Фильтрационные модули и фильтры для компрессоров

Одним из важнейших этапов подготовки сжатого воздуха для питания пневматических устройств и систем является его очистка от загрязнений. Класс загрязнённости устанавливается согласно ГОСТ 17433-80 в соответствии с содержанием в нём твёрдых частиц, воды и масла в жидком состоянии.

Для очистки воздуха от примесей применяются различные фильтрационные модули и фильтры. Они различаются между собой конструкцией, назначением, принципом работы, особенностями эксплуатации и рядом технических характеристик. Из этого материала вы узнаете — что такое фильтры для сжатого воздуха, какие они бывают, как устроены и работают, а также какими критериями следует руководствоваться при их выборе.

Определение и назначение фильтров для сжатого воздуха

Фильтр для сжатого воздуха — это устройство, конструктивно выполненное таким образом, чтобы проходящий через него сжатый воздух очищался от загрязнений. Удаление примесей происходит за счёт простых физических законов. В том числе, во многих конструкциях используется центробежная сила, перепады давления и скорости движения потока, а также резкие изменения направления этого потока. Отделённые от воздуха примеси либо задерживаются на сменных фильтрационных элементах, либо под действием гравитации опускаются в отстойник корпуса фильтра, откуда удаляются через сливное отверстие.

Виды примесей в сжатом воздухе

В зависимости от сферы применения пневматических устройств и систем сжатый воздух требуется очищать от следующих загрязнений:

• Масло. Попадает в состав сжатого воздуха из компрессорных установок. В процессе сжатия и сопровождающегося при этом повышении температуры смазка теряет свои свойства. Выделяющиеся из масла смолистые вещества засоряют зазоры и калиброванные отверстия оборудования и инструмента. В результате срок службы пневматических устройств и систем снижается в 4-5 раз. Без очистки воздуха от масла 80% отказов оборудования происходит именно по этой причине.
• Вода. Содержится в атмосферном воздухе. При повышенном содержании воды в сжатом воздухе происходит коррозия деталей пневматического оборудования, а также вынос смазки, которая заложена в распределителях и цилиндрах компрессора.
• Твёрдые частицы. Находятся в атмосферном воздухе в виде пыли, пыльцы, грязи и других частиц. В сочетании с маслом и водой приводят к серьёзному засорению калиброванных отверстий и зазоров. Попадая между трущимися парами оборудования, твёрдые частицы работают, как абразив, приводя к механическому износу элементов пневматических устройств.
• Запахи. При использовании сжатого воздуха в некоторых отраслях промышленности посторонние запахи могут отрицательно сказываться на качестве и свойствах производимой продукции. В частности, это важно в пищевой и медицинских сферах.

Требования к чистоте сжатого воздуха определяются в зависимости от используемого оборудования и технологических процессов, для которых он используется. Класс загрязнённости воздуха является определяющим показателем при выборе типа, конструкции и параметров фильтров для компрессорных установок.

Функции фильтров для сжатого воздуха

В зависимости от назначения, конструкции и особенностей исполнения фильтры очищают сжатый воздух от следующих видов загрязнений:

• масла и продукты их распада;
• вода и влага в жидком виде;
• твёрдые частицы (пыль, песок, пыльца, грязь, металлическая и древесная стружка, остатки лакокрасочных материалов и т.д.);
• посторонние запахи, отрицательно сказывающиеся на качестве продукции.

В промышленных установках применяются многоступенчатые системы очистки сжатого воздуха. Чаще всего это так называемые фильтрационные модули. Устройства этого типа обеспечивают грубую и тонкую очистку сжатого воздуха от масел, влаги и воды, а также твёрдых частиц.

Классификация фильтров сжатого воздуха

Фильтры для сжатого воздуха принято классифицировать в зависимости от их назначения на следующие типы:

• Воздушные фильтры твёрдых частиц. Предназначены для очистки воздуха от пыли, песка и прочих твёрдых вкраплений. Чаще всего в таких устройствах используется принцип мембраны или центробежная сила. Мембрана пропускает воздух с минимальным сопротивлением, задерживая, при этом, твёрдые частицы, размер которых обусловлен свойствами фильтрующего сменного элемента. По мере засорения фильтра этот элемент меняется на новый. В центробежных фильтрах твёрдые частицы отделяются от воздуха за счёт резкой смены направления движения потока, оседая в отстойнике, заполненном, например, маслом.
• Фильтры с активированным углём. Предназначены для удаления газообразных загрязнений — запахов. Принцип работы основан на том, что углерод имеет большую площадь поверхности при минимальном объёме. Имеющиеся в сжатом воздухе примеси задерживаются фильтрующим элементом. По мере использования угольный элемент меняется на новый.
• Коалесцирующие воздушные фильтры. Предназначены для удаления из сжатого воздуха жидкостей — воды, аэрозолей, смазочных материалов. Работают за счёт способности фильтрующего элемента объединять мелкие аэрозольные частицы в крупные капли, которые под воздействием гравитации опускаются в отстойник. По мере заполнения жидкость сливается из отстойника вручную или автоматически.

Выбор типа фильтра зависит от требований к качеству сжатого воздуха и условий эксплуатации пневматического оборудования.

Конструкция и принцип работы фильтров сжатого воздуха

Для очистки сжатого воздуха наиболее рационально применять коалесцентные фильтры. Устройство представляет собой фильтрационный модуль, состоящий из двух разделённых камер первой и второй ступеней очистки. Типовая конструкция такого оборудования показана на рисунке ниже.

