Очистка воздуха от масла после компрессора

Очистка воздуха от масла: очищаем сжатый воздух правильно!

очистка воздуха от масла

Для повышения надежности функционирования и долговечности пневматических систем управления необходим целый комплекс мероприятий. Очень важной при этом является оптимальная подготовка сжатого воздуха, включающая в себя его очистку от разнообразных загрязнений. Очистка воздуха от масла нужна потому, что загрязнения сжатого воздуха в 3-7 раз снижают долговечность пневматического оборудования и в 80% случаев являются причиной выхода его из строя.

Загрязнения сжатого воздуха

Условно загрязнения сжатого воздуха компрессорного оборудования можно разделить на три больших группы: твердые загрязнения, газообразные загрязнения, вода и компрессорное масло в жидкой, а также паровой фазе.

К появлению этого нежелательного компонента в сжатом воздухе могут привести смазка компрессоров и пневматических устройств, масляные фильтры, а также пары и распыленное масло в окружающей среде.

Пожалуй, наибольшие трудности возникают при удалении тумана компрессионного масла. Это связано с небольшим размером аэрозольных частиц, подавляющее большинство из которых имеет диаметр меньше 1 мкм. В процессе сжатия воздуха, содержащего примеси масла, в камере появляется масляный туман, в состав которого входят капли размером 1,0 мкм и распыленный аэрозоль с размером частиц 0,01 мкм и даже меньше. Также отмечают наличие масляных паров (газовой фазы).

Все эти примеси уносятся вместе с воздушным потоком. Концентрация масляного тумана в сжатом воздухе может доходить до 1 г/м 3 . В целом она зависит от общих характеристик используемого масла, а также типа и особенностей конструкции компрессоров. Если говорить о масле в общем, то стоит отметить, что его содержание в сжатом воздухе может достигать нескольких десятков граммов на один кубический метр.

Фильтры для очистки

На практике для очистки сжатого воздуха от масла применяют специальные фильтры. При их производстве могут использоваться разнообразные материалы, включая композитные. Наиболее часто применяют: агломераты бронзы и нержавеющей стали, гидрофобные мембраны, пропитанные смолой волокна целлюлозы, керамику и кварцит, полимерные материалы и микроволокна боросиликата с или без связующей добавки.

Выбор конкретного материала производится в зависимости от характера загрязнений и требований к технологическому процессу.

На рынке имеются мембраны, которые могут помочь создать фильтры различной степени очистки воздуха, включая стерильную или ультрачистую. Последние две степени очистки сжатого воздуха нашли свое применение в электронике, пищевой промышленности, фармацевтике и прочих подобных областях.

Для удаления масла также могут быть использованы коалесцентные фильтры. Если сжатый воздух, содержащий микрокапли примесей, пропустить через пористую субмикронную мембрану, то возникнет явление коалесценции. Его суть состоит в том, что микрокапли начинают вступать в контакт и объединятся. В результате появляются большие капли, постоянно увеличивающиеся в размерах. Поток воздуха их выталкивает и появляется возможность сбора с другой стороны пористой мембраны.

Выделенную жидкость аккумулируют на дне емкости фильтра до полного удаления или вручную, или автоматически с помощью специальных сливов.

Наиболее эффективные марки коалесцентных картриджей помогают снизить содержания масла в сжатом воздухе до 0,01 ppm (частей на миллион, обычно выраженных в весе). Пары масла с помощью данного оборудования не могут быть удалены, поэтому дополнительно нужно использовать специальные адсорбенты.

Кроме фильтрации для очистки от сжатого воздуха используют также процесс осушки и силовые поля. Существующие установки могут объединять в себе несколько способов очистки.

Избежать попадания в сжатый воздух масла можно в том случае, если используется безмасляный компрессор. Все дело в том, что в качестве смазочного материала он не использует масло. Вместо него может быть залита вода. Недостатком оборудования такого типа является ограниченная область использования. Безмасляные компрессоры можно применять в медицине, пищевой промышленности и фармацевтике. Среди преимуществ стоит выделить необходимость меньшего ухода и надзора, так как оборудование такого типа имеет меньше трущихся деталей и расходных материалов.

