How High-Efficiency Oil Removal Achieves Class 1 Compressed Air

Skutočné náklady na prenos oleja v systéme stlačeného vzduchu

Každý rotačný skrutkový alebo piestový kompresor zavádza mazací olej do prúdu vzduchu a časť tohto oleja uniká ako jemné aerosólové kvapôčky a para, filter stlačeného vzduchu sám nemôže úplne zachytiť. V linkách na balenie potravín, dávkovaní liekov, montáži elektroniky a striekaní farieb sa dokonca aj stopový prenos oleja premieta do odmietnutých šarží, upchatých trysiek a kontaminovaných povrchov produktov.

Rozsah problému sa dá ľahko podceniť. Typický 37 kW rotačný skrutkový kompresor so vstrekovaním oleja môže preniesť medzi 3 a 5 mg oleja na meter kubický stlačeného vzduchu na výstupnej prírube pred aplikáciou akéhokoľvek stupňa filtrácie. Ak sa olej neupraví, hromadí sa po prúde ako kal v potrubí, lak na sedlách ventilov a zvyšky na hotových dieloch.

3-5 mg/m3

Typický prenos surového oleja na výstupe kompresora pred filtráciou

0,01 mg/m3

Limit zvyškového oleja ISO 8573-1 Trieda 1 po celostupňovej filtrácii

3 etapy

Minimálne stupne filtrácie zvyčajne potrebné na dosiahnutie vzduchu triedy 1

Dosiahnutie cieľovej hodnoty nízkeho zvyškového oleja je len zriedka úlohou jedného komponentu. Je to výsledok filtračného reťazca, ktorý postupne odstraňuje objemovú kvapalinu, potom kvapôčky aerosólu a potom olejové pary, pričom každý stupeň je navrhnutý pre iný rozsah veľkosti častíc.

Mapovanie cesty viacstupňovej filtrácie

Pochopenie toho, kam sa hodí odstraňovanie olejových pár, si vyžaduje vidieť celú cestu od vypustenia kompresora až po miesto použitia. Preskočenie etapy alebo poddimenzovanie etapy presunie zaťaženie kontamináciou na ďalší komponent a skráti jeho životnosť.

Prvé dva stupne odstraňujú objemovú kvapalinu, hrdzu a vodný kameň z potrubia, takže sa nikdy nedostanú ku koalescenčnému médiu. Koalescenčný filter a odstraňovač hmly potom zlučujú submikrónové olejové aerosóly do väčších kvapiek, ktoré odtekajú, pričom ostávajú len olejové pary, kontaminant v plynnej fáze, ktorý mechanická koalescencia nedokáže zachytiť. Táto para je cieľom fázy adsorpcie aktívneho uhlia.

Koalescenčný filter verzus odstraňovač hmly: Kde je nakreslená čiara

Pojmy koalescenčný filter a odstraňovač hmly sa často používajú zameniteľne, ale opisujú rôzne body toho istého mechanizmu. Koalescenčný filter je zvyčajne dimenzovaný na odstraňovanie aerosólu až do veľkosti približne 1 mikrón a zvyškový obsah oleja blízko 0,5 mg/m3. Odstraňovač hmly, niekedy nazývaný vysokoúčinný koalescer, cieli na submikrónové kvapôčky až do veľkosti približne 0,01 mikrónu a tlačí zvyškový olej k 0,01 mg/m3, čo je v súlade s ISO 8573-1 Trieda 1.

Etapa	Cieľová veľkosť častíc	Mechanizmus odstraňovania	Typický zvyškový olej
Predfiltrovať	Nad 5 mikrónov	Hromadná separácia a drenáž	3 až 5 mg/m3
Koalescenčný filter	1 až 5 mikrónov	Aerosólová koalescencia vláknitého lôžka	0,5 mg/m3
Odstraňovač hmly	0,01 až 1 mikrón	Submikrónová koalescencia vlákien	0,01 mg/m3
Veža s aktívnym uhlím	Parná fáza	Fyzikálna adsorpcia	Pod 0,003 mg/m3

Všimnite si, že hodnoty zvyškového oleja klesajú rádovo v každej fáze, čo je dôvod, prečo preskočenie odstraňovača hmly a skok priamo z koalescenčného filtra do uhlíkovej veže bežne preťažuje uhlíkové lôžko tekutým aerosólom, ktorý nikdy nebol navrhnutý tak, aby absorboval.

