Влагомаслоотделитель: на страже сухости и чистоты воздуха в пневмосистеме

В любом транспортном средстве, оборудованном пневматической системой, присутствует агрегат для очистки воздуха от паров воды и масла — влагомаслоотделитель. Все об этих устройствах, их существующих типах, конструкции и работе, а также о верном выборе и замене влагомаслоотделителя — читайте в статье.

Что такое влагомаслоотделитель?

Влагомаслоотделитель — агрегат пневматической системы транспортных средств и различных машин; устройство для механического и/или основанного на иных физических принципах удаления водяного пара и масляных капель из сжатого воздуха, поступающего в систему от компрессора.

Любая автомобильная пневмосистема питается от установленного на двигателе компрессора — именно данный агрегат осуществляет забор атмосферного воздуха, его сжатие и подачу в систему. При сжатии воздуха концентрация водяного пара в нем повышается (так как в уменьшившемся объеме воздуха количество водяного пара осталось прежним), также увеличивается и его температура. Покидая компрессор, воздух охлаждается — это приводит к конденсации водяного пара и его выпадения в виде конденсата. Вода, оказавшись в системе, приводит к коррозии, а также к замерзанию клапанов и кранов в холодное время года. Решается эта проблема установкой после компрессора дополнительного устройства — влагоотделителя или осушителя.

Однако одной водой проблемы пневмосистем не ограничиваются. Большинство поршневых компрессоров устроены и работают так, что проходящий через них воздух уносит с собой часть поступающего из системы смазки масла в виде микроскопических капель. Это масло оказывает негативное влияние на некоторые компоненты пневмосистемы, при значительном скоплении нарушает работу клапанов, кранов, трубопроводов и т.д. Данная проблема решается установкой после компрессора еще одного дополнительного устройства — маслоотделителя.

На многих транспортных средствах используются не отдельные компоненты, а совмещенные многофункциональные агрегаты — влагомаслоотделители. Наличие этих устройств обеспечивает защиту пневмосистемы от негативного воздействия воды и масла, предотвращает замерзание отдельных компонентов в холодное время года, не допускает загрязнение их маслом, и в целом продлевает ресурс деталей и всей системы. Неисправный или выработавший свой ресурс влагомаслоотделитель необходимо как можно скорее заменить, но прежде, чем делать заказ этого узла, необходимо разобраться в его существующих типах, конструкциях и принципах работы.

Типы, устройство и принцип работы влагомаслоотделителей

В настоящее время существует несколько типов устройств, которые выполняют функции удаления воды и масла из сжатого воздуха:

• Механические (инерционные) влагомаслоотделители;
• Механические влагомаслоотделители с предварительным охлаждением воздуха;
• Коалесцентные фильтры отдельные или встроенные в осушители воздуха адсорбционного типа.

Устройство каждого типа имеет свои конструктивные особенности, принцип работы и характеристики.

Механические (инерционные) влагомаслоотделители

В основу работы данных устройств положен простой динамический эффект — разделение сред с различной плотностью под воздействием центробежных сил. Конструктивно такой влагомаслоотделитель прост: его основу составляет стакан (корпус), внутри которого располагается устройство для завихрения потока воздуха, а в самой нижней точке располагается клапан или кран слива конденсата. Устройство для завихрения воздуха выполняется в виде вращающейся крыльчатки (или нескольких расположенных в ряд крыльчаток) или металлической спирали, образующей винт Архимеда. Обычно данное устройство удерживается на крышке, которой закрывается стакан, в этой же крышке находятся и патрубки для подачи и отвода воздуха.

Работа инерционного влагомаслоотделителя сводится к следующему. Поток воздуха, поступающий в стакан, попадает на устройство для завихрения, вследствие чего он начинает вращаться. При вращении в потоке воздуха возникают центробежные силы, под действием которых капли воды и масла смещаются на периферию потока, ударяются о стенки стакана и стекают на дно. Также часть капель воды и масла оседает непосредственно на крыльчатках устройства завихрения. В результате описанных процессов на дне стакана скапливается конденсат, который периодически сбрасывается в атмосферу при открытии клапана.

