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    壓縮機網 >雜志精華>正文

    壓縮空氣管道過濾器作用及安裝

      【壓縮機網】賦能后,通過傳輸系統送至用戶端。不同客戶因對品質要求不同,需對壓縮空氣進一步過濾及凈化處理,即在管道上安裝一部分管道過濾器,保證壓縮空氣中的塵埃、含油量減少到一定級別,將污染物的數量降低到可以接受的程度。有效去除這些污染物,可采取不同的途徑與方法,本文講述一下管道過濾器的用途。

      一、壓縮空氣管道過濾器的作用

      壓縮空氣管道過濾器有助于保護壓縮空氣精密使用設備及工藝免受塵、油、微生物和臭味的二次侵害。粉塵顆粒物通常是指空氣中的固體顆粒,這類粉塵顆粒物對人體或者產品會造成損害。據有關數據統計,一立方米的大氣中有多達14100萬個顆粒,當壓縮到7.0 bar時,濃度超過141000萬,其中超過80%低于2um。通常空壓機的入口過濾器過濾粒徑約為10um以上,其設計僅用于保護空氣壓縮機本身,而不保護任何下游設備。此外,壓縮機在工作過程中產生的磨損顆粒和暴露在壓縮熱下的油降解產生的沉積物會隨壓縮空氣一同進入下游設備或工藝流程中。一般噴油螺桿空壓機出口含油量>3ppm,這類物質也會持續不斷進入到下游設備與工藝流程中。因此在壓縮空氣使用端前面安裝管道過濾器可以有效去除這些污染物,這對用戶來說是十分必要的。

      二、壓縮空氣管道過濾器的主要機理

      壓縮空氣管道過濾器的主要過濾機理:直接攔截、慣性撞擊和擴散。還可以通過靜電吸引來增強過濾效果。

      1.直接攔截:當粒子與過濾介質的纖維發生碰撞而沒有偏離流線時,就會發生直接攔截。這類作用通常發生在過濾元件的表面,主要影響較大尺寸的顆粒(通常超過1微米)。

      2.慣性碰撞:當顆粒在氣流中穿過過濾元件中的纖維迷宮時,不能停留在流線流中,與纖維碰撞并粘附在其上,就會發生慣性碰撞。這通常發生在0.3至1.0微米的顆粒上。

      3.擴散(或布朗運動)發生在最小的顆粒上,低于0.3微米。這些顆粒傾向于在氣流中穿過過濾元件,增加了與過濾纖維碰撞和粘附的可能性。

      當壓縮空氣管道過濾器使用足夠長的時間后,濾芯會被污染物附著堆積,造成壓縮空氣通過受到一定的阻力,是系統內壓力損失的來源。根據經驗,1bar的壓力損失會使耗能量增加7%。常規更換壓縮空氣濾芯可以降低能源成本。

      三、壓縮空氣管道過濾器的分類

      1.粉塵過濾器。主要去除1.0微米以上的顆粒物,管道過濾器的設計會使得不同的機理和期望的污染物去除程度發生一些重疊作用。系統管路如果直接安裝更高精度的過濾器,將導致系統產生更高的壓降,需要空氣壓縮機提供更高壓力和付出額外的能耗成本,且后期更換維護成本也非常高。因此,除塵過濾器可以有效降低壓降額定值,但在確定空氣壓縮機出口和干燥及過濾設備下游的壓力時,還必須考慮更換濾芯前的最大允許壓降。這也是大多數客戶基本都安裝粉塵過濾器的原因,建議在空氣干燥器的下游,在所有運行設備和工藝之前安裝一個粉塵管道過濾器。

      2.凝聚過濾器。去除1.0微米以下的顆粒、水分或油的小液滴,可以使小液滴粘附在過濾介質上,并凝聚成較大的液滴。通過過濾元件的流動是從內部到外部,其中較大的直徑允許較低的出口速度。通常提供防再夾帶屏障以防止液滴被重新引入氣流。多孔結構允許凝聚的液體通過重力向下流到濾杯的底部,通常通過自動排水的方式從濾杯中排出,這種液體可能含有油和水。

