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制氮机装置中的过滤器

一立方米的压缩空气中含有超过一亿个污垢颗粒,有水和油、病毒和细菌,甚至还有铅、镉和汞等重金属颗粒。如果压缩空气不经过过滤,在长时间运行中会损坏阀门和气缸。例如处理不当的压缩空气会污染控制阀并导致密封件过早膨胀和磨损。制氮机装置中的过滤器在压缩空气处理过程中起着重要作用。

制氮机装置中的过滤器

压缩空气中发现的杂质可能来自不同的来源,周围空气中的灰尘或花粉可以渗透,随着时间的推移腐蚀的储罐,可以将有害颗粒和污染物添加到压缩的空气中。在大多数装置中,油气溶胶和蒸汽是由于使用空压机而产生的,因此必须在最终使用前进行过滤。在城市环境空气和工业区中,碳氢化合物的平均浓度也在0.03和0.10mg/m3之间,因此空压机吸入的空气中会存在碳氢化合物,也会在压缩空气中发现,即使空压机是无油的。

根据工业气体的应用,污染物需去除或降至可接受的范围内,以免影响生产过程或损坏设备。制氮机装置中的过滤系统,我们已多次验证安装错误,例如过滤器安装不正确、过滤器尺寸不当或过滤器安装在错误位置。使用制氮机装置的用户必须了解在其装置中放置适当过滤器的重要性。设计不当或安装不当的过滤系统会导致成本和技术问题,例如压降过大或滤芯快速饱和。

制氮机装置中的过滤器类型

根据滤芯的材料和结构的不同,过滤器的过滤等级不同。制氮机过滤器的不同类别包括:陶瓷过滤器、油水分离器、不同过滤程度的聚结过滤器、活性炭过滤器,以及无菌和蒸汽过滤器。

油水过滤器
  1. 陶瓷过滤器:陶瓷过滤器用于往复式活塞压缩机,压缩空气质量差。过滤元件为陶瓷烛芯,过滤能力大于5微米。自从推出螺杆式空压机取代往复活塞式空压机以来,这种类型的过滤器就从制氮机装置中消失了。
  2. 油水分离器:通过旋风分离和表面凝聚式过滤二级净化于一体,对压缩空气中的油,水进行分离过滤,可有效除去压缩空气中99%以上的油、水、尘,经过处理后的压缩空气基本上可达到不含液态油水和微米级的固定。
  3. 聚结式过滤器:聚结式过滤器根据其过滤程度主要用于去除颗粒和碳氢化合物,尽管它们也可以去除压缩空气中的部分水分。其颗粒过滤能力范围从5微米到0.01微米,碳氢化合物从3mg/m3到0.005mg/m3。过滤元件由硼硅酸盐和聚酯超细纤维材料制成。在聚结过滤器中,颗粒、水和碳氢化合物通过聚结粘附在滤芯的纤维上。 形成越来越大的液滴落向过滤器底部,随后被消除。当滤芯变得饱和时,必须更换它以避免压力损失导致更高的能量消耗。
  4. 活性炭过滤器:活性炭过滤器用于去除碳氢化合物,微量油雾以及异味。其过滤能力为残留油含量高达0.003mg/m3。过滤器和活性炭塔之前必须有聚结过滤器,以防止快速饱和。过滤器元件的表面有活性炭,用于保留和去除压缩空气中的碳氢化合物,而塔内部有活性炭作为吸附材料。在后者中,必须始终安装后部颗粒过滤器,以截留任何可能随压缩空气排出的活性炭粉尘。
  5. 除菌过滤器:除菌过滤器用于截留细菌、病毒和其他微生物。除菌过滤器外壳必须由不锈钢制成。为确保过滤元件的无菌性,有必要定期用高温饱和蒸汽对其进行灭菌,为此使用蒸汽过滤器以确保最大的过程安全性。也可以使用高压灭菌器进行灭菌。

过滤器的组成

构成过滤器的两个主要部分是外壳或过滤器主体,以及过滤器滤芯。组成它的其他部件是吹扫系统、压力计或压差指示器。过滤器的外壳可以由不同的材料制成。在带螺纹连接的凝聚式和活性炭过滤器中,它由铝制成,而在带法兰连接的大流量型号中,它们由镀锌碳钢制成。在无菌过滤器中,外壳由不锈钢制成。外壳顶部设计对于优化过滤器性能、最大限度地减少压力损失和方便更换滤芯至关重要。

滤芯是过滤器的基础部件。它们的设计和材料至关重要,因此它们具有较大的表面积,可降低流动阻力,从而确保压力损失最小。与外壳的连接也必须优化,元件的更换必须简单快速。滤芯为消耗品,需单独购买,更换时必须检查其效率特性和过滤度是否与更换滤芯相匹配。

压差压力计或光学指示器指示过滤元件的饱和度以及何时应更换。当压差表位于过滤器外壳的上部时,它不是很可靠,建议按照过滤器制造商关于滤芯持续时间的说明进行更换。如果差压计的连接点位于过滤器的入口和出口处,并且没有可能堵塞的内部连接,则差压计是可靠的。

选择制氮机装置中的过滤器时,对过滤器的质量要求非常重要。优质的压缩空气过滤器始终能产生更清洁的空气,从而减少安装和供应压缩空气的设备中的问题。过滤器的压降比低质量过滤器低得多,为企业节省成本降低能耗。压缩空气处理系统中压降的增加需要将压缩机设置在更高的压力点,以便在消耗点保持必要的压力,这意味着不必要的额外电力消耗。

随着时间的推移,颗粒和灰尘积聚在滤芯上,成为压缩空气通过的障碍,导致压力损失增加。低质量的空气过滤器比高质量的空气过滤器堵塞得更快,必须更频繁地更换滤芯。随着时间的推移,使用质量差的空气过滤器,过滤器压降会更高。

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