Также для производства безмасляного воздуха могут быть использованы спиральные компрессоры.

Процесс очистки сжатого воздуха от масла

В компрессоры попадает воздух, содержащий загрязнения в виде твердых частиц. Возможно также наличие некоторого количества водяного пара, который в случае сжатия может конденсироваться и образовывать загрязнения в жидкой фазе. Не исключено присутствие и газообразных загрязнений.

Сам процесс сжатия сопровождается загрязнением маслом и водой. Степень загрязнения сжатого воздуха маслом зависит от конструкции и текущего состояния компрессора.

Согласно существующим данным, наличие в таком воздухе загрязнений различного происхождения способно в 3-7 сокращать срок службы пневмооборудования.

Масло является очень неприятной примесью, так как его удаление вызывает наибольшие трудности, особенно если оно пребывает в сжатом воздухе в виде аэрозоля с частицами размером 0,01-1 мкм.

Именно из-за небольшого размера использование сил инерции в этом случае не подходит. Поэтому на практике применяют фильтры контактного действия или коалесцентные.

В общем случае фильтровальный элемент имеет несколько слоев. Первый – мелкопористый. Проходя через него, частицы масла соединяются. Происходит их укрупнение (явление коалесценции). Второй слой – грубоволокнистый. В нем происходит расширение воздуха. На выходе скорость движения потока существенно снижается, а капли масла, пребывая под воздействием собственного веса, начинают опускаться на дно специального стакана. В нем предусмотрено наличие крана, с помощью которого происходит периодический отвод водомасляного конденсата.

Некоторые промышленные области не допускают наличия в воздухе аэрозолей, поскольку данный факт ухудшает качество производимой продукции или же делает протекание технологического процесса вообще невозможным.

Именно для таких случаев предусмотрено применение специальных фильтров-глушителей. Они более сложны по конструктивному исполнению и имеют значительные габариты. В связи с этим фильтры-глушители устанавливаются на выхлопном трубопроводе, являющимся общим для всей пневмосистемы.

Также для удаления масла из воздуха могут применяться системы химической очистки. В них используются специальные сменные картриджи.

Установки для очистки атмосферного воздуха

Эта задача может возникать, например, при продувке баков силовых трансформаторов и электрических аппаратов при их монтаже, обслуживании и ремонте. Конечная цель такой операции – это предохранение электроизоляции от увлажнения во время разгерметизации активной части. Таким образом, воздух, который для этого используется, должен быть чистым и не содержать ни масла, ни механических примесей, ни воды. Для очистки на практике применяют специальные установки типа «Суховей-4».

Установки для очистки атмосферного воздуха

Установка осушки воздуха Суховей-4

Принцип их работы базируется на осушке атмосферного воздуха в двух адсорберах, которые работают циклически. Они заполнены синтетическим сорбентом для очистки осушенного воздуха от механических примесей в фильтре.

Очистка атмосферного воздуха от примесей другого рода может осуществляться механическими, физическими или физико-химическими методами.

Очистка сжатого воздуха от масла

Для многих предприятий использующих сжатый воздух в качестве энергоносителя, следовательно, использующих компрессорное оборудование, возникает вопрос с очисткой сжатого воздуха от твердых примесей, масла и воды.
Если с очисткой воздуха от твердых примесей и влаги вопросов не так много, то с очисткой от компрессорного масла возникают сложности.
Рассмотрим несколько способов борьбы с маслом в сжатом воздухе:

  1. Использования нескольких фильтров
  2. Системы каталитической очистки
  3. Использование безмасляного компрессора

При использовании масляного компрессора, сжатый воздух содержит частицы компрессорного масла, содержание масла может достигать 3-4 мг/м³. Обычно для очистки от масла используют ряд фильтров, от грубой очистки к более тонкой. Получается, примерно 4-5 фильтров подряд. Данным способом можно добиться концентрации примерно 0,01 мг/м³.