Фильтрационный модуль состоит из двух фильтров, объединённых в одну систему последовательно. Фильтрующие элементы представляют собой наполнитель, изготовленный из ультратонкого стекловолокна без использования связующих веществ. Сжатый воздух сначала поступает в первую камеру грубой очистки. Здесь поток очищается от механических примесей, а также от крупных капель смазки и воды в жидком состоянии. Дополнительно этот фильтр предназначен для укрупнения оставшегося в потоке мелкодисперсного аэрозоля.

Далее поток воздуха поступает во второй фильтр тонкой очистки. Он служит для окончательной очистки воздуха от загрязнений. После прохождения первой и второй ступеней очистки сжатый воздух выходит из устройства через боковой патрубок модуля тонкой очистки.

Оба фильтрующих элемента модуля работают в режиме самоочищения. Отделившаяся от воздуха жидкость под воздействием гравитации собирается в нижней части корпуса. Оттуда она периодически удаляется через сливные штуцеры при помощи установленных запорных вентилей.

Фильтрующие элементы из стекловолокна являются сменным расходным материалом. По мере загрязнения твёрдыми отложениями, которые не могут опуститься в отстойники, элементы подлежат периодической замене.

Фильтрующий модуль подобной конструкции обеспечивает удаление из сжатого воздуха до 98% содержащихся в нём жидких загрязнений.

На изображении выше показан внешний вид фильтрационного модуля, выпускаемого Бежецким заводом АСО. Изделия этого типа в широком ассортименте представлены в нашем интернет-магазине.

Для очистки сжатого воздуха также применяются магистральные фильтры, работающие за счёт силы инерции или центробежной силы. Типовое устройство показано на рисунке ниже.

Магистральный фильтр сжатого воздуха состоит из корпуса, крышки и фильтрующего элемента. Дополнительно устройства такого типа могут комплектоваться манометрами для контроля дифференциального давления. Также есть модели с приспособлением для отвода конденсата, редуктором и другими аксессуарами, предназначенными для повышения эффективности эксплуатации фильтра и удобства их монтажа на пневматических системах.

В зависимости от требований к качеству очистки сжатого воздуха в системе может устанавливаться один, два или три магистральных фильтра с разной степенью очистки. Например, первый может улавливать частицы размером 5 мкм, второй 0,3 мкм, а третий 0,01 мкм.

Корпуса магистральных фильтров изготавливаются из стеклопластика или ударопрочной пластмассы. Делается это потому, что данные материалы имеют малую стоимость, немного весят, а самое главное, устойчивы к коррозии. Для изготовления корпусов фильтрационных модулей используют цветные металлы — алюминия. Основным требованием является прочность и стойкость к высокому давлению.

Для изготовления фильтрующих элементов используются в основном неорганические волокнистые материалы. Например, стекловолокно. Также для производства сменных картриджей может использоваться целлюлоза и акриловое волокно. В фильтрах, предназначенных для удаления посторонних запахов, устанавливаются долговечные сменные элементы из активированного угля. При их использовании следует правильно устанавливать угольные фильтры в системах. В частности, такие фильтры нельзя эксплуатировать для очистки воздуха с высоким содержанием масла.

Основные технические характеристики фильтров сжатого воздуха

При выборе фильтрующих модулей необходимо учитывать следующие характеристики:

• номинальное давление (указывается в барах или других единицах);
• степень очистки (указывается в микрометрах);
• пропускная способность (указывается в литрах в минуту);
• габаритные размеры;
• допустимая рабочая температура среды;
• перепад давления на входе и на выходе фильтра;
• тип и размер штуцеров для подключения.

Дополнительно для некоторых фильтров сжатого воздуха нужно учитывать объём колбы осушителя, комплектацию дополнительными аксессуарами (манометры, редукторы, вентили и т.д.).

Ассортимент фильтров сжатого воздуха в интернет-магазине ALL PromSnab

В каталоге интернет-магазина ALL PromSnab представлен широкий ассортимент фильтров сжатого воздуха:

• Фильтрационные модули АСО ФМ — предназначены для тонкой очистки сжатого воздуха от твёрдых частиц, масла и влаги. Выпускаются Бежецким заводом АСО в ассортименте.
• Фильтры с автоматическим сливом — устройства, предназначенные для очистки сжатого воздуха от грязи и пыли, а также компрессорного масла. Отличаются наличием системы автоматического слива жидкости, которая скапливается в отстойнике.
• Фильтры-водоотделители — предназначены для бытового использования и тонкой очистки топлива от механических примесей.
• Фильтры-маслоотделители — применяются для установки на выход пластинчато-роторных масляных вакуумных насосов с целью очистки сжатого воздуха от паров масла. Отделённое масло оседает на внутреннем лабиринте фильтра и стекает обратно в насос.
• Магистральные фильтры — предназначены для тонкой очистки сжатых газов от твёрдых частиц, масла и влаги. Применяются в пневматических магистралях для получения чистого воздуха. Чаще всего используются при подготовке сжатого воздуха, применяемого для распыления лакокрасочных материалов.

Детальную информацию и технические характеристики представленных в каталоге фильтров смотрите в соответствующих карточках товаров или спрашивайте у наших менеджеров.

Преимущества использования фильтрационных модулей

Применение фильтрационных модулей для очистки сжатого воздуха в пневматических системах отличается следующими преимуществами:

• компактные габаритные размеры;
• удобный монтаж и обслуживание;
• эффективная комплексная очистка сжатого воздуха;
• длительный срок службы;
• простота замены сменных фильтрующих элементов;
• минимальное сопротивление воздушному потоку;
• эффективное удаление твёрдых частиц, воды, масла;
• высокая пропускная способность;
• стойкость к коррозии.

Применение фильтрационных модулей повышает надёжность работы пневматических систем, существенно улучшает качество сжатого воздуха, снижает расходы на обслуживание и ремонт оборудования.

Для подбора необходимого оборудования, вы можете перейти в соответствующий раздел нашего сайта.