Veže s aktívnym uhlím: Krok, ktorý odstraňuje ropné výpary

High Efficiency Oil Remover activated carbon tower

Mechanické koalescenčné filtre, akokoľvek jemné, nedokážu odstrániť olej v parnej fáze, pretože molekuly pary nie sú kvapôčky a nezlúčia sa s vláknitým médiom. Toto je špecifická práca an vysokoúčinný odstraňovač oleja postavené okolo lôžka s aktívnym uhlím. Keď vzduch naplnený olejom prechádza uhlíkovými granulami, molekuly pary sa adsorbujú na porézny uhlíkový povrch prostredníctvom van der Waalsovej príťažlivosti, pričom prúd vzduchu zostáva v podstate bez oleja.

Výkon uhlíkového lôžka nie je konštantný počas jeho životnosti. Adsorpčná kapacita klesá, keď sa vnútorná štruktúra pórov napĺňa olejom a rýchlosť poklesu závisí od zaťaženia vstupného oleja, prevádzkovej teploty a relatívnej vlhkosti. Lôžko, ktoré prijíma správne spojený vzduch so zvyškovým olejom už pri 0,01 mg/m3, vydrží podstatne dlhšie ako lôžko, ktoré sa požaduje na odstránenie surového aerosólu.

Privádzanie vzduchu z uhlíkovej veže, ktorý už prešiel eliminátorom hmly, namiesto surového výtlaku kompresora, je jedným z najjednoduchších spôsobov, ako predĺžiť životnosť adsorpčného lôžka a oddialiť intervaly výmeny.

Koncentrácia oleja na vstupe je jediným najväčším hnacím motorom rýchlosti vyčerpania uhlíkového lôžka.
Prevádzková teplota nad 30 stupňov znižuje účinnosť adsorpcie, pretože vyššie teplo oslabuje fyzikálne spojenie molekúl oleja s uhlíkovými pórmi.
Zvýšená relatívna vlhkosť súťaží s molekulami oleja o adsorpčné miesta, a preto sú fázy sušenia v protiprúde rovnako dôležité ako filtrácia.

Prečo výber materiálu bývania ovplyvňuje dlhodobú spoľahlivosť

Stainless Steel Compressed Air Filter housing

Materiál krytu filtra je často dodatočným nápadom, ale určuje odolnosť proti korózii, čistiteľnosť a vhodnosť pre hygienické prostredie. Kryty z uhlíkovej ocele s vnútorným povlakom sú štandardnou voľbou pre všeobecný priemyselný vzduch, ale a filter stlačeného vzduchu z nehrdzavejúcej ocele sa stáva nevyhnutnou všade tam, kde je chémia kondenzátu agresívna, okolitá vlhkosť je vysoká alebo aplikácia spadá pod hygienické pravidlá pre potraviny, nápoje alebo farmaceutické výrobky.

Potiahnutá uhlíková oceľ hliník Nerezová oceľ

Kryty z nehrdzavejúcej ocele dosahujú najvyššie skóre z hľadiska odolnosti proti korózii a hygienickej zhody, pretože ich vrstva pasívneho oxidu odoláva kondenzovaným kyselinám a utiera sa bez jamiek. Kompromisom sú počiatočné náklady, čo je dôvod, prečo je materiál zvyčajne špecifikovaný pre aplikácie s prísnymi požiadavkami na validáciu čistenia a nie štandardne aplikovaný na celý závod.

Porovnávanie filtračných technológií podľa normy ISO 8573-1

ISO 8573-1 definuje triedy čistoty vzduchu pre obsah častíc, vody a oleja, pričom trieda 1 vyžaduje celkový obsah oleja 0,01 mg/m3 alebo nižší. Porovnanie filtračných technológií s kritériami, ktoré sú najdôležitejšie pre dosiahnutie tejto triedy, objasňuje, prečo vrstvený prístup prekoná ktorýkoľvek jednotlivý stupeň.

Koalescenčný filter Odstraňovač hmly Veža s aktívnym uhlím

Vzor je konzistentný pri všetkých typoch prevádzky: koalescenčné filtre a odstraňovače hmly dominujú pri odstraňovaní aerosólov a častíc, ale takmer ničím neprispievajú ku kontaminácii parnej fázy, zatiaľ čo uhlíkové veže dominujú odstraňovaniu pár, ale úplne závisia od predradených stupňov, aby sa chránila ich životnosť. Žiadna jednotlivá technológia nepokrýva každú os, čo je praktický argument pre stupňovitú filtráciu a nie pre jeden nadrozmerný komponent.