Данный вариант, использовать фильтры сжатого воздуха, дешевле на этапе покупки оборудования. Но в перспективе на несколько лет оказывается не таким и дешевым. Рассмотрим более подробно. Каждый фильтр содержит фильтрующий элемент, который периодически требует замены. Чем грязнее сжатый воздух, тем быстрее загрязняется фильтрующий элемент, а это значит, замена должна происходить достаточно часто. Стоит отметить, что загрязняясь, фильтрующий элемент, постепенно теряет свою способность фильтровать частицы масла, пыли. В итоге качество сжатого воздуха, который поступает потребителю, становится не лучшего качества, что сказывается на конечном изделии. В среднем замена фильтрующих элементов происходит раз в 4-6 месяцев, при 8 часовой рабочей смене.

Читайте также  Как избавиться от дерева под окном

Дополнительно следует учесть, что на каждом фильтре происходит потеря давления, от 0,05 до 0,3 атм., в зависимости от производителя и степени очистки. С учетом потерь давления на фильтрах, возможно, потребуется использование более мощного компрессора, для компенсации потерь давления. Посчитав все затраты и риски, использование только фильтров, для очистки сжатого воздуха не так и дешево.

Вторым способом очистки сжатого воздуха являются системы каталитической очистки. В основе работы лежит химико-физический процесс, в результате которого компрессорное масло и другие углеводороды превращаются в воду и углекислый газ. Данные системы позволяют получать сжатый воздух с остаточной концентрацией масла менее 0,01 мг/м³.

Данные системы имеют сменный картридж, имеющий длительный срок службы, примерно 10-15 тысяч часов работы. При этом эффективность работы установки на протяжении всего срока службы картриджа не изменяется. Необходимо заметить, что данная система позволяет очистить сжатый воздух только от масла. Для очистки от твердых примесей и воды, потребуется дополнительная установка фильтров и осушителя. Данные системы зарекомендовали себя довольно успешно. Необходимо отметить, что

Стоимость систем каталитической очистки гораздо выше, нежели использование одних фильтров. К тому же замену сменного картриджа необходимо проводить, примерно, раз 1,5-2 года, при 24 часовой рабочей смене. Стоимость картриджа достаточно высока.

Рассмотрим третий способ борьбы с маслом в сжатом воздухе, использование компрессора безмасляного. При использовании безмасляного компрессора, в сжатом воздухе отсутствуют примеси компрессорного масла, поэтому необходимости очистки от масла просто нет.
Можно выделить несколько типов безмасляных компрессоров, применяемых на производстве:

    ,
  • винтовые компрессоры «сухого» сжатия,
  • винтовые компрессоры с впрыском воды в камеру сжатия,
  • поршневые компрессоры.

Указанные выше компрессоры не используют в процессе сжатия компрессорное масло. Спиральные компрессоры имеют две спирали, одна – внутренняя закреплена неподвижно, вторая – внешняя, вращается вокруг первой. Данные компрессоры характеризуются низким уровнем шума. Малыми затратами на техническое обслуживание. Все обслуживание сводится к регулярному осмотру и периодической замене воздушного фильтра, приводных ремней и уплотнителей между спиралями.

Винтовые компрессоры сухого сжатия, как и обычные компрессоры, имеют винтовую пару. Основное различие процесс сжатия происходит в «сухую». Особенностью данных моделей является высокий температурный режим, как следствие повышенный износ агрегатов. Компрессоры «сухого» сжатия требовательны к окружающим условиям и техническому обслуживанию.

Винтовые компрессоры с впрыском воды в камеру сжатия. Компрессоры так же имеют винтовую пару, но вместо масла в камеру сжатия подается вода, которая служит для отвода тепла. Компрессоры характеризуются низкими требованиями к окружающей среде, не дорогим техническим обслуживанием. Использование воды, позволяет уменьшить количество твердых примесей в сжатом воздухе по сравнению с окружающей средой, в связи с данным фактом уменьшается количество фильтров, необходимых для очистки сжатого воздуха от твердых примесей.

Отсутствие в сжатом воздухе примесей компрессорного масла, полностью избавляет от необходимости использования систем очистки, или комплекса фильтров для сжатого воздуха,уменьшая тем самым затраты связанные с обслуживанием дорогостоящих систем, в том числе и за счет уменьшения потребления электроэнергии.