      凝聚作用不應導致過濾器壽命期間壓降增加。如果凝聚過濾器之前沒有足夠的除塵過濾器,壓降增加通常是由于顆粒物的積累。正常壓降應該是設計元件飽和后的“濕”壓降。元件被適當潤濕之前的“干”壓降將會降低,建議在任何可能帶有吸附劑介質的干燥器之前使用凝聚過濾器,以防被油損壞下游設備或工藝。術語“油”包括石油基和合成烴以及其他合成油,例如能夠影響諸如丙烯酸類材料的二酯。

      3.吸附式過濾器

      微粒和凝聚型過濾器可去除0.01微米以下的極小固體或液體顆粒,但不能去除油蒸汽或氣味。吸附是氣體和液體分子對固體表面的吸引和粘附。通常,過濾元件包含活性炭顆粒,其具有極高的表面積和停留時間?;钚蕴拷橘|僅用于吸附蒸汽。吸附管道過濾器必須由上游聚結型過濾器保護,以防止液體油的嚴重污染。系統集合安裝以上三種類型的過濾器,可以獲得質量比較高的壓縮空氣。

      四、壓縮空氣管道過濾器安裝要求

      在ISO 8573-1的空氣質量等級中(見下表),第一級涉及顆粒物含量,第二級涉及水分含量,第三級涉及碳氫化合物(油)。

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    1. 放置在空氣后冷卻器和水分分離器(圖1)之后的凝聚式過濾器,能夠去除低至1微米的顆粒和低至0.5ppm的液體(額定溫度為21℃),將滿足1-3級氣體品質要求。其中1級顆粒,沒有水分等級,3級碳氫化合物等級。

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      2. 放置在空氣后冷卻器和水分分離器(圖2)之后的高效聚結過濾器(圖2)去除低至0.01微米的液體顆粒,其中1級顆粒,沒有水分等級,2級碳氫化合物等級。

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      3. 與冷凍式干燥器一起使用的相同類型的過濾器(圖3),將滿足1.4.1級氣體品質要求。

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      4. 如果吸附式干燥器的壓力露點為-40℃,則放置在干燥器前以保護吸附劑層的高效凝聚過濾器和放置在干燥器后的除塵過濾器(圖4)將滿足1.2.2級氣體品質要求。

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      如果與活性炭過濾器組合,則能夠將油含量去除到0.003ppm,然后將滿足1.2.1類,該類可被稱為“無油”,其碳氫化合物含量低于正常的工業大氣。如果再生干燥劑型干燥器的壓力露點額定值為-73℃,那么該組合將滿足更高級氣體品質要求。如果把吸附式干燥器換成冷凍式干燥器仍將滿足“無油”條件,但具有更高(3℃)的壓力露點,即1.4.1級氣體品質要求。

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      5.大氣環境較差,尤其是在工業環境中的大氣,含有發動機、加熱器和其他來源排出的未完全燃燒燃料中的可冷凝碳氫化合物。據估計,這些濃度范圍為0.05至0.25ppm。氣溶膠也霧化到0.8到0.01微米。無油空氣壓縮機不會產生油污染,但進入壓縮機的大氣中或多或少含有這些大氣污染物。因此,無油壓縮機也需要在壓縮過程后進行充分的干燥和過濾,以滿足1.2.1級(圖5)或1.1.1氣體品質要求。如在不同溫度下飽和空氣的水分含量,需要額外的處理以滿足呼吸或醫療用空氣的要求。壓縮空氣系統安裝管道過濾器,一定要按精度要求依次安裝,并且不能裝反,定期排污且把污染物按要求排放和收集。

      總之,壓縮空氣管道過濾器因不同客戶,對壓縮空氣的使用要求不同。為避免產品和人體免遭二次污染,需采取相應措施,因此不同的使用場所應選用不同的管道過濾器。本文僅僅是對壓縮空氣管道過濾器產品的一種解讀,如有不當請指正,筆者將及時修改。


    來源:本站原創

    標簽: 過濾器管道作用  

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