2024-03-11

压缩空气过滤重要性


正确的空气准备工作可显着提高机器的工艺和生产可靠性。压缩空气中的颗粒,水和油会缩短组件和系统的使用寿命,并缩短其功能。它们还会损害生产率和能源效率。在本文中,概述并讨论了各种空气过滤和空气处理产品,以及诸如排水装置的辅助设备。此外,本文还概述了ISO 8573-1:2010定义的压缩空气纯度等级。

为什么需要压缩空气过滤

一立方英尺的压缩空气可能包含数百万个尘埃颗粒,大量的水和油,甚至包括铅,镉和汞等重金属。如果不将其过滤掉,则无法长期保证系统组件(如阀门和气缸)的无故障运行。压缩空气准备不充分会污染控制阀,并导致密封圈膨胀和过早磨损。因此,正确的压缩空气准备对于减少机器停机时间,减少维护和能源成本至关重要。

压缩空气制备的变量

空气制备有三个变量:压缩空气纯度,压缩空气量(流量)和压缩空气压力。根据系统要求,协调这三个变量可确保较高的压缩空气质量,并构成选择合适的维修单元组件的基础。所需的压缩空气纯度可提高气动系统的运行性能和效率,并可确保符合食品加工等行业的法律规范。流量很大程度上取决于流量横截面和机器的设计尺寸。通常,在设计相同的情况下,较大的部件具有较高的流速。优化的工作压力可提高效率,最大程度地减少磨损并降低功耗。为了协调压缩空气的纯度,对于系统规格的压缩空气量和压力,必须选择正确的单个组件。例如,这包括开/关阀,增压阀,压力调节器,水分离器,过滤器和干燥单元。

 

 

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过滤器和空气处理设备的类型

有多种类型的空气处理组件用于去除污染物,例如固体颗粒,液态水,水蒸气和油蒸气,气味剂,甚至细菌和病毒。对于大多数自动化应用,重点是去除固体颗粒和水。

水分离器可以采用离心设计或聚结原理去除冷凝物。

· 离心分离器在空气中引起旋转运动,迫使颗粒在径向向外运动中加速。一旦到达外部,便会排入碗中。这些可有效去除水滴以及尺寸大于5微米的灰尘和污垢颗粒。此过程无需维护。

· 聚结分离器使空气从过滤器元件的内部流到外部。这些滤筒必须定期更换。

过滤器用于去除颗粒,冷凝物和油。

· 粗/颗粒过滤器(图3)的孔径为5至40微米。空气流过离心分离器,然后通过过滤器元件。过滤器元件通常是烧结材料,例如聚乙烯或青铜。

· 精细过滤器和微过滤器除去小于1微米(低至0.01微米)的颗粒。空气从里到外流过滤芯。固体颗粒卡在滤筒中,堵塞了滤筒。诸如凝结物或油之类的流体颗粒会聚结或附着在较大的液滴上,这些液滴会飘散并被捕获在滤杯中。级联过滤器以避免过早堵塞过滤器元件很重要。例如,如果需要1微米过滤,建议在上游使用5微米过滤器,以免1微米过滤器被大颗粒堵塞。

· 活性炭过滤器结合了碳氢化合物残留物,气味剂和油蒸气。

· 无菌过滤器可确保空气中不含细菌。

干燥机用于去除水蒸气,这些水蒸气超出了精细和微型聚结过滤器的能力,并根据可获得的压力露点(PDP)进行分类。压力露点定义了压缩空气在不冷凝的情况下可以冷却到的温度。如果温度低于压力露点,则会形成冷凝水。即使随后升高温度,该冷凝水也会保留,并可能导致组件腐蚀。

· 制冷干燥机通常位于工厂空气压缩机的下游。空气在冷却单元中被冷却至刚好冻结,并且排出的冷凝水被排出。达到的压力露点约为3°C(37°F)。为避免结露,建议将压力露点设置为低于环境温度50°F(10°C),因此对于工作温度绝不低于55°F(13°C)的系统,一台冷冻干燥机就足够了。 。

· 膜干燥器抑制了相对于入口条件的压力露点。空气纵向流过一束平行的中空纤维。在此过程中,水蒸气由于从纤维内部到外部的分压下降而扩散。使用吹扫空气将蒸气排出。由于吹扫空气,免维护膜干燥机具有一定量的恒定排气/空气消耗量。

· 当要求压力露点为-40°F(-40°C)至-94°F(-70°C)时,可使用吸附式干燥器。干燥机利用分子力将气体或蒸汽分子结合到干燥剂上,例如干燥剂珠粒。由于干燥剂是可再生的,因此需要两个腔室。当其中一种干燥时,另一种干燥剂有时间进行冷或热再生。在具有冷再生的设备中,一些干燥的空气用于干燥粘合剂。当使用热再生时,水在加热时会蒸发。必须定期更换干燥剂(即,服务8,000小时后)。

过滤器排水装置的类型

过滤器单元有几种不同类型的排水

· 手动:通过拧紧排水塞手动排出冷凝水。这些需要定期的维护计划(即每班一次)。

· 半自动/常开:这种类型的排水口在压缩空气关闭后立即打开。

· 全自动/常开:这种类型的排水管在压缩空气被切断或碗中达到指定水位时立即打开。

· 全自动/常闭:打开压缩空气并达到滤杯中的指定液位后,这些过滤器就会打开。

· 也有电排水管,可以通过电信号远程打开/关闭。

正确维护滤芯

为了维持过滤器的有效运行,需要定期更换过滤器元件。需要多久执行一次取决于变量,例如供应空气的质量和机器的运行时间。作为一种方法,您可以确定并设置预防性维护计划,该计划每6个月更换一次过滤器滤芯。  一种更可靠的方法是使用差压传感器,该传感器测量过滤器的供气和输出压力之间的压降。压降指示过滤器何时堵塞。这些可以是将信号发送到PLC的电传感器,然后PLC可以警告操作员,或者可以是过滤器单元本身的视觉指示器。例如,当过滤器滤芯清洁时,指示器可能会显示绿色,而当过滤器滤芯堵塞并需要更换时,指示器可能会显示红色。

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