Do yêu cầu chất lượng khác nhau của khách hàng, nhu cầu lọc và tinh chế khí nén tiếp theo cũng khác nhau, tức là lắp đặt một phần bộ lọc trên đường ống để đảm bảo hàm lượng bụi và dầu trong khí nén được giảm xuống một mức nhất định, từ đó giảm lượng chất ô nhiễm xuống mức chấp nhận được. Việc loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm này có thể được thực hiện bằng nhiều cách và phương pháp khác nhau. Trong bài viết này, với tư cách là nhà máy sản xuất lõi lọc khí nén độ chính xác cao , Wuxi Yuanmei sẽ chia sẻ cách lựa chọn, lắp đặt và thay thế bộ lọc khí nén để bán.
Bộ lọc đường ống khí nén giúp bảo vệ thiết bị và quy trình sử dụng khí nén chính xác khỏi các nguồn bụi, dầu, vi sinh vật và mùi hôi thứ cấp. Các hạt bụi thường là các hạt rắn trong không khí, có thể gây hại cho con người hoặc sản phẩm. Theo thống kê, có tới 141 triệu hạt trong một mét khối khí quyển và khi được nén đến 7,0 bar, nồng độ là hơn 141.000.000.000, trong đó hơn 80% có kích thước nhỏ hơn 2 um. Thông thường, các bộ lọc đầu vào của máy nén khí lọc các hạt có kích thước khoảng 10 um trở lên và được thiết kế để chỉ bảo vệ máy nén khí chứ không bảo vệ bất kỳ thiết bị hạ lưu nào. Ngoài ra, các hạt mài mòn do máy nén tạo ra trong quá trình vận hành và cặn bẩn từ quá trình phân hủy dầu khi tiếp xúc với nhiệt nén có thể được mang theo khí nén đến các thiết bị hoặc quy trình hạ lưu. Với hàm lượng dầu đầu ra của máy nén trục vít phun dầu thông thường > 3ppm, các chất như vậy cũng tiếp tục xâm nhập vào thiết bị và quy trình hạ lưu. Do đó, việc lắp đặt bộ lọc đường ống ở phía trước đầu sử dụng khí nén có thể loại bỏ hiệu quả các chất ô nhiễm này, điều này rất cần thiết cho người sử dụng.
Cơ chế lọc chính của bộ lọc đường ống khí nén: chặn trực tiếp, va chạm quán tính và khuếch tán. Ngoài ra, hiệu quả lọc còn được tăng cường thông qua lực hút tĩnh điện.
1.Chặn trực tiếp: Khi các hạt và sợi vật liệu lọc va chạm mà không lệch khỏi đường dòng chảy, hiện tượng chặn trực tiếp sẽ xảy ra. Loại tác động này thường xảy ra trên bề mặt lõi lọc, chủ yếu ảnh hưởng đến các hạt có kích thước lớn hơn (thường lớn hơn 1 micron).
2. Va chạm quán tính: Va chạm quán tính xảy ra khi các hạt trong luồng khí đi qua ma trận sợi trong lõi lọc, không thể giữ được dòng chảy, và sợi va chạm và bám vào nó. Hiện tượng này thường xảy ra với các hạt có kích thước từ 0,3 đến 1,0 micron.
③. Sự khuếch tán (hay chuyển động Brown) xảy ra ở các hạt nhỏ nhất, dưới 0,3 micron. Các hạt này có xu hướng đi qua lõi lọc trong luồng khí, làm tăng khả năng va chạm và bám dính vào sợi lọc.
Khi bộ lọc đường ống khí nén được sử dụng trong thời gian đủ dài, lõi lọc sẽ bám dính vào các tạp chất tích tụ, khiến đường dẫn khí nén chịu một lực cản nhất định và là nguyên nhân gây mất áp suất trong hệ thống. Theo nguyên tắc chung, tổn thất áp suất 1 bar sẽ làm tăng mức tiêu thụ năng lượng lên 7%. Việc thay thế lõi lọc khí nén định kỳ có thể giúp giảm chi phí năng lượng.