Рассмотрев несколько вариантов очистки сжатого воздуха от масла, самым оптимальным способом является отсутствие масла в сжатом воздухе, а именно использование безмасляного компрессора. Не смотря на то, что инвестиции в оборудование, на первоначальном этапе будут более высокие, в перспективе на 10-15 лет, использование безмасляного компрессора более выгодно, за счет экономии средств на очистке сжатого воздуха от масла.

Очистка сжатого воздуха: как удалить загрязняющие вещества из сжатого воздуха?

В предыдущих статьях мы разобрали, что такое сжатый воздух и где он используется, что означает понятие «Качество сжатого воздуха», а также узнали, какие нормативные документы определяют виды включений и Классы чистоты сжатого воздуха. В данной статье мы рассмотрим, какие фильтры нужно использовать, чтобы удалить загрязнения из сжатого воздуха непосредственно перед его применением в пневмоинструменте.

Что вы узнаете из данной статьи:

1 Краткий обзор: виды и размеры загрязнителей сжатого воздуха.

Для начала вспомним, какие вещества и какого размера попадают в компрессорную систему вместе со сжатым воздухом. Принцип работы компрессора схож с пылесосом: вместе с атмосферным воздухом он втягивает в себя все включения (пыль, влагу и др.).

В данной таблице наглядно показаны виды и размеры частиц, а также разновидности фильтров, которые могут с ними справиться:

виды и размеры частиц, загрязняющих сжатый воздух / разновидности фильтров, которые могут с ними справиться

  • Сжатый воздух содержит большое разнообразие включений: микроорганизмы, пары, твердые частицы, пыль, масла;
  • Загрязняющие частицы можно условно разделить на три типа по способу обнаружения:
    • Пар / туман / дымка (размер частиц 0,001-1,0 нм) – нельзя увидеть через обычный микроскоп,
    • Пар / туман / дымка (размер частиц 1,0-100 нм) – определение микроскопом,
    • Спрей / влага (размер частиц 100-1000 нм) – визуальный метод обнаружения.

    2 Этапы подготовки сжатого воздуха перед использованием

    • Снижение содержания влаги,
    • Осушение сжатого воздуха (выведение паров влаги и частично масла),
    • Удаление твердых включений и масел.

    Система очистки сжатого воздуха

    Рис. Установленные и смонтированные основные компоненты системы получения сжатого воздуха:

    3 Использование охладителя для отведения влаги из сжатого воздуха

    Известно, что поступающий в компрессор атмосферный воздух содержат до 65% паров влаги, а после сжатия влажность увеличивается до 100% при температуре +70°С…+200°С. Чтобы уменьшить содержание влаги, нужно понизить температурный режим, для этого можно использовать концевые охладители (В большинстве случаев современные компрессоры оснащены встроенным концевым охладителем, например компрессоры Атлас Копко с аббревиатурой FF в названии, она означает, что концевой охладитель для отведения влаги уже есть в комплекте).

    Компрессор винтовой Atlas Copco GX3 10FF без N / CE TM(200l) на ресивере, с осушителем

    Компрессор винтовой Atlas Copco G11 7,5FF без N / CE FM без ресивера, с осушителем

    Компрессор винтовой Atlas Copco G18 13FF без N/ CE/ TM на ресивере, с осушителем

    Охладитель остужает сжатый воздух, после чего образуется конденсат, который механически отводится. При правильном выборе параметров оборудования, эффективность данного процесса составляет 80-90%.

    4 Очистка сжатого воздуха перед поступлением в ресивер

    После выхода из влагоотделителя рабочая среда содержит влагу в виде аэрозоля, масло и пыль. Поэтому второй этап подготовки сжатого воздуха, включает в себя фильтр грубой и тонкой очистки. Мы рекомендуем использовать магистральный фильтр Атлас Копко UD+.

    Фильтр Атлас Копко UD+

    Данный фильтр является магистральным, то есть встраивается в систему очистки сжатого воздуха, он совмещает в себе фильтр общего пользования, предназначеныый для удаления влаги, масла и твердых частиц, а также фильтр тонкой очистки, который гарантирует остаточное содержание влаги, масла и твердых частиц размером не более 0,01 мг/куб.м. Такие фильтры предотвращают коррозию и засорение пневмосистемы.

