Tuğba MEMİLİ / MİKROPOR MAK. SAN.TİC.A. Ş / Ar-Ge Müdürü - tugba.memili@mikropor.com
Berkay COŞKUN / MİKROPOR MAK. SAN.TİC.A.Ş. / Ar-Ge Uzman Yard - Berkay.Coskun@mikropor.com
Çeşitli endüstriyel uygulamalarda birçok amaç için basınçlı hava sistemleri kullanılmaktadır. Bu sistemlerde üretilen basınçlı havanın içinde yağ, su ve partiküller gibi kontaminasyona sebep olan etkenler bulunabilmektedir. Bu durum basınçlı hava sistemi hatlarına, pnömatik sistemlere ve ekipmanlara zarar vermektedir. Bunun temel nedeni, havanın basınçlandırma (kompres) işlemi sonucu basınçlı havadaki sisteme zarar verebilecek oranda yağ ve su içeriğinin artmasıdır. İstenilen basınç değerine ulaşmak için ortam havası 7 kat (uygulama alanı ve amacına göre değişkenlik gösterir) basınçlandırılır ve daha küçük hacimlere iner. Bu durumda, hava basınçlandırıldığında yağ ve su konsantrasyonun da aynı oranda artacaktır.
Basınçlı hava sistemlerinde kullanılan 6 tip yağlı kompresör çeşidi mevcuttur. Bunlar pistonlu kompresörler, vidalı kompresörler, merkezkaç kompresörler, eksenel akımlı kompresörler, dönel pozitif yer değiştirmeli kompresörler ve jet kompresörlerdir. Bunlardan yaygın olarak kullanılan vidalı tip kompresörde, kompresörün ömrünü uzatmak için hareketli iki mekanik parça ile hava basınçlandırılır ve bu mekanizma içerisine yağ enjekte edilir. Bu durum, vidanın içindeki yağın da havayla basınçlandırılabileceği ve basınç odasından çıkabileceği anlamına gelir. Bu sebeple havadaki yağın büyük bir kısmını temizlemek için kompresörlerin hava çıkışında yağ separatörü kullanılır. Yağ separatörleri ile çıkış havası yağ konsantrasyonu 1-3 mg/m3 seviyelerine kadar ayrıştırılabilmektedir.
İhtiyaç duyulan hava kalitesinin doğru belirlenmesi, özellikle yağ enjekteli veya yağsız kompresör alma kararının verilmesi bakımından çok önemlidir. Ayrıca, kompresörle birlikte kullanılacak filtre ve kurutucu gibi donanımların doğru seçilmesi bakımından da istenilen hava kalitesinin belirlenmesi gereklidir.
Çok hassas uygulamalarda “Oil-Free” olarak bilinen yağsız kompresörler seçilse dahi, emilen atmosfer havasında bulunan hidrokarbon konsantrasyonu nedeniyle yağ ayrıştırılmasının yapılması gerekmektedir. Bu kompresörler ortamdan aldığı havayı basınçlandırdıklarından dolayı bastıkları havada mutlaka yağ bulundururlar. Ortamda özellikle Sanayi Bölgelerinde 0,5mg/m3 civarında bulunan yağ, yağsız kompresörde 7 bar basınca sıkıştırıldığında ~ 4mg/m3 olmaktadır.
Basınçlı hava sistemlerinde uygulamaya göre, bulunması gereken minimum partikül, su ve yağ miktarları ISO8573.1:2010 (International Standard for Compressed Air Purity) standardına göre belirlenmiştir. Buna göre, basınçlı havanın içerisindeki yağ oranının “Class 1” seviyesinde olması için konsantrasyonunun 0,01 mg/m3’e eşit veya daha düşük olması gerekmektedir. “Class 0” için ise, 0,01mg/m3 mertebesinden çok daha az olmak koşuluyla, tedarikçi ve kullanıcı arasında yapılacak anlaşmaya göre belirlenen yağ miktarı ortalamada 0,003 mg/m3 mertebelerinde olmalıdır.
Basınçlı havada bulunan yağ, ”aerosol” ve “buhar” olarak iki ayrı formda bulunabilmektedir. Aerosol formu için separatörler kullanılarak yağ damlacıklarının materyal yüzeyinde toplanması ve yer çekimi etkisi ile birleşerek ayrıştırılması prensibi uygulanır. Buhar formu için ise, adsorpsiyon en temel kullanılan yöntemdir.
Mikropor’un patentli ürünü Carbolescer, içeriğinde kullanılan separatör ve adsorblayıcı katmanlar sayesinde yağın her iki formunu da giderebilmektedir. Temel olarak pileli separatör katmanı, aktif karbonlu materyal katmanı ve partikül filtre katmanına sahiptir. Sıvı halde oluşan yağ, separatör materyali ile elimine edilir. Yağ içeren basınçlı hava üniteye girdiğinde yağ damlacıkları birikir ve toplanan sıvı haldeki yağ, tahliyeden atılarak sistemden uzaklaştırılır. Pileli separatör katmanında 0,01 mikron büyüklüğündeki yağ içeriği giderilebilir. Pileli katmana ek olarak aktif karbon katmanı da yağ buharını adsorbe etmektedir. Yağ buharı aktif karbon aracılığıyla fiziksel olarak adsorpsiyon yöntemi tutulur ve bu sayede kalan yağ içeriği 0,003 mg/m3 mertebesine kadar düşürülebilir. Son olarak, partikül filtre katmanı olası partiküllerin giderilmesine yardımcı olur ve bu sayede ISO 8573 standardına göre “Class 0” kalitesinde < 0,01 mg/m3 mertebelerinde basınçlı hava elde edilmektedir.