①. Bộ lọc bụi. Chủ yếu loại bỏ các hạt có kích thước trên 1,0 micron. Thiết kế của bộ lọc đường ống sẽ tạo ra các cơ chế khác nhau và mức độ loại bỏ ô nhiễm mong muốn, dẫn đến một số hiệu ứng chồng chéo. Nếu lắp đặt trực tiếp các bộ lọc có độ chính xác cao hơn trên đường ống hệ thống, sẽ dẫn đến độ sụt áp cao hơn trong hệ thống, máy nén khí cần cung cấp áp suất cao hơn và phải trả thêm chi phí năng lượng, cũng như chi phí bảo trì thay thế sau này cũng rất cao. Do đó, bộ lọc bụi có thể hiệu quả trong việc giảm mức độ sụt áp, nhưng độ sụt áp tối đa cho phép trước khi thay thế hộp mực cũng phải được xem xét khi xác định áp suất tại đầu ra của máy nén khí và hạ lưu của thiết bị sấy và lọc. Đây là lý do tại sao hầu hết khách hàng về cơ bản đều lắp đặt bộ lọc bụi. Khuyến nghị nên lắp đặt bộ lọc ống dẫn bụi ở hạ lưu của máy sấy khí và trước tất cả các thiết bị và quy trình vận hành.
②. Bộ lọc kết tụ. Việc loại bỏ các hạt nhỏ, hơi ẩm hoặc dầu có kích thước dưới 1,0 micron cho phép các hạt nhỏ bám vào vật liệu lọc và kết tụ thành các hạt lớn hơn. Dòng chảy qua lõi lọc từ bên trong ra bên ngoài, trong đó đường kính lớn hơn cho phép vận tốc thoát ra thấp hơn. Các rào cản chống tái kết tụ thường được trang bị để ngăn các hạt nhỏ quay trở lại luồng khí. Cấu trúc xốp cho phép chất lỏng kết tụ chảy xuống dưới đáy cốc lọc theo trọng lực, tại đây nó thường được xả ra khỏi cốc lọc bằng van xả tự động, có thể chứa dầu và nước.
Quá trình kết tụ không nên làm tăng độ sụt áp trong suốt vòng đời của bộ lọc. Nếu bộ lọc kết tụ không được lắp đặt trước bộ lọc bụi phù hợp, sự gia tăng độ sụt áp thường là do sự tích tụ của các hạt vật chất. Độ sụt áp bình thường phải là độ sụt áp "ướt" sau khi lõi lọc thiết kế được bão hòa. Độ sụt áp "khô" trước khi lõi lọc được làm ướt đúng cách sẽ giảm xuống, và khuyến nghị nên sử dụng bộ lọc kết tụ trước bất kỳ máy sấy nào có thể có vật liệu hấp phụ để tránh làm hỏng thiết bị hoặc quy trình hạ nguồn do dầu. Thuật ngữ "dầu" bao gồm các hydrocacbon gốc dầu mỏ và tổng hợp cũng như các loại dầu tổng hợp khác như diester có thể ảnh hưởng đến các vật liệu như acrylic.
3. Bộ lọc hấp phụ. Bộ lọc hạt và bộ lọc kết tụ loại bỏ các hạt rắn hoặc lỏng rất nhỏ dưới 0,01 micron, nhưng không loại bỏ hơi dầu hoặc mùi. Hấp phụ là quá trình thu hút và bám dính các phân tử khí và lỏng vào bề mặt rắn. Thông thường, các lõi lọc chứa các hạt than hoạt tính, có diện tích bề mặt và thời gian lưu trú rất lớn. Vật liệu than hoạt tính chỉ được sử dụng để hấp phụ hơi. Bộ lọc đường ống hấp phụ phải được bảo vệ bằng bộ lọc kết tụ đầu vào để ngăn ngừa ô nhiễm nghiêm trọng dầu lỏng. Một tập hợp các hệ thống được trang bị cả ba loại bộ lọc sẽ tạo ra khí nén có chất lượng tương đối cao.
Trong các cấp độ chất lượng không khí được xác định theo ISO 8573-1 (xem bảng bên dưới), Cấp độ 1 đề cập đến hàm lượng hạt, Cấp độ 2 đề cập đến hàm lượng ẩm và Cấp độ 3 đề cập đến hydrocarbon (dầu).
