壓縮空氣管道過(guò)濾器的分類及安裝要求

有助于保護(hù)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(jì)，一立方米的大氣中有多達(dá)14100萬(wàn)個(gè)顆粒。當(dāng)壓縮到7.21bar時(shí)，濃度超過(guò)141000萬(wàn)。其中超過(guò)80%低于2微米。

空氣壓縮機(jī)的入口過(guò)濾器的額定值約為10微米，設(shè)計(jì)用于保護(hù)空氣壓縮機(jī)，而不是保護(hù)任何下游設(shè)備。此外，壓縮機(jī)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(huì)增加下游設(shè)備或工藝的污染。

另外，噴油螺桿空壓機(jī)出口含油量>3ppM。持續(xù)不斷工作會(huì)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(guò)濾器可以有效去除這些污染物。

壓縮空氣管道過(guò)濾器的主要過(guò)濾機(jī)理：直接攔截、慣性撞擊和擴(kuò)散。這些也可以通過(guò)靜電吸引來(lái)增強(qiáng)。

1. 直接攔截：當(dāng)粒子與過(guò)濾介質(zhì)的纖維發(fā)生碰撞而沒(méi)有偏離流線時(shí)，就會(huì)發(fā)生直接攔截。通常這發(fā)生在過(guò)濾元件的表面，主要影響較大尺寸的顆粒(通常超過(guò)1微米)。

2. 慣性碰撞：當(dāng)顆粒在氣流中穿過(guò)過(guò)濾元件中的纖維迷宮時(shí)，不能停留在流線流中，與纖維碰撞并粘附在其上，就會(huì)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(kuò)散(或布朗運(yùn)動(dòng))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(guò)過(guò)濾元件，增加了與過(guò)濾纖維碰撞和粘附的可能性。

當(dāng)壓縮空氣管道過(guò)濾器使用足夠長(zhǎng)的時(shí)間后，濾芯會(huì)被污染物附著堆積，造成壓縮空氣通過(guò)受到一定的阻力，是系統(tǒng)內(nèi)壓力損失的來(lái)源。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，1bar的壓力損失會(huì)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(guò)濾器

主要去除1.0微米以上的顆粒，管道過(guò)濾器的設(shè)計(jì)使得不同的機(jī)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(guò)濾器將導(dǎo)致系統(tǒng)會(huì)產(chǎn)生更高的壓降，需要來(lái)自空氣壓縮機(jī)的更高壓力和額外的能量成本。

因此，除塵過(guò)濾器可以有效降低壓降額定值，但在確定空氣壓縮機(jī)出口和干燥及過(guò)濾設(shè)備下游的壓力時(shí)，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(yùn)行設(shè)備或工藝之前安裝一個(gè)除塵管道過(guò)濾器

2.凝聚過(guò)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(guò)濾介質(zhì)上，并凝聚成較大的液滴。通過(guò)過(guò)濾元件的流動(dòng)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(guò)重力向下流到濾杯的底部，通常通過(guò)自動(dòng)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(yīng)導(dǎo)致過(guò)濾器壽命期間壓降增加。如果凝聚過(guò)濾器之前沒(méi)有足夠的除塵過(guò)濾器，壓降增加通常是由于顆粒物質(zhì)的積累。正常壓降應(yīng)該是設(shè)計(jì)元件飽和后的“濕”壓降。元件被適當(dāng)潤(rùn)濕之前的“干”壓降將會(huì)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(guò)濾器，以防被油損壞下游設(shè)備或工藝。術(shù)語(yǔ)“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(guò)濾器

微粒和凝聚型過(guò)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(duì)固體表面的吸引和粘附。通常，過(guò)濾元件包含活性炭顆粒，其具有極高的表面積和停留時(shí)間。活性炭介質(zhì)僅用于吸附蒸汽。吸附管道過(guò)濾器必須由上游聚結(jié)型過(guò)濾器保護(hù)，以防止液體油的嚴(yán)重污染。

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

在ISO 8573-1的空氣質(zhì)量等級(jí)中(見(jiàn)下表)，第一級(jí)涉及顆粒物含量，第二級(jí)涉及水分含量，第三級(jí)涉及碳?xì)浠衔铮ㄓ停?/span>

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(guò)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(jí)氣體品質(zhì)要求。其中1級(jí)顆粒，沒(méi)有水分等級(jí)，3級(jí)碳?xì)浠衔锏燃?jí)。

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(guò)濾器(下圖)去除低至0.01微米的液體顆粒，其中1級(jí)顆粒，沒(méi)有水分等級(jí)，2級(jí)碳?xì)浠衔锏燃?jí)。

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

4.如果吸附式干燥器的壓力露點(diǎn)為-40℃，則放置在干燥器前以保護(hù)吸附劑層的高效凝聚過(guò)濾器和放置在干燥器后的除塵過(guò)濾器(下圖) 將滿足1.2.2級(jí)氣體品質(zhì)要求。

這種最新的裝置與活性炭過(guò)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(wú)油”，其碳?xì)浠衔锖康陀谡５墓I(yè)大氣。如果再生干燥劑型干燥器的壓力露點(diǎn)額定值為-73℃，那么該組合將滿足1.1.1級(jí)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(wú)油”條件，但具有更高(3℃)的壓力露點(diǎn)，即1.4.1級(jí)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(dòng)機(jī)、加熱器和其他來(lái)源排出的未完全燃燒的燃料中的可冷凝碳?xì)浠衔?。?jù)估計(jì)，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(wú)油空氣壓縮機(jī)不會(huì)產(chǎn)生油污染，但進(jìn)入壓縮機(jī)的大氣中或多或少含有這些大氣污染物。因此，無(wú)油壓縮機(jī)也需要在壓縮過(guò)程后進(jìn)行充分的干燥和過(guò)濾，以滿足1.2.1級(jí)(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(guò)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。