Čím sa líši „čistička CO2“ od štandardného filtra stlačeného vzduchu?

Vo svete priemyselného stlačeného vzduchu je filtrácia nesporným aspektom návrhu systému, ktorý chráni zariadenia a procesy pred kontaminantmi, ako sú častice, voda a olej. Existuje však významný a často nepochopený rozdiel medzi univerzálnou filtráciou stlačeného vzduchu a vysoko špecializovaným čistením potrebným pre špecifické aplikácie. Pre priemyselné odvetvia, ktoré sa spoliehajú na oxid uhličitý (CO2) ako súčasť ich procesného plynu, je toto rozlíšenie rozhodujúce. Štandardný filter, hoci je vynikajúci na ochranu pneumatického náradia a valcov, v zásade nedokáže pripraviť vzduch na interakciu s oxidom uhličitým.

Základný účel: Definovanie konečného cieľa

Najhlbší rozdiel medzi týmito dvoma systémami spočíva v ich základnom cieli. Tento primárny cieľ určuje každý aspekt ich dizajnu, od použitých materiálov až po overovacie postupy, ktorými musia prejsť.

A štandardný filter stlačeného vzduchu je navrhnutý tak, aby chránil nadväzujúce zariadenia a procesy pred kontaminantmi pochádzajúcimi zo samotného vzduchového kompresora a okolitého prostredia. Jeho účel je obranný: odstrániť častice, kvapalnú vodu, aerosólový olej a v niektorých prípadoch aj olejové pary z prúdu stlačeného vzduchu. Chránené aktíva sú zvyčajne ventily, pohony, nástroje a stroje. Dôraz je kladený na predchádzanie mechanickému opotrebovaniu, korózii a upchatiu, ktoré vedie k prestojom a nákladom na údržbu.

V ostrom kontraste a čistička oxidu uhličitého vzduchové kompresorové filtre a sušičky systém má úplne iné poslanie. Jeho účelom je urážlivý alebo ochranný v opačnom smere. Je navrhnutý tak, aby chránil plynný oxid uhličitý – a teda aj konečný produkt – pred kontamináciou systémom stlačeného vzduchu. V mnohých aplikáciách sa prístrojový vzduch používa na ovládanie ventilov a čerpadiel, ktoré riadia prietok CO2. Ak tento prístrojový vzduch nie je dokonale čistý a suchý, môže infiltrovať prúd CO2 cez permeáciu, poruchu tesnenia alebo počas spúšťacích udalostí. Kontaminanty zo vzduchu, najmä vlhkosť a uhľovodíky, môžu spôsobiť vážne problémy vrátane chemických reakcií s CO2, znehodnotenia produktov a bezpečnostných rizík. Úlohou čističky je preto vytvoriť bariéru takej čistoty, aby prístrojový vzduch predstavoval nulové riziko pre citlivý CO2, ktorý kontroluje.

Odstraňovanie kontaminantov: hĺbka a špecifickosť

Oba systémy odstraňujú kontaminanty, ale úroveň odstraňovania – často označovaná ako stupeň čistenia – a konkrétne cielené kontaminanty sú výrazne odlišné. Tu sú technické špecifikácie prvoradé.

Štandardné filtre stlačeného vzduchu sú hodnotené podľa tried ISO 8573-1, ktoré definujú úrovne čistoty pre častice, vodu a olej. Bežný univerzálny filter môže byť určený pre:

• Častice: Trieda 2 (napr. odstraňovanie častíc do veľkosti 1 mikrón s koncentráciou 100 000 častíc na m³).
• voda: Trieda 4 (napr. tlakový rosný bod 3 °C, čo znamená, že pri poklese teplôt môže byť stále prítomná tekutá voda).
• olej: Trieda 2 (napr. odstraňovanie olejových aerosólov do 0,1 mg/m³).

Tieto úrovne sú úplne postačujúce pre väčšinu priemyselných pneumatických aplikácií. Filtrácia sa často dosahuje kombináciou mechanickej separácie pre objemové kvapaliny a koalescenčných filtrov pre jemné aerosóly.