    После очистки через фильтр UD+ сжатый воздух попадает в ресивер.

    5 Осушитель сжатого воздуха — очистка до точки росы

    Заключительным этапом в очистке сжатого воздуха следует осушитель, который который доводит точку росы сжатого воздуха до требуемого значения. Он находится после ресивера. Точка росы — это температура, при которой начинает конденсироваться влага.

    • Точка росы +3С. Для общепромышленного применения, не подходит для отрицательных температур.
    • Точка росы -40С. Обеспечивает точку росы +40 градусов по Цельсию, которая необходима в соответствии с требованиями технологий или параметров окружающей среды.
    • Точка росы -70С. В специальном исполнении часть осушителей может обеспечить точку росы -70 градусов Цельсия, которая удовлетворяет самым жестким требованиям к качеству сжатого воздуха.

    В зависимости от сферы применения сжатого воздуха, используются разные осушители:

    Точка росы +3. Осушитель рефрижераторного типа FD

    Точка росы -40. Адсорбционный осушитель типа CD+/BD+

    Точка росы -70. Адсорбционный осушитель типа CD+/BD+/BD ZP+

    Как удалить загрязняющие вещества из сжатого воздуха?

    Если сжатый воздух загрязнен и соприкасается с конечными продуктами, то качество этих продуктов может ухудшиться. В этой статье мы расскажем о том, как можно легко удалить эти загрязняющие вещества из вашей компрессорной системы.

    Использование фильтров для удаления масла из сжатого воздуха

    Современные волоконные фильтры очень эффективны для удаления масла. Однако точно контролировать количество масла, оставшегося в воздухе после фильтрации, сложно, поскольку на процесс отделения значительно влияет температура. Кроме того, эффективность фильтра зависит от концентрации масла в сжатом воздухе и от количества свободной воды. Данные, указанные в спецификации фильтра, всегда относятся к определенной температуре воздуха, обычно равной 21 °C. Это соответствует приблизительной температуре воздуха после компрессора с воздушным охлаждением, работающего при температуре окружающей среды 10 °C. Тем не менее, климатические и сезонные изменения могут вызывать колебания температуры, что, в свою очередь, влияет на эффективность работы фильтра.

    Для достижения наилучших результатов воздух должен быть сухим в максимальной степени. Фильтры с активированным углем, масляные и стерильные фильтры дают плохие результаты, если в воздухе присутствует свободная вода (спецификации фильтра в таких условиях неприменимы). Волоконные фильтры могут удалять только масло в виде капель или аэрозолей. Масляные пары необходимо удалять с помощью фильтра с активированным углем. Правильно установленный волоконный фильтр вместе с соответствующим предварительным фильтром позволяет уменьшить количество масла в сжатом воздухе приблизительно до 0,01 мг/м3. Фильтр с активированным углем может уменьшить количество масла до 0,003 мг/м3.

    Активированный уголь предназначен специально для покрытия обширной внутренней поверхности. Он способен поглощать масло до 10–20% собственного веса. Поэтому фильтр с напылением из активированного угля, содержит лишь небольшое количество угольной пыли. Это ограничивает его срок службы, а также диапазон его рабочей температуры до 20 °C. Фильтр с насыпным активированным углем содержит большое количество активированного угля. Это делает его более пригодным для различных условий применения (даже при более высоких температурах) и увеличивает срок службы фильтра.

    Срок службы в значительной степени зависит от температуры воздуха. По мере роста температуры количество паров масла увеличивается в экспоненциальной зависимости. Фильтры с активированным углем должны содержать соответствующее количество углерода и быть рассчитаны на создание минимально возможного падения давления. Фильтры с активированным углем устраняют загрязнение воздуха в виде пара и перед ними еще должны быть установлены другие. Кроме того, для достижения оптимального эффекта, фильтры должны быть расположены как можно ближе к потребителю. Их также необходимо регулярно проверять и заменять.

    Безмасляный компрессор исключает потребность в масляном фильтре. Это означает, что компрессор может работать при более низком давлении на выпуске, тем самым снижая потребление энергии. Доказано, что во многих случаях безмасляные компрессоры являются лучшим решением с точки зрения качества воздуха и затрат на владение оборудованием.

