压缩空气系统知识--过滤器
为什么空气中油的危害是最大的?
答：在一些要求严格的地方，比如气动控制系统中，一滴油能改变气孔的状况。使原本正常自动运行的生产线瘫痪。有时，油还会将气动阀门的密封圈和柱体胀大，造成操作迟缓，严重的甚至堵塞。在由空气完成的工序中，如吹形件，油还会造成产品外形缺陷或外表污染。
油污的主要来源是怎样的?
答：由于大部分压缩空气系统都使用微油压缩机，该机在工作中将油汽化变成油滴。它以二种方式形成的：
一种是由于活塞压缩或叶片旋转的剪切作用产生的所谓“分散型液滴”。其直径从1~50μm,
另一种是在润滑油冷却高温的机体时，汽化形成的“冷凝型液滴”，其直径一般小于lμm.这种冷凝油滴通常占全部油污重量超过50％，占全部油污实际颗粒数量超过99％。
油量常用的计量标准是什么?
答：油污量一般采用一种很小的计量标准来清晰地表示出其累积的状态。lOOsefm(每分钟标准立方尺)空气中含有lppmW／W(重量的百万分之几)油流量相当于每月150ml。
无油压缩机可以完全消除污染物的产生吗?
答：不能。在最理想的工作状态下，此类压缩机也会产生不少于0．5ppmW／W的碳氢化合物，即使按lOOscfm气量计，每月产生的汽化冷凝液也超过15mL。
什么叫压缩空气过滤器?
答：压缩空气过滤器就是对压缩空气进行过滤、净化处理的装置。我们一般特指压缩空气系统管路中的高效精密过滤器。
过滤器的工作原理是什么?
答：一般过滤器滤芯是由纤维介质、滤网、海绵等材料组成，压缩空气中的固体的、液体的微粒(滴)经过过滤材料的拦截后，凝聚在滤芯表面(内外侧)。积聚在滤芯表面的液滴和杂质经过重力的作用沉淀到过滤器的底部再经自动排水器或人工排出。
几种一般类型过滤器的特点是什么?
答：利用表面产生吸引力的吸附式(活性碳)过滤器，存在着使用周期有限，吸附剂吸收油后其吸附能力也随之降低等问题。
吸收式过滤器的主要材质吸收剂，如羊毛、油毡和棉花，在将液体吸收至内部并侵满后，会失去其结构上优势而迅速失效。
机械式分离器和筛网式空气过滤器，通常按5、lO、20、和40μm来分类，对于占油滴中大部分的微小颗粒是无效的。
玻璃纤维材质应用于过滤中有什么特点?
答：玻璃纤维能十分有效地分离直径从50～0．0lμm间的润滑油滴，它在过滤时既不必吸附也不用吸收。而且十分有效，比其他材质更优胜。
由玻璃纤维材质为滤芯核心的凝聚式过滤器的工作机理是怎样的?
答： 空气从滤芯中部流入，通过重力作用、惯性碰撞、直接拦截和渗透四种机理将油滴收集起来。
·重力作用：当过滤器内气流速度较低时，直径20—50μm的油滴在到达滤层前，经重力自由落体大部分被收集起来，而且气流在流经滤网时也继续落下而收集。气流速度越大，其效率越低。
·惯性碰撞：通常直径大于lμm的悬浮颗粒具有很大的冲量。与气流路径不常一致．因而会惯性地撞上纤维层。气流速度越大，碰撞率越大。
·直接拦截：直径从0．3-1μm的颗粒是随气流运动的，它们大部分将被滤芯l／2处的纤维层拦截而分离出来。粒子越小，拦截率越低。
渗透：直径小于O．3μm的颗粒。因其质量太小已不具有液体的通常特性了。它们以一种无规则的布朗运动方式运动着．与气流路径是不一致的．正因这种运动方式使其能被更细密的滤层俘获。粒子越小。布朗运动越剧烈，捕捉机率越大。
高效过滤器的主要特点是什么?
答：直径为O．3μm的颗粒既不能用机械方式也不能有效地去捕获。评价一个过滤器是否高效是看其是否有能力最大限度内地俘获这类尺寸的颗粒。
高效的凝聚式过滤器的简单工作过程是怎样的?
答：压缩空气进入滤芯的中部后，经重力、碰撞、拦截和渗透作用被滤层搜集起来。当油滴被滤层清除后，首先要收集它们。小油滴先聚合成大油滴，聚合的大油滴质量足够大时，会沉降至滤层底部。然后流入过滤糟内，经人工或自动排油装置从系统中排除。
高效的凝聚式过滤器有哪些设计要求?
答： 玻璃纤维具有防水性却不防油。油会在纤维表面形成薄膜，影响搜集并增加了筛芯的功能直径。对此，设计中就必须选择更加纤细的纤维。
过滤层的设计主要考虑控制气流速度和过滤层的物理环境。只有保证材质有足够大的表面积，使气流速度尽量低，从而使拦截、碰撞和扩散作用更加有效，另一方面，设计的滤床也要足够厚，使粒子有充足的停留时间。最后，滤芯中不能有太多的纤维层，这会阻碍排水，增大压损，使过滤器效益降低。
油滴的收集是一个物理过程，压力、流速、湿度和杂质本身的物理特性都会影响聚集结果。因此，过滤层的配置、安排、尺寸以及类型选择也很关健。
凝聚式过滤器的滤芯有使用寿命吗?
