Filtr na ssaniu sprężarki nie załatwia sprawy
Sprężarka zasysa powietrze z otoczenia, razem z pyłem, wilgocią i węglowodorami obecnymi w hali. Filtr na wlocie maszyny chroni przede wszystkim ją samą i zatrzymuje cząstki grubsze. Po sprężeniu ta sama objętość zawiera znacznie więcej zanieczyszczeń w jednostce objętości, bo powietrze zostało zagęszczone, a zanieczyszczenia razem z nim.
Do tego dochodzi olej, jeżeli maszyna jest smarowana, oraz woda wykraplająca się przy schładzaniu. Dlatego filtracja w linii sprężonego powietrza jest osobnym zagadnieniem, a nie przedłużeniem filtra wlotowego.
Rodzaje filtrów i ich zadania
W typowej instalacji spotyka się cztery grupy wkładów, dobierane zależnie od tego, co ma zostać zatrzymane i z jaką dokładnością.
| Rodzaj filtra | Co zatrzymuje | Typowe miejsce w linii |
|---|---|---|
| Odpylający | Cząstki stałe, pył, produkty korozji z rurociągu | Pierwszy stopień za separatorem |
| Odolejający | Aerozol olejowy i drobne cząstki | Przed osuszaczem adsorpcyjnym i za nim |
| Z węglem aktywnym | Pary olejowe i zapachy | Za filtrem odolejającym, przy kontakcie z produktem |
| Sterylny | Mikroorganizmy | Punkt końcowy w procesach o wymaganiach sanitarnych |
Kolejność jest tu istotna, bo każdy kolejny wkład ma pracować na powietrzu przygotowanym przez poprzedni. Filtr z węglem aktywnym postawiony jako pierwszy wysyci się w krótkim czasie, a filtr sterylny bez wcześniejszego osuszenia straci swoje właściwości.
Ile stopni filtracji jest potrzebnych
Odpowiedzi udziela nie ogólna zasada, tylko odbiornik o najostrzejszych wymaganiach i sposób wykorzystania powietrza w procesie. Norma ISO 8573-1 opisuje jakość trzema liczbami: osobno dla cząstek stałych, wody i oleju. Najwyższa klasa dla oleju oznacza zawartość nie większą niż 0,01 mg w metrze sześciennym, a dla cząstek stałych wielkość do 0,1 mikrometra.
Zapis trzycyfrowy porządkuje rozmowę z dostawcą, bo pokazuje, że nie ma jednego pojęcia czystego powietrza. Zakład może potrzebować bardzo suchego powietrza przy umiarkowanych wymaganiach co do oleju albo odwrotnie.
- Narzędzia pneumatyczne i siłowniki: podstawowa filtracja plus osuszanie, często bez węgla aktywnego.
- Malowanie i powłoki: filtracja dokładna z usunięciem par olejowych, bo ślad oleju widać na powierzchni.
- Kontakt z produktem spożywczym lub opakowaniem: pełny ciąg z filtrem sterylnym na końcu.
- Aparatura kontrolno pomiarowa: nacisk na suche powietrze i drobne cząstki, bo zapychają dysze.
Spadek ciśnienia jako druga strona rachunku
Każdy wkład stawia opór przepływowi, a ten opór trzeba pokryć wyższym ciśnieniem na wyjściu sprężarki. Im więcej stopni, tym większa suma strat, i tym droższa praca maszyny w ciągu roku. Dlatego dokładanie filtrów na zapas nie jest rozwiązaniem neutralnym kosztowo.
Spadek rośnie także w miarę zabrudzenia wkładu, więc różnica ciśnień na obudowie filtra jest praktycznym wskaźnikiem momentu wymiany. Przewymiarowanie filtra działa tu na korzyść: większa powierzchnia filtracyjna oznacza mniejszy opór początkowy i dłuższy czas do wymiany. Dobór wielkości pod realny przepływ, a nie pod przyłącze rurociągu, prowadzą dostawcy oferujący filtry sprężonego powietrza jako element całego układu uzdatniania.
Najczęstsze błędy w doborze
Pierwszym jest dobieranie filtra po średnicy przyłącza. Ta sama średnica występuje w obudowach o różnej powierzchni wkładu, więc opór może się między nimi wyraźnie różnić przy tym samym przepływie.
Osobnym przypadkiem jest dobór po katalogowej wydajności sprężarki zamiast po przepływie w danym punkcie instalacji. Jeżeli za rozgałęzieniem pracuje tylko część odbiorników, filtr dobrany na pełną wydajność maszyny będzie znacznie większy niż potrzeba, a przy odwrotnym błędzie cała nadwyżka przepływu przejdzie przez wkład zaprojektowany na mniejszy strumień.
Drugim jest pomijanie odwodnienia przed filtrem. Wkład zalany wodą przestaje filtrować i zaczyna dławić przepływ. Trzecim jest brak ewidencji wymian, przez co nikt nie wie, czy rosnący opór wynika z zabrudzenia, czy z niedoboru wielkości urządzenia. Te trzy sprawy warto przejść razem z dostawcą, zwłaszcza gdy zakład kupuje maszynę i uzdatnianie u jednego dostawcy sprężarek i urządzeń pneumatycznych.
Najczęstsze pytania
Czy filtr zastąpi osuszacz
Nie zastąpi. Filtr zatrzymuje wodę w postaci ciekłej i aerozol, natomiast para wodna przechodzi przez niego swobodnie i wykropli się dalej w instalacji, gdy tylko temperatura spadnie. Do obniżenia punktu rosy służy osuszacz.
Czy warto od razu założyć najwyższą klasę czystości
Rzadko się to opłaca. Wyższa klasa oznacza więcej stopni, większy opór i częstsze wymiany wkładów, a korzyść odnosi tylko ten odbiornik, który faktycznie tego wymaga. Jeżeli ostrzejszych parametrów potrzebuje jedno stanowisko, taniej wychodzi uzdatnianie miejscowe przy nim niż podnoszenie klasy w całym zakładzie.
Jak często wymieniać wkłady
Producent podaje zalecany okres, ale realny moment wymiany wyznacza spadek ciśnienia na obudowie oraz warunki pracy. W zapylonej hali ten sam wkład zużywa się szybciej niż w montowni, dlatego manometr różnicowy jest lepszym kryterium niż sam kalendarz.