Aerul comprimat este utilizat pe scară largă în unitățile de producție industrială pentru a alimenta echipamentele pneumatice. Aproape toate problemele asociate cu fiabilitatea și performanța sistemelor de aer comprimat sunt direct legate de contaminare. Pentru o funcționare sigură, economică și eficientă a sistemului de aer comprimat, contaminarea trebuie redusă la limite acceptabile. Aici intră în ecuație filtrele coalescente. Haideți să explorăm evoluția filtrelor coalescente și modul în care acestea funcționează.

Filtrele coalescente, piatra de temelie a tratamentului aerului comprimat

     Indiferent de tipul de compresor instalat, filtrele coalescente sunt una dintre cele mai importante piese de echipament de purificare pentru funcționarea fiabilă a unui sistem de aer comprimat. Acestea nu numai că tratează 6 din cei 10 contaminanți principali care se găsesc în aerul comprimat, dar protejează și uscătorul de aer comprimat și filtrele de adsorbție.

Contaminanții tratați de filtrele coalescente includ:

  • Particule atmosferice
  • Rugină
  • Calcarul din conducte
  • Microorganisme
  • Aerosol de apă
  • Aerosol de ulei

Deci, cum funcționează filtrele coalescente?
     Filtrele coalescente se bazează pe filtrarea mecanică pentru a-și asigura eficiența. În centrul oricărui filtru coalescent se află elementul filtrant. Elementele filtrelor coalescente au 3 faze principale de funcționare:

Faza 1 - captarea aerosolilor și a particulelor
Faza 2 - coalescență
Faza 3 - anti re-introducerea
Elementele filtrante coalescente utilizează un pat adânc de mediu filtrant fibros. Mediile filtrante în sine sunt furnizate de obicei sub formă de foi sau pe role. Așa cum este livrat, adâncimea patului de filtrare nu este suficientă pentru a asigura o filtrare adecvată, astfel încât suportul este apoi construit într-un element filtrant. Metoda de construcție utilizată este cea care asigură patul adânc al materialului filtrant.

Cu toate că sunt similare din punct de vedere vizual, mediile de filtrare utilizate și metoda de transformare a mediilor în elemente filtrante diferă de la un producător la altul. Performanța unui element de filtrare nu poate fi determinată doar prin simpla sa privire, iar două elemente care par identice pot avea performanțe de filtrare, consum de energie și durată de viață foarte diferite.

 

Funcționarea filtrului coalescent faza 1: captarea aerosolilor și a particulelor
     Pe măsură ce aerul comprimat trece printr-un element filtrant, aerosolii lichizi și particulele sunt colectate pe fibrele individuale ale mediului prin intermediul a trei mecanisme de captare:

  • Interceptarea directă
  • Impactul inerțial
  • Difuzie


Fiecare mecanism captează aerosoli și particule de dimensiuni diferite.

Interceptare directă - captează particule cu dimensiuni de 1 micron și mai mari
Acest mecanism de captare apare atunci când aerosolii sau particulele antrenate în aerul comprimat nu pot găsi o cale directă prin patul adânc al mediului filtrant. Acestea intră în contact cu suprafața firului de material filtrant, unde sunt colectate și reținute.

Impactarea inerțială - captează particule cu dimensiuni între 0,3 și 1 micron
Din cauza caracterului aleatoriu al patului de fibre de sticlă, aerul comprimat trebuie să urmeze un traseu sinuos. Pe măsură ce fluxul de aer își schimbă rapid direcția pentru a evita șuvițele de fibre de mediu filtrant, aerosolii și particulele cu o masă suficientă nu reușesc să facă acest lucru din cauza inerției lor, acestea se ciocnesc și ele de mediu filtrant și sunt colectate și reținute.

Difuzie (mișcare browniană) - captează particule cu dimensiuni de 0,3 microni și mai mici.
Aerosolii și particulele foarte mici au o masă foarte mică și se comportă ca și cum ar fi molecule de gaz. Acestea se deplasează în fluxul de aer comprimat într-un model aleatoriu cunoscut sub numele de mișcare browniană. La fel ca în cazul unui gaz, coliziunile acestor aerosoli și particule cu ele însele și cu fibrele de sticlă din nanofibre sunt frecvente și, prin urmare, sunt și ele colectate și reținute.

 

Funcționarea filtrului coalescent faza 2: coalescență

     Odată colectați, aerosolii de pe fibre devin ținte pentru restul aerosolilor din aer, ceea ce face ca aceștia să crească în timp. Atunci când au crescut suficient de mult, aerul care curge peste aerosolii colectați forțează lichidul să se miște. Lichidul mobilizat colectează lichid suplimentar pe măsură ce se deplasează de-a lungul fibrelor. Pe măsură ce volumul lichidului crește, acesta nu mai este limitat la deplasarea de-a lungul fibrelor și devine o peliculă de lichid în mișcare. Această peliculă de lichid se deplasează prin mediul filtrant până când ajunge la suprafața exterioară a elementului filtrant.

 

Faza 3 de funcționare a filtrului coalescent: anti-reintroducerea

     Elementul de filtrare este prevăzut cu un sistem de anti-reintrare, care este asigurat de un strat poros de drenaj din spumă sau din fibre. Stratul de drenaj împiedică lichidele în vrac să revină în fluxul de aer (reintroducerea).

Datorită gravitației, lichidele se deplasează în jos prin stratul de drenaj spre baza elementului. Odată ce lichidul ajunge la baza filtrului, acesta formează o bandă umedă. Această bandă umedă este plasată într-o regiune cu turbulență și flux de aer relativ scăzute pentru a reduce riscul de reintroducere. Uleiul drenat poate fi apoi evacuat din aerul comprimat prin intermediul unei supape de golire activate automat pentru a fi eliminat într-un mod sigur și responsabil.

 

Aruncă o privire către gama extinsă de produse de tratare a aerului OIL-X, oferită de Parker Hannifin. CLICK!