答：有。理论上，过滤层可无限次地清除液体并保持其高效性。事实上，因滤网在使用中不断收集液体而产生压降增加，会导致过滤层有一定的有效使用寿命。
凝聚式过滤器的滤芯为什么使用多孔泡沫层(或罩)?
答：一般凝聚式过滤器的滤芯设计中会在过滤层内、外设置多孔泡沫层或罩。
当含油质的气流经过滤中心层的作用放射状地流人柔韧的内多孔泡沫套层。它一方面对气流起到分散器、预过滤器和空间稳定器的作用；另一方面通过自身调整改变气流(扩张或收缩)，使气流对过滤层产生柔和压力，保证其工作时完整而有效。
气流经过滤层时，油滴被拦截和收集。油聚集后，经过一层硬质金属管流到外层多孔泡沫罩(套在金属管外)。外层多孔泡沫罩具有较大的不吸收表面，可使油迅速覆盖在其表面，在重力作用下．流至底部，从而阻止了油重回气流的情况产生。当油积聚在罩底(无气流死区)时，泡沫孔被堵满，油降至收集槽内.
过滤器滤芯的等级标准划分依据是什么?
答：根据ISO 8573．1质量等级，过滤器处理压缩空气所达到的等级．一般根据滤芯处理后固态污染物粒子的尺寸大小、液态水的含量和油滴、油雾、油汽的含量来划分。
过滤器的等级是如何具体划分的?
答： 一般过滤器的等级可分为预过滤、初过滤、精过滤和活性碳过滤。其中预过滤器一般滤除直径3～5μm微粒，初过滤器一般滤除直径O.5~1μ微粒和油雾剩余含量1ppm w／w，精过滤器一般滤除直径0.01μm微粒和油雾剩余含量0.0lppm w／w．活性碳过滤器则主要用来去除臭味和油蒸汽(油雾剩余含量仅0．003ppm w／w)．
过滤器不同等级标准的适用场合如何?
答： 预过滤器一般用于压缩机(后冷却器)的下游，使用场合要求不高。初过滤器一般用于工具、马达、气缸等。精过滤器一般用于喷漆、注塑、仪表、控制阀、传动、搅拌、电子元件制造、氮分离等。活性碳过滤器一般用于食品和药品制造、呼吸空气、气体加工等。
为什么过滤器要搭配选购?
答：一般人的误区是，认为根据所需要的空气质量选择对应处理精度的单支过滤器就能达到要求，并且节约开支。其实不然，所需要的空气质量虽然由所选的单支过滤器的处理精度决定，但没有前置低一级过滤器的预处理保护，高精密滤芯很快就会因负载过大而堵塞，加快了滤芯的更换频率，从而会变相地增加生产成本。
过滤器能否降低空气露点?
答：过滤器一般只能除去固体的、液体的微粒(滴)，而水蒸气和油蒸气却可以毫无阻挡地通过过滤材料弯弯曲曲的通径。所以，机械式过滤器无法将其滤除(活性碳过滤器除外)。要从根本上去除水蒸气和油蒸气，只有用干燥机降低空气的露点温度。
过滤器效率与空气温度的关系是什么?
答：压缩空气中所含油和水的温度，影响着过滤器效率。如：当温度为30℃时，流经过滤器的油含量为20℃时的5倍；当温度上升为40℃时，流经过滤器的油含量为20℃时的10倍。所以过滤器一般要安装在压缩空气系统的温度最低点。
过滤器的选购件有哪些?
答：过滤器的选购件一般包括：内部自动排水器、外接自动排水器、压差表、压差计、电子压差指示器和液位指示器。
过滤器的选购件有何用途?
答：过滤器选购件中内部自动排水器和外接自动排水器用于将滤芯过滤出的油、水与尘的混合物自动排出过滤器，减少人为因素影响系统的过滤效率。压差表、压差计、电子压差指示器用于指导更换滤芯的时间。液位指示器用于指示过滤器内部油、水、尘等的混合污染物的多少(可监测内部自动排水器的工作状况和指导人工手动排污)。
过滤器滤芯的更换周期如何确定?
答：滤芯的更换周期由它的压力降决定，一般来说压力降超过了0．68kgf/cm2，过滤器压差计指针指向红色区域，或工作满6000—8000小时(一年)即要更换。活性碳滤芯则在下游测到气味时更换。
为什么要定期更换过滤器滤芯?
答：因为滤芯持续被污染后，将导致气体的流量在系统中变小而压降变高，同时，能源电力上消耗也因此上升.结果导致操作和生产的成本提高，并增加环境的负担。
过滤器安装应注意哪些方面?
答：(a)工作压力不能超过过滤器所标明的最大压力。
(b)过滤器一般要安装在后冷却器和储气罐之后，尽量靠近使用点和温度最低点。
(c)过滤器不应安装在快速开启阀之后，并防止回流和冲击现象。
(d)过滤器应垂直安装，并在下方留有足够空间更换滤芯。
(e)较大过滤器在管线中应有适当支撑。
更换滤芯的注意事项是什么?
答：(a)隔离过滤器，关闭进气阀或压缩空气供应系统，完全卸压后再关闭出气阀(或关闭有关阀后通过过滤器排水孔完全卸压)。
(b)拧掉壳体，取下旧滤芯。
(c)清洗过滤器壳体。