A čistička oxidu uhličitého vzduchové kompresorové filtre a sušičky systém však musí fungovať na radikálne vyššej úrovni čistoty. Cieľové kontaminanty sa nielen znížia; sú prakticky eliminované. Systém je navrhnutý tak, aby dosiahol:

• Ultra vysoká suchosť: Štandardná sušička môže dosiahnuť tlakový rosný bod 3°C až -20°C. Čistiaci systém pre aplikácie CO2 bude typicky zahŕňať a sušička na vysúšanie dosiahnuť a tlakový rosný bod -40°C alebo nižší . Na tejto úrovni je všetka vlhkosť vo forme pary, čím sa eliminuje akékoľvek riziko vniknutia kvapalnej vody do prúdu CO2 a tvorby kyseliny uhličitej, ktorá je vysoko korozívna.
• Takmer úplné odstránenie oleja: Zatiaľ čo štandardný filter si poradí s tekutým olejom a aerosólmi, čistička musí odstraňovať aj olejové výpary. To si vyžaduje dodatočný stupeň filtrácie, ktorý sa často používa filtre s aktívnym uhlím alebo iné špeciálne médiá určené na odstraňovanie pár . Cieľom je dosiahnuť úrovne obsahu oleja pod 0,003 mg/m³ (ISO trieda 1) alebo dokonca 0,001 mg/m³, čím sa zabezpečí, že žiadna kontaminácia uhľovodíkmi neovplyvní chuť, vôňu alebo bezpečnosť produktu.
• Kontrola mikroorganizmov a častíc: V citlivých odvetviach, ako sú potraviny a nápoje, môžu zahŕňať aj čističe sterilné filtre pevných častíc (0,01 mikrónu), ktorý dokáže zachytávať aj mikroorganizmy, čím zabraňuje biologickej kontaminácii plynného CO2.

Nasledujúca tabuľka ilustruje výrazný kontrast cieľov výkonnosti:

Architektúra systému a integrácia komponentov

Štandardný filter je často jedna samostatná jednotka alebo malá skupina filtrov (napr. koalescenčný filter, po ktorom nasleduje filter s aktívnym uhlím). Systém postavený okolo čistička oxidu uhličitého vzduchové kompresorové filtre a sušičky je integrovaný, viacstupňový čistiaci vlak, kde každý komponent hrá špecifickú a životne dôležitú úlohu. Synergia medzi týmito zložkami je to, čo vytvára konečnú, zaručenú čistotu.

1. Predfiltrácia: Proces začína štandardnými koalescenčnými filtrami na odstránenie objemových kvapalných vodných a olejových aerosólov. Táto fáza je rozhodujúca pre ochranu chúlostivejších a drahších komponentov, ako je sušička sušiaceho prostriedku.
2. Sušenie: Toto je srdce systému. Hoci sú chladiace sušičky bežné vo všeobecnom priemysle, na čistenie CO2 nepostačujú. A sušička na vysúšanie je takmer vždy povinné. Táto jednotka využíva hygroskopický materiál (vysúšadlo) na adsorpciu vodnej pary zo vzduchu, čím sa dosahuje extrémne nízky požadovaný rosný bod. Tieto sušičky sú zvyčajne navrhnuté ako dvojité veže, čo umožňuje nepretržitú prevádzku: jedna veža aktívne suší vzduch, zatiaľ čo druhá sa regeneruje.
3. Leštiaca filtrácia: Po vysušení vzduch prechádza cez druhý, vysokoúčinný koalescenčný filter, aby zachytil všetky jemné častice sušidla, ktoré sa mohli preniesť zo sušičky.
4. Odstránenie pár: Posledná obranná línia je filter s aktívnym uhlím alebo iný špecializovaný filter na adsorpciu pár. Táto fáza je určená na odstraňovanie zvyšných stopových olejových výparov, ktoré prešli predchádzajúcimi fázami. Je to komponent, ktorý je najviac zodpovedný za dosiahnutie ultranízkeho obsahu oleja potrebného pre bezpečnosť produktu.

Tento multibariérový prístup zaisťuje, že ak v jednom stupni dôjde k dočasnému poklesu účinnosti, následné stupne zachytia únik kontaminantov. Táto redundancia je charakteristickým znakom skutočného čistiaceho systému a nenachádza sa v štandardných nastaveniach filtrácie.

Kompatibilita materiálov a konštrukčné normy

Vnútorné materiály a kvalita konštrukcie čistiaceho systému sú držané na oveľa vyššej úrovni ako štandardy univerzálneho filtra.

