соответствующая ступень очистки. Пропускную способность нельзя определять только по диаметру резьбы. Реальный расход зависит от входного давления, установленного выходного давления, сопротивления фильтрующего элемента и допустимого падения давления при работе потребителя. Для циклических механизмов значение имеет прежде всего пиковый расход.

Конструкция и функциональные элементы

В конструкции объединены нижняя фильтрующая часть и верхний регулирующий механизм. Воздух проходит через очистку и затем поступает в зону регулирования давления. Колба одновременно служит камерой отделения жидкости и емкостью для ее накопления. Основные элементы выполняют следующие функции:

• корпус с входным и выходным каналами соединяет устройство с пневматической магистралью,
• направляющий элемент изменяет движение потока и способствует отделению капельной влаги,
• фильтрующий элемент задерживает механические частицы,
• колба собирает отделенную жидкость и позволяет контролировать ее накопление в прозрачном исполнении,
• дренажный узел обеспечивает удаление конденсата,
• регулирующая рукоятка задает усилие пружины,
• мембранный механизм воспринимает выходное давление,
• клапанный узел изменяет проходное сечение подачи воздуха,
• манометр при его наличии показывает давление после регулятора.

Регулирующий механизм серии имеет сбалансированную конструкцию. Рукоятка снабжена фиксацией, которая уменьшает вероятность случайного изменения настройки. Для серии предусмотрены разные варианты исполнения манометра, поэтому наличие и расположение прибора зависят от комплектации. Колба является деталью, работающей под давлением. Ее прозрачность удобна для наблюдения за конденсатом, но не отменяет требований к защите от ударов и химически агрессивных веществ. Помутнение, трещины или повреждение посадочных поверхностей требуют прекращения эксплуатации поврежденного элемента.

Принцип работы

Работа фильтра-регулятора основана на последовательном отделении загрязнений и механическом регулировании давления. Для самого процесса регулирования электрическое питание не требуется. Основные процессы происходят в следующем порядке:

• сжатый воздух поступает во входной канал корпуса,
• направляющий элемент изменяет движение потока, способствуя отделению жидкости,
• капли и часть загрязнений перемещаются в нижнюю область колбы,
• воздух проходит через фильтрующий элемент,
• регулирующий клапан дозирует подачу воздуха к выходу,
• выходное давление воздействует на мембрану и уравновешивает усилие настроечной пружины,
• подготовленный воздух поступает к потребителю.

При увеличении расхода давление после регулятора стремится снизиться. Мембранный механизм реагирует на это изменение и увеличивает открытие клапана. Когда расход уменьшается, клапан прикрывается. Так формируется обратная связь по выходному давлению. Точность поддержания давления имеет физические ограничения. Если входное давление становится недостаточным или расход превышает возможности узла, установленное значение на выходе не сохраняется. Регулятор способен снижать давление, но не повышать его.

Регулировка и удаление конденсата

Настройка давления должна учитывать рабочую нагрузку оборудования. Показание манометра при закрытом потребителе может отличаться от давления во время быстрого перемещения цилиндра или одновременного включения нескольких исполнительных устройств. Практическая последовательность регулировки включает следующие действия:

• разблокирование регулировочной рукоятки,
• плавное изменение настройки при поданном входном давлении,
• контроль показаний выходного манометра,
• проверку давления во время рабочего цикла оборудования,
• фиксацию рукоятки после получения требуемого значения.

Если давление под нагрузкой заметно падает, причиной может быть загрязнение фильтра, недостаточная подача из магистрали, узкий подводящий трубопровод или чрезмерный расход потребителя. Повышение настройки не устраняет ограниченную пропускную способность. Способ удаления жидкости определяется исполнением дренажа. Ручной вариант требует периодического открытия сливного узла. Дифференциальный дренаж использует изменение давления для выпуска накопленной жидкости. Автоматическое исполнение выполняет слив посредством собственного механизма. Эти варианты нельзя считать одинаковыми по условиям работы и нижней границе регулируемого давления. Конденсат удаляют до того, как его уровень достигнет зоны, из которой жидкость может повторно увлекаться воздушным потоком. Частота слива зависит от влажности воздуха, работы осушителя и температуры магистрали.

Области применения

Фильтр-регулятор применяется в пневматических системах, где требуется местная очистка воздуха и установка собственного рабочего давления. Возможность использования определяется расходом и требованиями потребителя к качеству воздуха. Характерные области применения:

• питание пневмоцилиндров упаковочных и сборочных машин,
• подготовка воздуха для распределителей и клапанных блоков,
• регулирование давления в зажимных приспособлениях,
• подача воздуха к механизмам сортировки и перемещения изделий,
• локальные пневматические контуры испытательных стендов,
• вспомогательные пневматические устройства производственных линий.

В зажимном механизме изменение давления влияет на усилие удержания детали. Теоретически усилие цилиндра определяется произведением давления на эффективную площадь поршня, а фактически дополнительно зависит от трения и противодавления. Поэтому настройка фильтра-регулятора связана с механической нагрузкой оборудования. Для процессов с повышенными требованиями к чистоте воздуха одной ступени GFR300-08 может быть недостаточно. Это относится, например, к точной измерительной пневматике и операциям, чувствительным к масляному аэрозолю или остаточной влажности.

Таким образом, AirTAC GFR300-08 предназначен для очистки сжатого воздуха от механических загрязнений и капельной влаги с одновременным снижением давления до рабочего значения. Его применение помогает согласовать параметры общей пневматической сети с требованиями отдельных механизмов. Для устойчивой работы необходимы достаточный входной расход, своевременное удаление конденсата и контроль состояния фильтрующего элемента. Компания «Олниса» осуществляет поставки промышленного оборудования для предприятий России и стран СНГ. Пневматические компоненты используются при оснащении новых установок и замене элементов действующих производственных систем. Поставка изделия в требуемом исполнении обеспечивает соответствие его присоединений и рабочих параметров конкретному оборудованию.