Jak wybrać filtr liniowy dla systemu sprężonego powietrza?

Cząstkistałe : Cząstki stałe w sprężonym powietrzu to małe cząstki materiału, takie jak kurz, brud i/lub pyłki, a także luźne kawałki metalu. W zależności od czułości aplikacji i/lub procesu, kontakt z cząstkami może być szkodliwy dla produktu końcowego. Mogą również powodować opóźnienia w produkcji i kontroli jakości, a także niezadowolonych klientów.

Aerozole: Aerozole składają się z małych kropel cieczy znajdujących się w układzie sprężonego powietrza, zwłaszcza w maszynach z wtryskiem oleju. Aerozole powstają ze środka smarnego. Dlatego olej używany w sprężarce może być szkodliwy zarówno dla produktów, jak i osób, jeśli nie jest odpowiednio traktowany.

Opary: W układzie sprężonego powietrza opary składają się ze środków smarnych, jak również z innych cieczy, które przekształciły się w gaz. Opary takie wymagają specjalnego filtra z węglem aktywnym w celu usunięcia z układu.

Teraz, gdy mamy lepsze zrozumienie zanieczyszczeń powyżej, przyjrzyjmy się, jakie rodzaje metod filtracji są stosowane.

Cząstki stałe : W układzie sprężonego powietrza cząstki stałe to małe cząstki stałego materiału, takiego jak kurz, brud i pyłki z otaczającego powietrza, a także luźne cząstki metalu, które mogą być spowodowane korozją rur. W zależności od wrażliwości aplikacji i procesu kontakt z cząsteczkami może być szkodliwy dla produktu końcowego, powodując opóźnienia w produkcji i problemy z jakością wyrobów, nie wspominając o potencjalnie niezadowolonych klientach. 

Aerozole : Aerozole składają się z małych kropelek cieczy, które można znaleźć w systemie sprężonego powietrza, szczególnie w przypadku sprężarek z wtryskiem oleju. Aerozole powstają ze smaru, w tym przypadku oleju używanego w sprężarce i mogą być szkodliwe zarówno dla produktów, jak i dla ludzi, jeśli nie są odpowiednio uzdatnione. 

Opary: W układzie sprężonego powietrza opary składają się ze smarów, a także wszelkich innych cieczy, które przekształciły się w gaz. Takie opary wymagają specjalnego filtra aktywowanego węglem, aby można je było usunąć z systemu.

Przyjrzyjmy się teraz, jakie rodzaje metod filtracji są stosowane w eliminowaniu każdego rodzaju zanieczyszczeń.

W suchych filtrach cząstek stałych zastosowano trzy główne mechanizmy usuwania cząstek stałych ze sprężonego powietrza. Te trzy siły przyczyniają się do ogólnej wydajności filtra.

Uderzenie inercyjne :Uderzenie inercyjne jest procesem, w którym cząstki zbyt ciężkie, aby przepływać strumieniem sprężonego powietrza, zostają uwięzione w medium włóknistym sprężonego powietrza. Im większe są cząstki, tym łatwiej będzie je oddzielić.

Przechwytywanie: mniejsze cząstki mogą podążać za strumieniem powietrza. Jednakże, jeśli średnica cząsteczki jest większa niż szczelina medium filtracyjnego, zostanie ona złapana przez media filtrujące. Ułatwia to wyeliminowanie większych cząstek niż mniejsze.

Dyfuzja: Dyfuzja ma miejsce, gdy małe cząstki poruszają się nieregularnie po powierzchni, zamiast podążać za strumieniem sprężonego powietrza. Ta nieregularna ścieżka ruchu jest spowodowana przez cząstki zderzające się z innymi cząstkami gazu, co jest zjawiskiem zwanym ruchem Browniańskim. Ponieważ cząstki mają swobodny zakres ruchu, jest bardziej prawdopodobne, że zostaną przechwycone i usunięte przez media filtrujące. Dzięki dyfuzji, oddzielanie mniejszych cząstek jest łatwiejsze niż oddzielanie większych. 

Do usuwania aerozoli i oparów stosuje się dwa typy filtrów. Filtry koalescencyjne są wykorzystywane do usuwania cieczy, jak również niektórych cząstek stałych, podczas gdy filtry pary wykorzystują adsorpcję do usuwania oparów ze sprężonego powietrza.

