SMC AFD — маслоотделитель тонкой очистки: как подобрать типоразмер

На окрасочном участке пневмопистолет то и дело даёт «плевки» — на свежей покраске остаются мелкие масляные пятна. Компрессор новый, основной фильтр AF на линии стоит и исправно снимает пыль и крупные капли, но тонкую масляную взвесь — туман, который образуется от компрессорного масла и держится в потоке воздуха, — сетчатый элемент AF не ловит: слишком мелкая дисперсия. Нужен не более грубый фильтр, а отдельный узел тонкой очистки — маслоотделитель. В этой статье — что такое серия SMC AFD, чем она отличается от фильтра AF и фильтр-регулятора AW, как подобрать типоразмер по расходу сети и разбор расчёта на реальном артикуле.

Что такое SMC AFD и почему это не фильтр AF?

У SMC в линейке подготовки воздуха несколько последовательных звеньев, и каждое решает свою задачу. Серия AF — базовый фильтр (штатно 5 мкм), задерживает ржавчину, окалину, крупные капли влаги и масла механическим сетчатым элементом. Серия AFD — отдельная линия, официально описанная производителем как «Micro Mist Separator» (коалесцирующий сепаратор туманной фракции): элемент тонкой очистки укрупняет мельчайшие капли масла до размера, при котором они стекают в чашу под собственным весом, и задерживает частицы вплоть до 0,01 мкм. Это на два порядка тоньше, чем у AF, и AFD ставят вторым звеном именно потому, что первый (AF) такую фракцию физически пропускает. Отдельно от обоих стоит серия AW — это фильтр-регулятор, у которого к фильтрующей функции добавлен редукционный клапан давления; AW не заменяет ни AF, ни AFD и решает третью задачу — стабилизацию давления в сети.

У SMC серия AFD выпускается в трёх типоразмерах по присоединительной резьбе: AFD20 (наш каталог — AFD2000), AFD30 (AFD3000) и AFD40 (AFD4000). Наименование типоразмеров и портов у производителя двойное: код без буквы резьбы означает резьбу Rc, с буквой F — резьбу G; например, SMC AFD20-01 и AFD20-F01 — разные обозначения резьбы одного и того же присоединения по порту 01, и оба совместимы с нашим AFD2000-01 (резьба G). Смешивать резьбовые исполнения при заказе фитингов нельзя — Rc и G на одном номинальном диаметре не взаимозаменяемы по профилю резьбы.

Чем подбор маслоотделителя отличается от подбора обычного фильтра?

У фильтров и маслоотделителей тонкой очистки типоразмер подбирают не по присоединительной резьбе цеховой магистрали (это только про то, каким фитингом подключать), а по номинальному расходу узла. У элемента тонкой очистки есть паспортный номинальный расход при стандартных условиях (обычно указывается при входном давлении 0,7 МПа и перепаде давления на элементе около 0,01 МПа) — при расходе выше номинала капли масла проходят через элемент, не успевая укрупниться, и эффективность отсечения падает вместе с ростом перепада давления. Поэтому рабочую точку по расходу берут не «впритык» к номиналу, а с запасом — распространённая инженерная практика для элементов тонкой очистки держит рабочий расход в пределах 60–70% от номинального: Q_раб ≤ 0,7 × Q_ном.

Подключить узел к магистрали можно прямым цанговым фитингом, например нашим PC для трубок Ø4–16 мм, цена от 10 ₽; резьбу узла сверяйте с резьбой фитинга.

По номинальному расходу типоразмеры образуют тот же ряд, что и по резьбе: AFD20 — младший, рассчитан на небольшую магистраль или отдельный станок; AFD30 — средний, типичен для цехового ответвления; AFD40 — старший, под общую линию или несколько потребителей разом. Точный номинальный расход по каждому конкретному исполнению уточняйте по актуальному листу поставщика перед заказом на ответственный узел — каталожные значения у дистрибьюторов по разным исполнениям одного типоразмера могут отличаться в зависимости от опции чаши и слива.

Срок по каждой позиции AFD — в её карточке.

Пример расчёта: маслоотделитель на линию окрасочного поста

Исходные данные: окрасочный пост потребляет по воздуху в пике около 250 л/мин (пневмопистолет плюс подсос при регулировке факела), давление сети 0,6–0,7 МПа. Задача — поставить маслоотделитель тонкой очистки перед постом, чтобы снять масляный туман, который проходит через основной фильтр AF.

Шаг 1. Требуемый запас по расходу: рабочая точка не должна превышать 70% номинала элемента, значит минимальный номинальный расход элемента: Q_ном ≥ Q_раб / 0,7 = 250 / 0,7 ≈ 357 л/мин.