Dimenzovanie, diferenčný tlak a intervaly údržby

Poddimenzovanie ktoréhokoľvek stupňa v reťazi zvyšuje rýchlosť vzduchu cez médium, čo zvyšuje diferenciálny tlak a tlačí zachytený olej späť do prúdu vzduchu, jav známy ako opätovné strhávanie. Správne dimenzovanie je založené na skutočnom prietoku pri prevádzkovom tlaku a teplote, nie len na štítku kompresora.

Parameter	Odporúčaná prax	Dôsledok v prípade ignorovania
Prietokové dimenzovanie	Veľkosť podľa aktuálneho prietoku na mieste, tlaku a teploty	Zvýšený pokles tlaku a opätovné strhávanie oleja
Diferenčný tlak	Vymeňte koalescenčné prvky pri poklese o 0,5 až 0,7 baru	Rastúce náklady na energiu na dodaný kubický meter
Uhlík Bed Life	Monitorujte naplnenie prívodu a vymeňte ho podľa plánu, nielen podľa zápachu	Prienik výparov bez viditeľného varovania
Odvod kondenzátu	Na každom stupni používajte automatické odtoky s nulovou stratou	Tekutý prenos prevažujúci nadväzujúce médiá

Bežnou chybou údržby je posudzovanie nasýtenia uhlíkovej veže iba podľa zápachu. Prienik olejových pár je často bez zápachu pri koncentráciách, ktoré sú dôležité pre zhodu s triedou 1, čo znamená, že plánovaná výmena založená na prevádzkových hodinách a zaťažení prívodu je spoľahlivejšia ako senzorická kontrola.

Zaznamenajte diferenčný tlak v každom stupni mesačne a sledujte ho v čase, namiesto toho, aby ste reagovali na jeden odpočet.
Vymeňte koalescenčné prvky a prvky odstraňovača hmly v pevnom intervale bez ohľadu na zdanlivý stav, pretože vláknité médium sa vnútorne degraduje skôr, ako sa objaví viditeľné znečistenie.
Dimenzujte vežu s aktívnym uhlím s rezervou pre špičkový prietok, nie pre priemerný prietok, pretože krátkodobé preťaženie je to, čo zvyčajne spôsobuje prienik pár.
Spárujte každý stupeň filtrácie so správne dimenzovaným filter stlačeného vzduchu puzdro, aby sa zabránilo úniku obtoku okolo tesnenia prvku.

Často kladené otázky

Q1: Aký je rozdiel medzi olejovým aerosólom a olejovými parami v stlačenom vzduchu?

Olejový aerosól označuje jemné kvapôčky kvapaliny suspendované v prúde vzduchu, ktoré môžu zachytiť mechanické koalescenčné filtre a odstraňovače hmly. Olejová para je olej v plynnej fáze, ktorý vyžaduje adsorpčné médium, ako je aktívne uhlie, pretože sa nedá mechanicky filtrovať.

Otázka 2: Môže jeden filter dosiahnuť vzduch triedy 1 podľa normy ISO 8573-1 sám o sebe?

Vo všeobecnosti nie. Trieda 1 vyžaduje odstraňovanie aerosólu až na submikrónovú úroveň, ako aj adsorpciu v parnej fáze, čo zvyčajne znamená koalescenčný filter, eliminátor hmly a vežu s aktívnym uhlím pracujúce v poradí.

Otázka 3: Ako často by sa malo aktívne uhlie vymieňať?

Interval výmeny závisí od zaťaženia vstupného oleja, teploty a vlhkosti, ale plánovanie založené na prevádzkových hodinách a monitorovaných podmienkach na vstupe je spoľahlivejšie ako čakanie na detekovateľný zápach, pretože prenikanie výparov je často bez zápachu.

Q4: Kedy stojí puzdro z nehrdzavejúcej ocele za dodatočné náklady v porovnaní s uhlíkovou oceľou s povlakom?

Nehrdzavejúca oceľ je vo všeobecnosti opodstatnená tam, kde je kondenzát korozívny, okolitá vlhkosť je trvalo vysoká alebo aplikácia spadá pod hygienické alebo čistiace požiadavky na validáciu bežné pri spracovaní potravín, nápojov a farmaceutických výrobkov.

Otázka 5: Čo spôsobuje opätovné strhávanie oleja vo filtračnom systéme?

K opätovnému strhávaniu dochádza, keď je rýchlosť vzduchu cez filtračný prvok príliš vysoká pre médium, zvyčajne preto, že komponent je poddimenzovaný pre skutočné podmienky prúdenia, čo odstraňuje predtým zachytený olej späť do prúdu vzduchu.