Koalescencja: filtry koalescencyjne służą do usuwania aerozoli i cząstek stałych, ale nie są skuteczne w usuwaniu oparów. Proces koalescencji polega na zebraniu małych kropelek cieczy w celu utworzenia dużych kropelek. Wraz ze wzrostem wielkości kropelek wpadają z filtra do pochłaniacza wilgoci, powodując czystszy i osuszający strumień sprężonego powietrza.

Adsorpcja: Adsorpcja jest procesem chemicznym stosowanym do usuwania gazowych smarów lub oparów. Proces ten polega na wiązaniu się oparów z powierzchnią medium (adsorbentem). Aktywne filtry węglowe są powszechnie stosowane, ponieważ przyciągają opary oleju.

Ponieważ opary oleju pokrywają powierzchnię aktywnego węgla drzewnego z upływem czasu, należy koniecznie wymienić filtr przed jego nasyceniem. W przeciwnym razie doprowadziłoby to do przebicia oleju do układu pneumatycznego.

Konieczne jest również zastosowanie filtra przeciwpyłowego za aktywnym filtrem węglowym. Dzieje się tak dlatego, że małe cząstki węgla drzewnego mogą się wybić i dostać do strumienia powietrza.

Aby ocenić potencjalne uszkodzenia układu sprężonego powietrza spowodowane olejem, ważne jest, aby zrozumieć posiadane wyposażenie i podstawowe wymagania branżowe. Jeśli Twoja branża ma surowe przepisy zdrowotne i sprzęt jest wrażliwy na działanie oleju / oparów, ważne jest, aby zastosować odpowiednią filtrację.

Przyjrzyjmy się bliżej środkom smarnym i zrozumiemy ich wpływ na produkt końcowy. Podobnie jak w przypadku cząstek stałych,środki smarnemogą dostać się do układu sprężonego powietrza z powietrza otoczenia, a także z samej sprężarki. Operacje w zakładzie, takie jak układ wydechowy silnika, uwalniają do otaczającego powietrza węglowodory, takie jak aerozole olejowe, co może pogorszyć jakość powietrza i spowodować awarię sprzętu.

Sprężarki powietrza z wtryskiem oleju uwalniają również środki smarne do układu sprężonego powietrza, co zwiększa koszty eksploatacji i konserwacji. Branże takie jak elektronika i półprzewodniki są szczególnie narażone na zanieczyszczenie smarem, co może spowodować utratę produktu, nieterminowość i niezadowolenie klientów.

Słaba filtracja zwykle powoduje korozję rur, zwiększone spadki ciśnienia i może spowodować uszkodzenie sprzętu, powodując kosztowne przestoje i nieoczekiwane koszty naprawy. Korozja może również powodować nadmiar zanieczyszczeń w instalacji rurowej, co z kolei prowadzi do cięższej pracy sprężarki. Prowadzi to do większego zużycia energii i nadmiernego zużycia części sprężarki.

Prawidłowa filtracja jest kluczem do osiągnięcia pożądanych rezultatów, gdy egzekwowane są surowe kody lub klasy czystości. Jedynym sposobem na pełną ochronę produktu przed niepożądanym olejem w układzie sprężonego powietrza jest użycie sprężarek bezolejowych. Ten typ technologii eliminuje ryzyko zanieczyszczenia, co skutkuje czystym, wysokiej jakości sprężonym powietrzem.

Istnieją trzy główne mechanizmy, które są stosowane w filtrach cząstek stałych, które służą usunięciu cząstek stałych wszystkich rozmiarów ze sprężonego powietrza. 

Zderzenia bezwładnościowe mają miejsce w przypadku stosunkowo dużych cząsteczek i / lub dużych prędkości gazu. Ze względu na dużą bezwładność ciężka cząsteczka nie podąża zgodnie z linią prądu lecz porusza się prosto i zderza się z włóknami, w których zostaje uwięziona. Im większe są cząsteczki, tym łatwiej je odseparować za pomocą tego mechanizmu.

Przechwycenie ma miejsce gdy cząsteczka nie podąża za linią prądu, ale promień cząsteczki jest większy niż odległość między linią prądu i obwodem włókna. Ułatwia to eliminowanie większych cząsteczek.