Štandardné filtre často používajú kovy ako štandardná oceľ alebo hliník na kryty a vnútorné komponenty. Tesnenia a médiá môžu byť vyrobené z materiálov, ktoré sú vhodné pre nekritické aplikácie, ale mohli by potenciálne vniesť kontaminanty alebo časom degradovať.

A čistička oxidu uhličitého vzduchové kompresorové filtre a sušičky systém musí byť skonštruovaný z materiálov, ktoré sa samy nestanú zdrojom kontaminácie. Toto je kritický diferenciátor. Kryty sú zvyčajne vyrobené z nehrdzavejúca oceľ , ktorý je vysoko odolný voči korózii a nehrdzavie, čo je obzvlášť dôležité vzhľadom na to, že ním prúdi ultrasuchý vzduch. Všetky zmáčané časti vrátane tesnení a rúrok sú vyrobené z potravinárske alebo vysokovýkonné polyméry ako PTFE (teflón), ktorý je inertný, neuvoľňuje plyny a neuvoľňuje chemikálie do prúdu čistého vzduchu. To zaisťuje, že systém nič nepridáva do vzduchu, ktorý čistí.

Validácia, certifikácia a dokumentácia

Toto je možno z právneho a obchodného hľadiska najvýznamnejší rozdiel. Pre štandardné filtre stlačeného vzduchu je často akceptovaná výrobcom uvedená trieda čistoty ISO.

Systém navrhnutý ako čistička oxidu uhličitého vzduchové kompresorové filtre a sušičky musia byť overiteľné a overené. Koncoví používatelia, najmä v regulovaných odvetviach, ako sú potraviny, nápoje a liečivá, vyžadujú zdokumentovaný dôkaz o výkonnosti. To znamená:

• certifikácia: Zariadenie môže byť certifikované podľa príslušných medzinárodných noriem, ktoré upravujú čistotu vzduchu pre styk s potravinami.
• Údaje overenia výkonu: Renomovaní dodávatelia poskytujú údaje z testov z nezávislých laboratórií, ktoré overujú, či systém poskytuje sľúbené úrovne rosného bodu a obsahu oleja.
• Materiálové certifikáty: Poskytuje sa dokumentácia dokazujúca použitie potravinárskych materiálov, vyhovujúcich FDA alebo iných schválených materiálov.

Táto úroveň sledovateľnosti a zodpovednosti na trhu štandardných filtrov stlačeného vzduchu chýba. Kupujúcim poskytuje dôveru a právnu ochranu potrebnú pre ich citlivé operácie.

Dôsledky zlyhania špecifické pre aplikáciu

Dôsledky používania štandardného filtra tam, kde je potrebný čistič, sú vážne a finančne škodlivé.

Ak štandardný filter zlyhá alebo je nedostatočne špecifikovaný, výsledkom je zvyčajne zvýšené opotrebovanie zariadenia, vyššie náklady na údržbu a neplánované prestoje. Ide o prevádzkové náklady.

Ak a čistička oxidu uhličitého vzduchové kompresorové filtre a sušičky systém zlyhá alebo chýba, následky sú katastrofálne na úrovni produktu a značky:

• V nápoji sýtené oxidom uhličitým: Vlhkosť vo vzduchu prístroja môže viesť k tvorbe kyseliny uhličitej kovové ióny sa vyplavujú z potrubia do produktu, čo má za následok nepríjemné príchute a potenciálne situácie stiahnutia z trhu. Kontaminácia olejom bude neodvolateľne pokaziť chuť a vôňu nápoja, čo vedie k znehodnoteniu celej šarže.
• Pri rezaní CO2 laserom: Vlhkosť kontaminujúca plechovku asistenčného plynu narúšajú prenos energie lasera , čo vedie k nízkej kvalite rezu, nekonzistentným výsledkom a poškodeniu drahej laserovej optiky.
• Pri balení potravín: Kontaminovaný vzduch používaný na ovládanie preplachovacích ventilov CO2 môže vnášať mikróby alebo uhľovodíky, čo ohrozuje bezpečnosť produktu a trvanlivosť .
• Vo výrobe elektroniky: Vlhkosť môže spôsobiť nepredvídateľné fungovanie ventilov, čo naruší presné výrobné procesy.

Náklady na jednu pokazenú dávku produktu môžu byť rádovo vyššie ako investícia do správneho čistiaceho systému.