1. Bộ lọc kết dính được lắp đặt sau bộ làm mát sau và bộ tách ẩm (Hình 1) loại bỏ các hạt nhỏ tới 1 micron và chất lỏng nhỏ tới 0,5 ppm (ở nhiệt độ định mức 21°C), đáp ứng các yêu cầu về chất lượng khí từ loại 1 đến loại 3. Bao gồm loại 1 đối với các hạt, loại không có độ ẩm và loại 3 đối với hydrocarbon.
2. Bộ lọc kết tụ hiệu suất cao (Hình 2), được đặt sau bộ làm mát khí và bộ tách ẩm (Hình 2), loại bỏ các hạt lỏng nhỏ đến 0,01 micron. Bộ lọc này có một tầng chính để tách các hạt vật chất (không có độ ẩm) và một tầng phụ để tách hydrocarbon.
3. Cùng loại bộ lọc được sử dụng với máy sấy lạnh (Hình 3) sẽ đáp ứng các yêu cầu về chất lượng khí của Lớp 1.4.1.
4. Nếu điểm sương áp suất của máy sấy khô là -40°C, thì một bộ lọc kết tụ hiệu suất cao được đặt ở phía thượng lưu để bảo vệ lớp chất sấy khô và một bộ lọc bụi được đặt ở phía hạ lưu (Hình 4) sẽ đáp ứng yêu cầu chất lượng khí Loại 1.2.2.
Khi kết hợp với bộ lọc than hoạt tính, hàm lượng dầu có thể giảm xuống còn 0,003 ppm, đáp ứng các thông số kỹ thuật của Lớp 1.2.1. Lớp này có thể được gọi là "không dầu", với hàm lượng hydrocarbon thấp hơn mức khí quyển công nghiệp thông thường. Nếu điểm sương áp suất của máy sấy khô tái sinh là -73°C, sự kết hợp này sẽ đáp ứng các yêu cầu chất lượng khí cao hơn. Việc thay thế máy sấy khô bằng máy sấy lạnh vẫn sẽ đáp ứng điều kiện "không dầu" nhưng có điểm sương áp suất cao hơn (3°C), tương ứng với các yêu cầu chất lượng khí Lớp 1.4.1.
5. Điều kiện khí quyển thường kém, đặc biệt là trong môi trường công nghiệp, nơi không khí chứa hydrocarbon ngưng tụ từ nhiên liệu chưa cháy được thải ra từ động cơ, máy sưởi và các nguồn khác. Nồng độ này ước tính dao động từ 0,05 đến 0,25 ppm. Các hạt khí dung cũng được phun thành các hạt có kích thước từ 0,8 đến 0,01 micromet. Máy nén khí không dầu không tạo ra ô nhiễm dầu, nhưng không khí trong khí quyển đi vào máy nén chắc chắn chứa các mức độ ô nhiễm khác nhau. Do đó, máy nén khí không dầu cũng cần được sấy khô và lọc kỹ lưỡng sau khi nén để đáp ứng các yêu cầu về chất lượng khí Loại 1.2.1 (Hình 5) hoặc 1.1.1. Ví dụ, hàm lượng ẩm trong không khí bão hòa ở các nhiệt độ khác nhau đòi hỏi phải xử lý bổ sung để đáp ứng các tiêu chuẩn không khí y tế hoặc hô hấp. Hệ thống khí nén phải lắp đặt bộ lọc đường ống tuần tự theo các yêu cầu chính xác, đảm bảo định hướng chính xác. Thường xuyên xả chất gây ô nhiễm và xử lý chúng theo quy định.
Tóm lại, các bộ lọc đường ống khí nén khác nhau tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của từng khách hàng về việc sử dụng khí nén. Để ngăn ngừa ô nhiễm thứ cấp cho cả sản phẩm và nhân viên, cần phải thực hiện các biện pháp phù hợp. Do đó, cần lựa chọn các bộ lọc đường ống khác nhau cho các môi trường ứng dụng khác nhau. Bài viết này chỉ cung cấp thông tin sơ lược về các sản phẩm bộ lọc đường ống khí nén. Nếu có bất kỳ sai sót nào, vui lòng chỉ ra và tác giả sẽ nhanh chóng chỉnh sửa.