Механические влагомаслоотделители с охлаждением воздуха

Механический влагомаслоотделитель с радиатором

Конструктивно данные устройства являются комбинацией двух приборов: инерционного влагомаслоотделителя и радиатора (охладителя воздуха). В этих агрегатах используется как динамический эффект, так и термодинамический: сначала воздух, поступающий от компрессора, охлаждается в радиаторе, а затем очищается от сконденсировавшихся капель воды и масла в инерционном влагомаслоотделителе. Работа прибора в зимнее время года обеспечивается за счет того тепла, что поступает с нагретым воздухом от компрессора — этой тепловой энергии вполне достаточно для разморозки клапана и регулятора давления даже при значительных отрицательных температурах.

Радиатор выполняется из металлической трубы, свернутой в овальную спираль из 4-8 витков, дополнительно на поверхности трубы может располагаться алюминиевое ребрение. Радиатор может устанавливаться рядом с влагомаслоотделителем, либо вокруг него — во втором случае обеспечивается компактность конструкции при сохранении эффективности работы прибора.

Следует заметить, что данные типы устройств часто объединяются с регуляторами давления воздуха. Такое конструктивное решение сокращает общее число агрегатов в пневмосистеме и повышает эффективность удаления конденсата.

Коалесцентные влагомаслоотделители

Коалесцентный влагомаслоотделитель



Эффект коалесценции

Работа данных устройств основана на эффекте коалесценции — объединении (слиянии) капель жидкости при прохождении пористой среды с возрастающей величиной пор. В простейшем случае коалесцентный фильтр выполнен в виде нескольких слоев пористого материала и металлических сеток с всё возрастающей величиной пор или ячеек. Содержащиеся в воздухе микроскопические капли масла и воды при прохождении такого фильтра постепенно объединяются и растут в размерах, на выходе фильтра капли имеют уже вполне макроскопические размеры и под действием силы тяжести стекают вниз.

Конструктивно коалесцентные влагомаслоотделители могут быть двух типов:

• Самостоятельные устройства;
• Дополнительные коалесцентные фильтры во влагоотделителях (осушителях воздуха) адсорбционного типа.

В первом случае основу прибора составляет стакан, внутри которого располагается кольцевой коалесцентный фильтр, состоящий из нескольких слоев специального пористого материала или металлических сеток. Воздух подается через крышку стакана внутрь кольцевого фильтра, проходит через него и выходит через выводной патрубок, а конденсат скапливается на дне стакана, откуда периодически удаляется в атмосферу через клапан или кран.

Во втором случае основу прибора составляет адсорбционный осушитель воздуха, выполненный в виде стандартизированного сменного картриджа (патрона). Внутри патрона располагается емкость с адсорбером — гранулированным веществом, активно поглощающим влагу. Вокруг этой емкости располагается кольцевой коалесцентный фильтр из пористого материала или металлических сеток. Коалесцентный фильтр производит основную очистку воздуха от масла, а адсорбер — от воды. Масло скапливается на дне корпуса прибора, а вода собирается в адсорбере, периодически картридж продувается сжатым воздухом, который удаляет из адсорбера излишнюю влагу и сбрасывает в атмосферу скопившееся масло.

Как верно подобрать и заменить влагомаслоотделитель

Влагомаслоотделители играют важную роль в пневматической системе автомобиля, фактически обеспечивая ее длительную работу в любых условиях, защищая от коррозии и загрязнения. Поэтому неисправное устройство необходимо отремонтировать или заменить в сборе. Проще всего задача решается при оснащении автомобиля влагомаслоотделителями в виде сменных картриджей. При повреждении или выработке ресурса такой картридж просто меняется, на замену используется устройство того типа и модели, что рекомендованы производителем автомобиля (они отличаются типом крепежа и характеристиками).

Если на автомобиле установлен механический влагомаслоотделитель с радиатором, то и на замену следует использовать аналогичное устройство. Отсутствие радиатора может негативно сказаться на работу всей системы, так что здесь лучше не рисковать. Для транспортных средств с приборами коалесцентного и инерционного типа также лучше не отходить от рекомендаций автопроизводителя.

Замену влагомаслоотделителя необходимо выполнять в соответствии с инструкцией по ремонту транспортного средства. Обычно эта работа сводится к отворачиванию приборов с применением специального инструмента или вовсе без него, лишь в некоторых случаях придется отвернуть несколько болтов и снять два или три трубопровода. При монтаже нового прибора необходимо использовать идущие в комплекте уплотнители и следить за герметичностью системы. Если влагомаслоотделитель подобран и заменен верно, то пневмосистема будет надежно работать в любых условиях и еще нескоро потребует ремонта.