通过过滤系统设计,提高气动性能
在理想情况下,工业空气或天然气供应管道应该没有微粒、水、油和其他污染物。然而,在现实世界中,供气管道通常会在输送空气或气体的同时输送一些污染物。如果不加以检查,这些污染物将导致效率损失,维护头痛和气动元件的过早故障。
清洁空气或气体供应可以像安装一个过滤系统一样容易。这些系统使用一个或多个过滤器,在污染物到达气动设备之前将其清除。不容易的是为特定的应用选择正确的过滤系统类型。
部分困难来自不同行业的过滤要求。例如,食品和饮料、半导体和汽车工厂都根据其特定的气动系统和操作环境有不同的过滤需求。
在某种程度上,选择正确的过滤方法的困难涉及到过滤器本身的差异。并非所有的过滤技术都是在其内在性能特征和对特定应用的适用性方面创造的。选择错误的滤镜或不正确地使用滤镜实际上弊大于利。
为了使过滤系统适合手头的工作,不仅要了解不同过滤元件的功能,还要了解如何将它们串联起来。
过滤器类型
有效的空气过滤首先要了解不同类型的过滤介质及其作用。在工业环境中最常见的类型包括:
- 水分离器。水或湿气可以迅速损坏气动元件,导致阀门和钢瓶粘住。水分离器利用内部旋转机制产生的离心力来去除大量的水和水中的污染物。虽然通常用于去除散装液体和大型水基固体,但水分离器也可以保护其他过滤元件免受大量液体负载的影响,从而缩短过滤寿命。
- 微粒过滤器。大颗粒如铁锈、碎屑和干燥剂灰尘会过早地磨损气动元件。这些污染物通常是由旧的碳钢管、压缩机进气道和干燥剂空气干燥器产生的。最好的微粒过滤器具有褶皱设计,最大限度地利用表面面积来捕获污垢颗粒。颗粒过滤器通常用于在干燥系统中达到3微米的颗粒去除。
- 凝聚过滤器是空气过滤系统的下一道防线,可以很好地清除空气供应中的水、油、锈和其他污染物。聚合过滤器的设计因制造商而异。例如,Numatics Delta系列聚结过滤元件由硼硅酸盐玻璃纤维的多孔网络组成。当空气通过滤芯时,固体颗粒被截留,液体形成液滴排出。聚合过滤器有不同的等级。粗聚结器通常用于主过滤装置,而细聚结器用于油漆喷涂、机器人和气动工具等应用。超细聚结器主要是用于关键工艺如半导体封装和仪器仪表的使用点过滤器。
- 吸附过滤.作为某些应用的最后一步,可以添加吸附过滤器,以去除压缩空气流中的石油和碳氢化合物蒸气。这种类型的过滤器直接从聚合元素的下游使用。因为最佳的吸附是在较低的温度下进行的,所以最好将过滤器安装在离使用点尽可能近的地方。吸附过滤器通常用于呼吸空气的制备以及与排气空气直接接触的食品和药物应用。
过滤器设计与施工
虽然这些常见的过滤器类型有时被笼统地引用,但请记住,不同来源的过滤器之间存在本质的质量和性能差异——即使它们具有相同的名义过滤规范。这些差异通常归结为设计和制造方法。
考虑将聚合过滤器作为为什么设计和制造很重要的一个主要例子。商品粘合元件通常采用机械缠绕的过滤介质。相比之下,Numatics Delta系列聚结过滤器采用玻璃纤维和环氧粘合剂组成的真空形成的过滤介质。
这种制造差异并非微不足道。真空形成的设计陷阱污染物通过整个横截面的过滤器。与类似的包裹式过滤器相比,这种过滤器的压降更低,容量更大,主要是将污染物吸附在表面,并很快堵塞。在干燥条件下,在额定流量下,这些过滤器的初始压降仅为1.5 psi,远低于典型的缠绕式过滤器。
真空成型也允许定制的滤芯配方,以达到所需的过滤水平。我们的工程师可以将真空成形工艺调整到梯度密度范围广泛的范围,以形成从0.01微米到1微米的聚结元素。
构造差异也适用于其他筛选器类型。例如,Delta系列吸附过滤器由聚酯纤维浸渍的精细活性炭组成。这些活性炭颗粒对蒸汽有很强的亲和力,由于存在广泛的表面积,效率很高。
空气从内到外的Numatics过滤器元素通过越来越大的开口在媒体。当污染物通过元素时,固体颗粒被捕获,液体形成大液滴。当空气离开元件时,表面张力将液体固定住并使其排到底部。 |
Delta系列聚结过滤器由硼硅酸盐玻璃纤维的多孔网络组成,可以捕获固体,同时允许液体通过。放大后的图像显示出过滤器在捕获污染物方面是多么有效。在左边,228倍放大显示了一个新的0.01微米的Numatics滤波元件。在右边,放大了40倍的滤镜显示了一个过滤元件,它捕获了各种金属、石油和碳氢化合物污染物。 |
有效的滤光片组合
大多数过滤系统需要多种过滤元件,共同去除各种粒径的颗粒和对下游部件有害的成分。过滤器的具体组合或系列将根据应用程序的空气质量要求而变化。
Delta系列滤波器组合。
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例如,食品和饮料或半导体应用可能需要三种不同的过滤器,包括能够去除亚微米颗粒的过滤器。其他的如主要的工厂过滤可能只需要粗颗粒过滤器。下面是一些在不同应用中使用的过滤器组合的例子:
- 吹塑- 3微米颗粒过滤器;0.01微米细聚结器;蒸汽吸附器。
- 电子- 3微米微粒过滤器;1微米粗聚结器;0.01微米好聚结器。
- 食品包装- 3微米颗粒过滤器;0.01微米细聚结器;蒸汽吸附器。
- 气动控制系统。3微米manbetx客户端12-5下载颗粒过滤器;0.01微米好聚结器。
- 工艺空气- 1微米粗聚结器;0.01微米细聚结器;蒸汽吸附器。
- 半导体封装。3-micron微粒过滤器;0.01微米细聚结器;蒸汽吸附器。
请记住,组合的过滤器并不总是需要单独的产品。在某些情况下,可以组合不同的过滤元素,节省空间并简化订购过程。例如,Numatics Delta系列聚结过滤器可选择3微米褶裥预过滤器,这可以消除对单独的粗颗粒过滤器的需要。这种二合一的方法既节省空间又节省资金,因为预过滤器可以与聚合过滤器共用一个外壳。
过滤是系统的一部分
太多的机器制造商和安装人员没有考虑到空气过滤。即使他们有,那也只是事后的想法。然而,当空气过滤器和气动元件作为一个系统一起工作时,过滤的最大好处就来了。只有这样,过滤器才能提供最大限度的保护,防止污染物,同时保持气动效率。
将过滤技术与特定的气动系统相匹配可能是令人生畏的。因此,寻找有经验的过滤供应商是很有帮助的,他们可以帮助在空气质量和气动系统性能之间取得正确的平衡。
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