【贝克欧小课堂】压缩空气过滤及压缩空气过滤器

2023-07-08     377

    压缩空气作为仅次于电力的第二大动力能源,又是具有多种用途的工艺气源,其应用范围遍及石油化工、电力电子、汽车制造、食品饮料、化学制药、机械制造、医疗技术、玻璃制造,航空航天等各行各业。因此制备洁净无污染的压缩空气就变得尤为重要,而压缩空气的净化处理是实现这些目标的必备手段。压缩空气净化是指对空压机产生的压缩空气进行过滤、干燥、除油等处理手段的过程。典型的压缩空气系统包括:空压机、冷却器、储气罐、过滤器、干燥器、自动排水器及输气管道、管路阀门、控制仪表、气动工具、气动动力机械等。今天“贝克欧小课堂”将为大家讲解其中的“压缩空气的过滤”以及“压缩空气过滤器”的相关知识,帮助大家更好的理解压缩空气的过滤

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一、压缩空气过滤

1、什么是“过滤”?

压缩空气中的污染物包括了各种大小的颗粒杂质,如灰尘、细菌、病毒、烟雾等。以及油污,如油滴、油气溶胶等。过滤是用物理特性拦截和阻挡压缩空气中污染物的过程。

2、为什么要对压缩空气进行过滤?

(1)保护设备
过滤器能够有效的阻止颗粒杂质,油气溶胶进入压缩空气系统,防止其对压缩空气管路和后端用气设备造成损坏。这有助于延长设备的寿命,并减少维修和更换部件的频率,从而降低了维护成本。
(2)提高产品质量
通过有效过滤空气中的颗粒杂质和油气溶胶,过滤器确保供应给下游设备的压缩空气是洁净的。这有助于保证产品质量的稳定性和一致性,避免因污染物而引起的产品缺陷或故障。
(3)提高设备性能
洁净的压缩空气可以提高设备的性能和效率。过滤器的作用是过滤掉可能影响设备性能的颗粒杂质和油气溶胶,这有助于确保设备运行顺畅,提高能源利用率,并降低维护和修理的需求。
(4)保护环境和操作人员健康
过滤器的使用不仅有助于保护设备,还有助于保护环境和操作人员的健康。过滤器能够防止有害颗粒杂质和油气溶胶进入大环境和工作区域中,减少空气污染和操作人员的健康风险。

二、过滤器-压缩空气净化的利器

       用来拦截和阻挡压缩空气中的污染物的装置叫压缩空气过滤器,简称过滤器,经过过滤器过滤后的压缩空气可以达到除尘和除油的目的。过滤器至少由一支或多支滤芯和壳体两部分组成。同时,一支完整的过滤器还应配备自动排水器和压差表等附件。
1、压缩空气过滤器的作用

(1)过滤颗粒杂质
空气中含有各种大小的颗粒杂质,如灰尘、细菌、病毒、烟雾等。如果这些颗粒杂质进入压缩空气系统,可能会堵塞管道、损坏阀门和密封件,甚至导致设备的机械故障,过滤器通过其高效的滤芯,通过直接拦截、撞击分离、布朗运动,能够有效地过滤这些颗粒杂质,防止其进入压缩空气系统,从而保护压缩空气系统和设备的关键零部件。
(2)过滤油气溶胶
压缩空气中的油气溶胶是另一个需要处理的问题。油气溶胶可能是由于空压机润滑油和冷却液的挥发或泄漏导致的,同时,从大环境中吸入空压机的空气本身就含油。如果油气溶胶没有被有效的过滤,它们会进入下游的压缩空气管道和终端用气设备,这可能对下游设备和产品造成损害,影响产品质量和设备性能。过滤器中的高效滤芯可以有效的过滤压缩空气中的油气溶胶,并确保压缩空气的洁净。

2、压缩空气过滤器的分类

过滤器按过滤精度大致分为4个等级,分别为C级、G级、F级、S级,分别代表以下不同含义。


表格
根据不同客户对于压缩空气品质的需求,可以搭配安装多级不同精度的过滤器进行多级过滤,以满足压缩空气品质的要求。

3、压缩空气过滤器的工作原理

    目前,普遍应用的过滤器为凝聚式过滤器,借助凝聚式过滤器,利用过滤原理即可过滤掉压缩空气中含有的颗粒杂质和油气溶胶。过滤原理如下:
第一阶段:直接拦截,如图1:尺寸大于滤材间隙的轻体油滴颗粒被直接拦截在滤材表面层。

直接拦截

1 直接拦截

第二阶段:撞击分离,如图2:撞击分离主要依靠油滴颗粒的惯性,固体颗粒和液滴穿过滤材间隙后,撞击滤材纤维并附着其上。

撞击分离

图2 撞击分离

第三阶段:布朗运动,如图3:微小的液滴沿着流向附着在滤材纤维上运动,不断积聚成大的液滴;同时,细微油滴颗粒的不规则布朗运动也使其附着在滤材纤维上。

布朗运动

图3 布朗运动

第四阶段:排液,如图4:在最外面的集液层,液滴将逐渐凝聚并变大,然后在重力的作用下,流到过滤器的底部并排出。 

排液

图4 排液

    通过以上各个阶段的逐级过滤,凝聚式过滤器可以使颗粒杂质的过滤精度最佳达到0.01μm,而残油含量则最低可以降至0.01mg/m³。但是,任何凝聚式过滤器都不可能完全过滤掉压缩空气中含有的杂质。这时,衡量压缩空气过滤器过滤效果的就是“过滤效率”。因此,选择一款高过滤效率的过滤器就变得尤为关键。



下期预告

    给大家讲解完压缩空气过滤的一些基础知识后,相信大家对于压缩空气净化处理的理解一定会更深一步。其实除了压缩空气过滤环节以外,压缩空气干燥也是压缩空气系统中不可或缺的重要环节。关于压缩空气干燥的基础知识,我们下期“贝克欧小课堂”再做详细介绍~