Различные заказчики, в связи с различными требованиями к качеству, нуждаются в дополнительной фильтрации и очистке сжатого воздуха, то есть в установке фильтра на трубопроводе, чтобы обеспечить снижение содержания пыли и масла в сжатом воздухе до определённого уровня, а количество загрязняющих веществ – до приемлемого. Эффективное удаление этих загрязняющих веществ может осуществляться различными способами. В этой статье блога компания Wuxi Yuanmei , производитель высокоточных фильтрующих элементов для сжатого воздуха , расскажет, как выбрать, установить и заменить фильтры сжатого воздуха, предлагаемые к продаже.
Фильтры сжатого воздуха помогают защитить прецизионное оборудование и процессы от вторичных источников пыли, масла, микроорганизмов и запахов. Частицы пыли, как правило, представляют собой твердые частицы в воздухе, которые могут нанести вред человеку или продукции. По статистике, в кубическом метре атмосферы содержится до 141 миллиона частиц, а при сжатии до 7,0 бар концентрация составляет более 141 000 000 000, из которых более 80% имеют размер менее 2 мкм. Как правило, входные фильтры воздушного компрессора фильтруют частицы размером около 10 мкм и более и предназначены для защиты только самого воздушного компрессора, а не для защиты любого оборудования, расположенного ниже по течению. Кроме того, частицы износа, образующиеся в компрессоре во время работы, и отложения от деградации масла под воздействием тепла сжатия могут переноситься со сжатым воздухом в оборудование или процессы, расположенные ниже по течению. При типичном содержании масла на выходе винтового компрессора с впрыском масла > 3 ppm такие вещества также продолжают попадать в оборудование и процессы, расположенные ниже по течению. Поэтому установка фильтра трубопровода перед местом использования сжатого воздуха может эффективно удалять эти загрязняющие вещества, что очень необходимо для пользователей.
Основные механизмы фильтрации в фильтрах для трубопроводов сжатого воздуха: прямое улавливание, инерционный удар и диффузия. Также возможно усиление эффективности фильтрации за счёт электростатического притяжения.
1. Прямое задержание: при столкновении частиц с волокнами фильтрующего материала без отклонения от линии потока происходит прямое задержание. Этот тип воздействия обычно происходит на поверхности фильтрующего элемента, в основном затрагивая частицы большего размера (обычно более 1 мкм).
2. Инерционное столкновение: Инерционное столкновение происходит, когда частицы, проходящие через лабиринт волокон фильтрующего элемента, не могут удержаться в потоке воздуха, сталкиваются с волокнами и прилипают к ним. Это обычно происходит с частицами размером от 0,3 до 1,0 мкм.
3. Диффузия (или броуновское движение) происходит в самых мелких частицах размером менее 0,3 мкм. Эти частицы, как правило, проходят через фильтрующий элемент вместе с потоком воздуха, что увеличивает вероятность столкновения и прилипания к волокнам фильтра.
При длительном использовании фильтров сжатого воздуха на фильтрующем элементе скапливаются загрязнения, что приводит к определённому сопротивлению в канале сжатого воздуха и потере давления в системе. Как правило, потеря давления в 1 бар увеличивает потребление энергии на 7%. Регулярная замена фильтрующих элементов сжатого воздуха может снизить расходы на электроэнергию.
1. Пылевые фильтры. В основном удаляют частицы размером более 1,0 микрона. Конструкция фильтра трубопровода будет создавать различные механизмы, и желаемая степень удаления загрязняющих веществ приводит к некоторым перекрывающимся эффектам. Системный трубопровод, если прямая установка фильтров более высокой точности, приведет к большему падению давления в системе, необходимости в воздушных компрессорах для обеспечения более высокого давления и дополнительных затрат на электроэнергию, а также к более высоким расходам на последующую замену и техническое обслуживание. Таким образом, пылевые фильтры могут быть эффективными для снижения номинальных значений падения давления, но максимально допустимое падение давления перед заменой картриджа также необходимо учитывать при определении давления на выходе воздушного компрессора и после оборудования для сушки и фильтрации. Именно поэтому большинство клиентов в основном устанавливают пылевые фильтры. Рекомендуется устанавливать пылевой фильтр в воздуховоде после осушителя воздуха и перед всем рабочим оборудованием и процессами.
2. Коалесцирующий фильтр. Удаление мелких капель частиц, влаги или масла размером менее 1,0 микрона позволяет им прилипать к фильтрующему материалу и объединяться в более крупные капли. Поток через фильтрующий элемент направлен изнутри наружу, где больший диаметр обеспечивает более низкую скорость на выходе. Часто предусмотрены барьеры, препятствующие повторному попаданию капель в воздушный поток. Пористая структура позволяет коалесцированной жидкости самотеком стекать вниз к дну фильтрующего стакана, откуда она обычно сливается из стакана с помощью автоматического сливного устройства, которое может содержать масло и воду.