    Снижение содержания воды при помощи концевого охладителя

    В результате сжатия воздух, выходящий из компрессора, сильно нагревается, часто до температуры 70–200 °C. Для понижения этой температуры используется концевой охладитель, который также снижает содержание воды. В последнее время это оборудование часто входит в стандартную комплектацию компрессорной установки. Концевой охладитель всегда следует устанавливать непосредственно после компрессора. Теплообменник охлаждает горячий воздух, а затем быстро отводит большую часть конденсационной воды, которая в противном случае могла бы попасть в систему. Концевой охладитель может быть оснащен водяным или воздушным охладителем, обычно он снабжен влагоотделителем с автоматическим сливом.

    Использование влагоотделителя для разделения конденсата и сжатого воздуха

    Большинство компрессорных установок оснащены концевым охладителем, а также водоотделителем, чтобы отделить как можно больше конденсационной воды от сжатого воздуха. При правильном выборе параметров эффективность влагоотделителя может достигать 80–90%. Оставшаяся вода вместе со сжатым воздухом попадает в воздушный ресивер в виде водяного тумана.

    Разделение масла и воды

    Масло в виде капель частично отделяется в концевом охладителе, сепараторе конденсата или конденсационной трубке и протекает через систему вместе с конденсационной водой. С экологической точки зрения эту водно-масляную эмульсию классифицируют как отработанное масло, ее не следует сливать в канализацию или непосредственно в окружающую среду.

    В отношении обращения с экологически опасными отходами постоянно вводятся все новые и более строгие законы. Слив и сбор конденсата представляют собой сложные и дорогостоящие операции. Простое и экономичное решение этой проблемы заключается в установке масло/влагоотделителя, оснащенного, например, мембранным фильтром, для получения чистой дренажной воды и слива масла в специальную емкость.

    Очистка медицинского воздуха

    Для достижения наибольшей чистоты фильтрация медицинского газа включает несколько этапов очистки. Благодаря использованию водоотделителя и двух коалесцирующих фильтров загрязняющие вещества, такие как вода, твердые частицы и масляные капли, удаляются из воздуха, прежде чем он поступит в адсорбционный осушитель с холодной регенерацией. Этот осушитель понижает точку росы до температуры -40 °C, необходимой для применения в медицинских целях.

    После адсорбционного осушителя воздух проходит дополнительную фильтрацию с двойной функцией. Активированный уголь уменьшает количество углеводородов, таких как пары масел, и запахов до безопасных уровней, а катализатор превращает избыточные концентрации окиси углерода в двуокись углерода. На этой стадии фильтрации количество оксидов серы и азота также уменьшается до абсолютного минимума. На заключительной стадии фильтр частиц устраняет частицы пыли, которые могут попасть в воздух из осушителя или дополнительного фильтрующего устройства. Требования к медицинскому рынку различаются для каждой страны и регулируются местным законодательством.

    Другие статьи по этой теме

    Какие загрязняющие вещества можно найти в сжатом воздухе?

    При установке компрессорной системы необходимо принять ряд решений для обеспечения надлежащего качества воздуха, поскольку сжатый воздух может содержать некоторые вредные примеси, такие как водяной пар и масло.

    Как выбрать встроенный фильтр для вашей системы сжатого воздуха?

    Встроенный фильтр компрессора удаляет из воздуха вредные и нежелательные примеси. Получить дополнительную информацию можно здесь.

    Качество сжатого воздуха

    При установке системы сжатого воздуха необходимо принять ряд решений для обеспечения надлежащего качества воздуха.

    Магистральные фильтры сжатого воздуха.

    Очистка сжатого воздуха это необходимая мера для удаления из него твердых частиц и масла. При подаче в компрессор обычный воздух содержит около 1,8 миллиардов частиц пыли. Помимо пыли, в сжатый воздух после работы компрессора могут поступать эмульсии и пары масла, которые его также загрязняют. В связи с этим возникает необходимость его очистки. Очистка сжатого воздуха осуществляется с помощью системы фильтров, которые устанавливаются в пневматическую систему или магистраль, отсюда и название таких фильтров – магистральные.