Шаг 2. Сравнить требуемые 357 л/мин с номинальным расходом нужного типоразмера AFD. В листе WAAL для AFM/AFD указаны только присоединение, тонкость (0,3 / 0,01 мкм) и давление 0,05–0,85 МПа — номинальный расход берут из паспорта изделия (или листа SMC AFD для оригинала). Типоразмер выбирают так, чтобы рабочая точка была не выше 60–70 % номинала.

Вывод. Если по паспорту номинал AFD3000 меньше 357 л/мин, берут старший AFD4000 — например, AFD4000-03 под резьбу G3/8, если магистраль на этом участке уже собрана под этот диаметр присоединения. Резьбы G1/4 у AFD4000 в нашем ряду нет (есть G3/8, G1/2, G3/4) — на линию G1/4 его ставят через переходник; диаметр присоединения на номинальный расход не влияет, его выбирают отдельно под фитинги магистрали.

Какие ошибки чаще всего допускают при подборе AFD?

• Подбирают типоразмер по резьбе магистрали, а не по расходу. Резьба говорит только о диаметре присоединения; при том же диаметре линии расход поста может требовать более старшего корпуса — тогда ставят переходники на резьбу.
• Путают AFD с обычным фильтром AF. AF снимает механические частицы и крупные капли, AFD — тонкую масляную взвесь до 0,01 мкм. Один не заменяет другой, оба ставят последовательно: сначала AF, затем AFD.
• Берут расход впритык к номиналу. При работе на 90–100% номинала элемент теряет эффективность отсечения именно тогда, когда чистота воздуха важнее всего — в пике потребления.
• Не разводят резьбу Rc и G при заказе. Код без буквы у SMC — резьба Rc, с буквой F — резьба G; наш каталог даёт резьбу G, при подборе фитингов под смешанную магистраль это нужно свести в одну систему.

Какие материалы пригодятся ещё?

• Пневматические фильтры AF — очистка сжатого воздуха
• Блок подготовки воздуха (FRL) NAC
• Блок подготовки воздуха (FRL) AC
• Аналог блоков подготовки воздуха Festo — подбор по ISO
• Конвертер единиц
• Обзор онлайн-калькуляторов для инженера пневматики
• Масло в сжатом воздухе: откуда и как убрать

Частые вопросы про маслоотделитель SMC AFD

Чем AFD отличается от обычного фильтра AF?

AF — базовый сетчатый фильтр, задерживает ржавчину, окалину и крупные капли влаги/масла. AFD — отдельная линия тонкой очистки (коалесцирующий сепаратор), снимает масляный туман вплоть до 0,01 мкм, который AF пропускает. AFD ставят вторым звеном, после AF.

AFD — это то же самое, что фильтр-регулятор AW?

Нет. AW — фильтр-регулятор: к фильтрующей функции у него добавлен редукционный клапан давления, задача которого — стабилизировать давление в сети. AFD решает другую задачу — тонкую очистку от масляного тумана — и клапана давления не имеет.

Наш фильтр-регулятор AW — это два узла в одном корпусе, цена от 1 060 ₽.

Как подобрать типоразмер AFD по расходу?

Рабочий расход сети не должен превышать 60–70% номинального расхода элемента: Q_раб ≤ 0,7 × Q_ном. Если расход выше — берут следующий по старшинству типоразмер (AFD20 → AFD30 → AFD40), а не пытаются «дожать» младший корпус.

Что означают буквы в коде SMC — AFD20-01 и AFD20-F01 это разное?

Это разные обозначения резьбы одного присоединения: код без буквы — резьба Rc, с буквой F — резьба G. Наш каталог даёт исполнение под резьбу G — совместимо с AFD20-F01/F02 и аналогичными кодами других типоразмеров.

Можно поставить AFD без AF перед ним?

Технически элемент AFD и сам задерживает часть механических частиц, но производитель предусматривает его как второе звено после основного фильтра — без AF ресурс элемента тонкой очистки расходуется на грубую фракцию, которую эффективнее снимает более дешёвый AF.

Какой типоразмер AFD ставить на линию с расходом около 250 л/мин?

По правилу запаса (не выше 70 % номинала) номинал AFD нужен не меньше ≈357 л/мин; номинальный расход типоразмера берут из паспорта (в листе WAAL для AFD он не указан) и выбирают тот, где рабочая точка укладывается в запас.

Автор — Вадим Ибрагимов, главный инженер CORNETA.TECH. Инженерный подбор совместимого аналога блока подготовки воздуха за 1 рабочий день — пришлите спецификацию.