Коалесцирование не должно приводить к увеличению падения давления в течение срока службы фильтра. Если перед коалесцирующим фильтром не установлен соответствующий пылевой фильтр, увеличение падения давления обычно происходит из-за накопления твердых частиц. Нормальное падение давления должно быть «влажным» падением давления после насыщения расчетного элемента. «Сухое» падение давления до надлежащего смачивания элемента будет уменьшено, и рекомендуется использовать коалесцирующие фильтры перед любым осушителем, который может содержать адсорбирующий материал, чтобы предотвратить повреждение оборудования или технологических процессов маслом. Термин «масло» включает в себя углеводороды на нефтяной основе и синтетические, а также другие синтетические масла, такие как диэфиры, которые могут воздействовать на такие материалы, как акрилы.
3. Адсорбционные фильтры. Фильтры для улавливания частиц и коалесцирующие фильтры удаляют очень мелкие твердые и жидкие частицы размером менее 0,01 микрона, но не пары масла и запахи. Адсорбция — это процесс притяжения и адгезии молекул газа и жидкости к твердым поверхностям. Обычно фильтрующие элементы содержат частицы активированного угля с очень большой площадью поверхности и большим временем удержания. Активированный уголь используется только для адсорбции паров. Адсорбционные фильтры должны быть защищены предвключенным коалесцирующим фильтром для предотвращения серьезного загрязнения жидкого масла. Комплекс систем, оснащенных всеми тремя типами фильтров, обеспечит получение сжатого воздуха относительно высокого качества.
В классах качества воздуха, определенных стандартом ISO 8573-1 (см. таблицу ниже), класс 1 учитывает содержание твердых частиц, класс 2 — содержание влаги, а класс 3 — содержание углеводородов (нефтепродуктов).
1. Коалесцирующий фильтр, установленный после доохладителя и влагоотделителя (рисунок 1), удаляет частицы размером до 1 микрона и жидкости с концентрацией до 0,5 ppm (при номинальной температуре 21 °C), что соответствует требованиям к качеству газа для классов 1–3. Сюда входят класс 1 по твердым частицам, класс без влаги и класс 3 по углеводородам.
2. Высокоэффективный коалесцирующий фильтр (рис. 2), расположенный после воздухоохладителя и влагоотделителя (рис. 2), удаляет жидкие частицы размером до 0,01 мкм. Этот фильтр имеет первичную ступень очистки для твердых частиц (без влагопоглощения) и вторичную ступень очистки для отделения углеводородов.
3.Тот же тип фильтра, который используется с рефрижераторными осушителями (рисунок 3), будет соответствовать требованиям к качеству газа класса 1.4.1.
4. Если точка росы под давлением адсорбционного осушителя составляет -40 °C, то высокоэффективный коалесцирующий фильтр, размещенный выше по потоку для защиты слоя адсорбента, и пылевой фильтр, размещенный ниже по потоку (рисунок 4), будут соответствовать требованиям к качеству газа класса 1.2.2.
В сочетании с фильтром с активированным углем содержание масла может быть снижено до 0,003 ppm, что соответствует требованиям класса 1.2.1. Этот класс можно назвать «безмасляным», поскольку содержание углеводородов в нём ниже типичных для промышленной атмосферы значений. Если точка росы под давлением регенеративного адсорбционного осушителя составляет -73 °C, такая комбинация будет соответствовать более высоким требованиям к качеству газа. Замена адсорбционного осушителя на рефрижераторный осушитель по-прежнему будет соответствовать требованиям к качеству газа «без масла», но с более высокой точкой росы под давлением (3 °C), что соответствует требованиям к качеству газа класса 1.4.1.
5. Атмосферные условия часто неблагоприятные, особенно в промышленных условиях, где воздух содержит конденсируемые углеводороды из несгоревшего топлива, выбрасываемого двигателями, обогревателями и другими источниками. Эти концентрации оцениваются в диапазоне от 0,05 до 0,25 ppm. Аэрозоли также распыляются до размеров от 0,8 до 0,01 микрометра. Безмасляные воздушные компрессоры не производят масляных загрязнений, но атмосферный воздух, поступающий в компрессор, неизбежно содержит различные уровни этих загрязняющих веществ. Поэтому безмасляные компрессоры также требуют тщательной осушки и фильтрации после сжатия, чтобы соответствовать требованиям к качеству газа класса 1.2.1 (Рисунок 5) или 1.1.1. Например, содержание влаги в насыщенном воздухе при различных температурах требует дополнительной очистки для соответствия стандартам дыхательного или медицинского воздуха. Системы сжатого воздуха должны устанавливать трубопроводные фильтры последовательно в соответствии с требованиями к точности, обеспечивая правильную ориентацию. Регулярно сливайте загрязняющие вещества и утилизируйте их в соответствии с указаниями.
Подводя итог, можно сказать, что фильтры для трубопроводов сжатого воздуха различаются в зависимости от конкретных требований заказчиков к использованию сжатого воздуха. Для предотвращения вторичного загрязнения как продукции, так и персонала необходимо принимать соответствующие меры. Поэтому для различных условий применения следует выбирать различные фильтры для трубопроводов. В данной статье лишь дается краткая информация о фильтрах для трубопроводов сжатого воздуха. Если вы обнаружите какие-либо неточности, пожалуйста, укажите на них, и автор оперативно внесет исправления.
Присоединяйтесь к нам
Послепродажное обслуживание
Новости