    Выбор фильтров для очистки сжатого воздуха

    Выбирая магистральные фильтры для очистки сжатого воздуха, необходимо исходить из следующих факторов:

    1. Степень загрязнения сжатого воздуха. Если в сжатом воздухе присутствуют твердые частицы и масляные эмульсии лучше всего подойдут фильтры, имеющие волоконные картриджи, если же необходимо устранить из сжатого воздуха различные испарения и запах — надо ориентироваться на фильтры которые имеют в составе активированный уголь.

    2. Пропускная способность фильтра. Необходимо отталкиваться от максимальной производительности самого компрессора, и закладывать «небольшой запас прочности».

    3. Требования к степени очистки воздуха. В зависимости от сферы применения сжатого воздуха могут быть разные требования к степени его очистки. Поэтому необходимо исходить из требований по классу чистоты воздуха.

    Принцип работы магистральных фильтров.

    Для начала необходимо отметить, что конструкция магистральных фильтров достаточно проста, все они, как правило, состоят из двух составных частей:

    • Собственно фильтр, который представляет собой металлический или пластиковый корпус в виде цилиндра;
    • Сменный картридж, который состоят из фильтрующего материала для задержки пыли, твёрдых частиц, и эмульсий масла.

    В пневматической линии магистральные фильтры устанавливаются между компрессором и пневматическом оборудовании, которое является потребителем сжатого воздуха.

    Принцип работы магистральных фильтров построен на действии центробежной силы. Во время работы компрессора, сжатый воздух поступает в магистральный фильтр, в котором загрязняющие частицы со скоростью движутся по спирали, затем они выбиваются из общего потока сжатого воздуха, оседают на фильтрующем элементе (картридже) и забираются системой отвода конденсата. Магистральные фильтры, в зависимости от степени очистки воздуха могут очистить воздух от различных примесей практически на 100%.

    Однако необходимо отметить, что степень очистки сжатого воздуха может быть разной, поэтому производители ведущих товарных марок (OMI, Comprag, Sotras, OmegaAir) имеют строгую классификацию воздушных фильтров в зависимости от степени очистки сжатого воздуха (его класса – Таблица № 1).

    Таблица № 1 Качество сжатого воздуха.

    Ведущие мировые производители магистральных фильтров, как отмечалось выше, имеют свою классификацию фильтров исходя из степени очистки сжатого воздуха от масла и твердых частиц.

    Такая классификация может состоять от 12 до четырех этапов. Рассмотрим классификацию степени очистки воздуха на примере популярных в России магистральных фильтров OMI.

    1. Фильтр предварительной (грубой) очистки.
    2. Фильтр основной очистки.
    3. Фильтр тонкой очистки.
    4. Микрофильтр.
    5. Фильтр, удаляющий пары и запахи.

    Фильтр предварительной (грубой) очистки серии DF– задерживает твердые частицы до 10 мкм, что относит такой сжатый воздух к 7 классу по ISO8573-1. Такой фильтр еще называют предфильтром. Он устанавливается после ресивера, перед рефрежираторным осушителем и призван защитить оборудование от достаточно крупных твердых частиц и капель масла содержащихся в сжатом воздухе. В нем применяется керамический фильтрующий элемент, который имеет хорошую устойчивость к влаге.

    Фильтр основной очистки серии QF, в принципе решает ту же задачу что и фильтр грубой очистки, однако он способен задерживать твердые частицы уже до 5 мкм, что относит его к 3 классу очистки воздуха по ISO8573-1. Устанавливается он после фильтра предварительной очистки. Имеет отличную фильтрующую способность при повышенных температурах — до 90 С)

    Фильтр тонкой очистки серии PF – задерживает частицы свыше 1 мкм, включая капли масла. Этот фильтр, используя механизмы ударного воздействия, улавливания и коалесцирования, заставляет жидкие частицы субмикронного размера, проходящие через фильтрующий патрон изнутри, сталкиваться и образовывать более крупные частицы, которые затем улавливаются и скапливаются на дне корпуса фильтра. Максимальное остаточное содержание масла на выходе из фильтра составляет 0,1 мг/м3. Обычно устанавливается на выходе из рефрижераторного осушителя и используется для предотвращения коррозии трубопроводов, а также как предварительный фильтр перед микрофильтром. По ISO8573-1 фильтр обеспечивает 2 класс чистоты по твердым частицам и 2 класс по содержанию масла.