Dyfuzja: Osadzanie cząsteczek na skutek dyfuzji występuje, gdy bardzo mała cząsteczka nie podąża za linią prądu, ale porusza się po przypadkowym torze niezgodnie z linią prądu na skutek ruchów Browna. Ma to tym większe znaczenie im mniejsza jest wielkość cząsteczek i prędkość powietrza.

Zdolność filtra do separacji cząsteczek jest połączeniem opisanych powyżej cech (których znaczenie jest zależne od wielkości cząsteczek).

Istnieją dwa rodzaje filtrów używanych do usuwania aerozoli i oparów. Filtry koalescencyjne są używane do usuwania cieczy, a także niektórych cząstek stałych, podczas gdy filtry węglowe wykorzystują adsorpcję do usuwania oparów ze sprężonego powietrza. 

Koalescencja : filtry koalescencyjne są używane do usuwania aerozoli i cząstek stałych, ale nie są skuteczne w usuwaniu oparów. Proces koalescencji polega na łączeniu małych kropelek cieczy w celu utworzenia dużych kropel. Wraz ze wzrostem wielkości kropel opadają one grawitacyjnie z wkładu filtrującego do spustu kondensatu, co skutkuje czystszym i suchym strumieniem sprężonego powietrza. 

Adsorpcja: Adsorpcja to proces chemiczny stosowany do usuwania gazowych smarów lub oparów. Proces polega na wiązaniu par z powierzchnią medium (adsorbentu). Zwykle do tego celu wykorzystuje się w filtrach węgiel aktywowany ze względu na dużą powierzchnię i przyciąganie par oleju. Ponieważ  z czasem węgiel aktywowany zostaje całkowicie nasycony parami , konieczna jest jego wymiana w celu kontynuacji pracy filtra. Jeżeli to nie nastąpi, może dojść do przedostania się par oleju do systemu sprężonego powietrza. Konieczne jest również użycie filtra pyłowego po filtrze węglowym, ponieważ małe cząstki węgla mogą się wyrwać i dostać się do strumienia powietrza.

Aby ocenić potencjalne uszkodzenia, które olej może wywołać w systemie sprężonego powietrza, muszą Państwo znać podstawowe wymagania  dla swojej branży lub sprzętu, który wykorzystuje sprężone powietrze. Jeśli branża musi przestrzegać restrykcyjnych wymagań zdrowotnych  i lub Twój sprzęt jest wrażliwy na działanie oleju lub pary, ważne jest, aby użyć odpowiedniej filtracji. Przyjrzyjmy się smarom i zobaczmy, jak mogą wpływać na produkt końcowy. 

Podobnie jak w przypadku pyłów, smary mogą dostać się do systemu sprężonego powietrza z otaczającego powietrza, a także z samej sprężarki. Przykładowo spaliny wydechowe z silników pracujących w otoczeniu sprężarki, uwalniają do powietrza węglowodory, które mogą negatywnie wpłynąć na jakość powietrza i spowodować awarię sprzętu. Sprężarki powietrza z wtryskiem oleju uwalniają smary do układu sprężonego powietrza, co powoduje wzrost kosztów eksploatacji i konserwacji odbiorników. Przemysły, takie jak elektronika i produkcja półprzewodników, są szczególnie narażone na zanieczyszczenie smarem, co może skutkować uszkodzeniem produktu, niedotrzymaniem terminów i niezadowolonymi klientami. 

Zła filtracja prowadzi często do korozji rur, zwiększonych spadków ciśnienia i może spowodować uszkodzenie sprzętu, powodując kosztowne przestoje i nieoczekiwane koszty naprawy. Korozja może również powodować nadmierne zanieczyszczenia w systemie rur, co z kolei powoduje, że sprężarka pracuje ciężej, co prowadzi do większego zużycia energii i nadmiernego zużycia części sprężarki. Właściwa filtracja jest kluczem do uzyskania pożądanych rezultatów, gdy egzekwowane są ścisłe normy lub klasy czystości. 

Jedynym sposobem na całkowite zabezpieczenie produktu przed niechcianym olejem w układzie sprężonego powietrza jest zastosowanie sprężarek bezolejowych, ponieważ ten rodzaj technologii eliminuje ryzyko zanieczyszczenia, czego skutkiem jest czyste, wysokiej jakości sprężone powietrze.