壓縮空氣管道過濾器的分類及安裝要求

有助于保護壓縮空氣使用設(shè)備及工藝免受塵、油、微生物和臭味的侵害。

顆粒物通常是指空氣中的固體顆粒，據(jù)估計，一立方米的大氣中有多達14100萬個顆粒。當壓縮到7.21bar時，濃度超過141000萬。其中超過80%低于2微米。

空氣壓縮機的入口過濾器的額定值約為10微米，設(shè)計用于保護空氣壓縮機，而不是保護任何下游設(shè)備。此外，壓縮機產(chǎn)生的磨損顆粒和暴露在壓縮熱下的油降解產(chǎn)生的沉積物會增加下游設(shè)備或工藝的污染。

另外，噴油螺桿空壓機出口含油量>3ppM。持續(xù)不斷工作會影響到下游設(shè)備與工藝的污染。

因此，在壓縮空氣使用端的前面安裝管道過濾器可以有效去除這些污染物。

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。這些也可以通過靜電吸引來增強。

1. 直接攔截：當粒子與過濾介質(zhì)的纖維發(fā)生碰撞而沒有偏離流線時，就會發(fā)生直接攔截。通常這發(fā)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(fā)生慣性碰撞。這通常發(fā)生在0.3至1.0微米的顆粒上。

3. 擴散(或布朗運動)發(fā)生在最小的顆粒，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(tǒng)內(nèi)壓力損失的來源。根據(jù)經(jīng)驗，1bar的壓力損失會使耗能量增加7%。常規(guī)更換壓縮空氣濾芯可以降低能源成本。

1. 除塵過濾器

主要去除1.0微米以上的顆粒，管道過濾器的設(shè)計使得不同的機理和期望的污染物去除程度發(fā)生一些重疊。比如系統(tǒng)管路如果直接安裝需要的更高程度的污染物去除的精過濾器將導致系統(tǒng)會產(chǎn)生更高的壓降，需要來自空氣壓縮機的更高壓力和額外的能量成本。

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(shè)備下游的壓力時，還必須考慮更換濾芯前的最大允許壓降。

建議在空氣干燥器的下游，在任何運行設(shè)備或工藝之前安裝一個除塵管道過濾器

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，可以使得小液滴粘附在過濾介質(zhì)上，并凝聚成較大的液滴。通過過濾元件的流動是從內(nèi)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(jié)構(gòu)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質(zhì)的積累。正常壓降應該是設(shè)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(zhì)的干燥器之前使用凝聚過濾器，以防被油損壞下游設(shè)備或工藝。術(shù)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。活性炭介質(zhì)僅用于吸附蒸汽。吸附管道過濾器必須由上游聚結(jié)型過濾器保護，以防止液體油的嚴重污染。

系統(tǒng)集合以上三種類型的過濾器，可以獲得比進入空氣壓縮機的大氣更好的空氣質(zhì)量。

在ISO 8573-1的空氣質(zhì)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）。

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

2. 放置在空氣后冷卻器和水分分離器(下圖)之后的采用更高效聚結(jié)過濾器(下圖)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。

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

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(下圖) 將滿足1.2.2級氣體品質(zhì)要求。

這種最新的裝置與活性炭過濾器的組合能夠?qū)⒂秃咳コ?.003 ppm，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(yè)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1.1.1級氣體品質(zhì)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(zhì)要求。

5.大氣環(huán)境較差，尤其是在工業(yè)環(huán)境中的大氣，含有發(fā)動機、加熱器和其他來源排出的未完全燃燒的燃料中的可冷凝碳氫化合物。據(jù)估計，這些濃度范圍為0.05至0.25 ppm。氣溶膠也霧化到0.8到0.01微米。無油空氣壓縮機不會產(chǎn)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(下圖)或1.1.1氣體品質(zhì)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(yī)療用空氣的要求。

壓縮空氣系統(tǒng)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。