    Микрофильтр серии HF позволяет задерживать остатки микрочастиц и масла размером свыше 0,01 мкм. Максимальное остаточное содержание масла на выходе из фильтра не превышает 0,01 мг/м3. Такой фильтр используется для защиты в пневмотранспорте, при покраске, а также для защиты систем пневмоуправления. Фильтрующий патрон имеет внутреннюю и внешнюю конструкции из перфорированной стали. Внешний корпус из ПВХ, выдерживает температуру воздуха до 120 °С и обеспечивает удаление накапливающейся жидкости на дно колбы. Данный фильтр обеспечивает 1 класс чистоты по твердым частицам и содержанию масла.

    Фильтр, удаляющий пары и запахи серии CF содержит активированный уголь, который адсорбирует запахи и пары масла, такой фильтр позволяет осуществлять 100 % очистку воздуха. Максимальное остаточное содержание масла на выходе из фильтра составляет 0,003 мг/м3, что обеспечивает 1 класс чистоты воздуха, который можно использовать в пищевой, химической промышленности, в стоматологии и фармацевтике.

    Для того чтобы получить высокое качество воздуха и продлить срок службы картриджей – сменных фильтрующих элементов, рекомендуется устанавливать магистральные фильтры последовательно.

    Особенности использования картриджей.

    Оценить эффективность работы фильтра можно с помощью дифференциального давления – это разница между давлением на входе в фильтр и давлением на выходе из него. Дифференциальное давление помогает определить степень загрязненности картриджа (сменного элемента), так как дифференциальное давление показывает степень сопротивления фильтра воздушному потоку. Чем выше величина дифференциального давления, тем сильнее загрязнен фильтрующий элемент. Определить величину дифференциального давления можно с помощью специального (дифференциального) манометра, который устанавливается на фильтр.

    Необходимо отметить, что падение давления может произойти и даже при установке нового фильтра. В этом случае давление может упасть от 0,05 до 0,2 бар. Со временем, картридж фильтра загрязняется, а значит, размер дифференциального давления увеличивается. Принято считать, что замена сменного фильтра осуществляется если степень загрязнения фильтра «переходит красную зону» — шкала окрашенная в красный цвет на манометре фильтра. В этом случае дифференциальное давление, как правило, превышает 0,5 бар
    Разумеется, что данный картридж можно использовать и дальше, однако в этом, случае, много электроэнергии будет расходоваться в пустую, так как пропускная способность фильтра резко снизиться из-за загрязнения.

    Наряду с дифференциальным манометром, существуют и специальные устройства – индикаторы, которые цветом показывают уровень загрязнения фильтра.

    Вместе с тем, скорость и степень загрязнения картриджа прямо пропорционально зависит от уровня интенсивности использования фильтра.

    К тому же большое значение имеет и отвод конденсата из фильтра, который должен осуществляться своевременно, чтобы избежать излишнего загрязнения фильтрующего элемента. В связи с этим, магистральные фильтры могут быть двух типов:

    — Фильтры с ручным клапаном слива конденсата.

    Такие фильтры идут, как правило, в стандартном исполнении и слив конденсата осуществляется в «ручном режиме».

    — Фильтры с автоматическим клапаном слива конденсата.

    Фильтры с «автоматикой» позволяют, не следить каждый раз за уровнем конденсата, так как его слив осуществляется автоматически. Разница в решении отражена в цене, поскольку за «автоматику» необходимо будет доплатить.

    Другим зачастую необходимым решением является наличие крепления у магистральных фильтров, поскольку их вес представляется значительным.

    Сменные элементы магистральных фильтров в зависимости от интенсивности эксплуатации, при должном уровне обслуживания, могут заменяться 1-2 раза в год. Во всяком случае, для обеспечения максимальной эффективности в работе, рекомендуется заменять фильтрующий картридж каждые 3—4 тыс. рабочих часов.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: