Магистральные фильтры: принцип работы
Нормальной работе пневмоагрегатов угрожают около двух миллиардов грязевых частиц, содержащихся в сжатом воздухе. Для его очистки и предназначены магистральные фильтры.
Устройство и функционирование
Магистральный фильтр состоит из цилиндрического корпуса (металлического или пластмассового) и сменного картриджа. А в основе его действия – центробежная сила. Когда воздух закачивается в фильтр, грязевые частицы на скорости преодолевают спираль и отсеиваются из потока, оседая на кассете картриджа и выводясь по системе отвода конденсата.
Бывают два вида слива конденсата: ручной и автоматический. Выбор типа клапана диктуется удобством обслуживания и стоимостью. Автоматика дороже, зато она освобождает потребителя от необходимости следить за загрязнением картриджа. Если проигнорировать срок замены фильтрующего элемента, картридж и дальше будет выполнять свои функции, но эффективность фильтрования воздуха снизится из-за сокращения пропускной способность фильтра. При этом много энергии будет тратиться впустую.
Эффективность работы фильтра оценивается по так называемому дифференциальному давлению – разнице между давлением на входе и выходе. Определить его помогает устанавливаемый на фильтр манометр. Показания прибора указывают на меру сопротивления фильтрующего элемента воздушному потоку. Чем больше дифференциальное давление, тем грязнее фильтр. Его пора менять, если на шкале манометра – «красная зона», т. е. дифференциальное давление превысило 0,5 бар. Кроме манометра, об уровне загрязнения фильтра сообщат цветом специальные индикаторы.
Картридж нужно менять по мере загрязнения, через каждые 3-4 тысячи рабочих часов. В зависимости от периодичности использования и частоты отвода конденсата фильтрующий элемент изнашивается в течение полугода-года. Для продления его службы и получения высокого качества воздуха магистральные фильтры рекомендуется монтировать системно и последовательно.
Магистральные фильтры могут очищать воздух от примесей на 100%. Но требования к степени очистки – разные. Они определяются характером рабочего процесса. Степень очистки сжатого воздуха делит фильтры на классы. Классификация по качеству очистки учитывает до 12 параметров.
Классы фильтрации
Различают фильтры грубой (предварительной), основной и тонкой очистки, а также микрофильтр, фильтр удаления пара и запаха.
Фильтр грубой очистки (серия DF) отсеивает частицы пыли и грязи до 10 мкм. Это 7-й класс по международному стандарту качества ISO8573-1. Предфильтр (сокращенное название фильтра предварительной очистки) устанавливается в магистрали после ресивера и перед осушителем рефрижератора. Его задача – защитить технику от крупных примесей: твердых частиц и масляных взвесей. В таком фильтре стоит устойчивый к влаге керамический фильтрующий элемент.
Фильтр основной очистки (серия QF) задерживает твердые частицы до 5 мкм и отличается фильтрующей способностью при высоких температурах (вплоть до 90°С). Он монтируется в магистрали вслед за фильтром предварительной очистки. Это 3-й класс по стандарту ISO8573-1.
Частицы субмикронного размера, до 1 мкм, в том числе жидкости и масла, задерживает фильтр тонкой очистки (серия PF). Фильтрующее устройство использует ударное воздействие и улавливание, заставляя проходящие через патрон частицы образовывать в процессе столкновений формирования покрупнее – они оседают и накапливаются на дне фильтра. На выходе содержание остатков примесей масел в очищенном воздухе – максимум 0,1 мг/м3. Фильтр тонкой очистки используется с целью предотвращения коррозии металла в трубопроводах и устанавливается на выходе из осушителя рефрижератора или перед микрофильтром. Это 2-й класс чистоты воздуха по стандарту ISO8573-1.
Микрофильтр (серия HF) способен улавливать твердые и масляные микрочастицы размером до 0,01 мкм. Остатки масла в воздухе после фильтрации не превышают 0,01 мг/м3. Микрофильтр защищает пневмотранспорт и системы пневмоуправления, а также применяется при покрасочных работах. Патрон фильтра представляет собой двухслойную конструкцию из перфорированной стали, а корпус из поливинилхлорида не боится температуры воздуха до 120 °С. По твердым частицам и маслу этот тип фильтра обеспечивает самый высокий 1-й класс чистоты. А принцип действия фильтра для удаления пара и запаха (серия CF) – в адсорбировании с помощью активированного угля. Воздух при этом очищается на 100%. Это тоже 1-й класс чистоты: максимальное содержание на выходе из фильтра остатков масла – всего 0,003 мг/м3. Такой воздух используется в фармацевтике, медицине (стоматологии), химической и пищевой промышленности.
Разные типы пневматического и компрессорного оборудования требуют разной очистки рабочего воздуха, и магистральные фильтры должны возложенные на них задачи выполнять.