I filtri a coalescenza vengono talvolta utilizzati come trattamento dell’aria compressa quando la presenza di olio del compressore o olio lubrificante tra altri contaminanti è nel flusso d’aria crea un problema.
I filtri antiparticolato standard potrebbero non essere in grado di rimuovere tutti i contaminanti submicronici, il che può rappresentare un problema per il compressore e gli strumenti pneumatici. I filtri a coalescenza sono progettati specificamente per intrappolare e rimuovere i contaminanti di dimensioni inferiori al micron dall’aria compressa.
Risponderò a tutte le tue domande sui filtri coalescenti: cosa sono, come funzionano e dove trovarli.
Che Cos’è Un Filtro A Coalescenza?
I compressori d’aria utilizzano filtri a coalescenza per rimuovere gli aerosol di olio e acqua. Sono probabilmente l’attrezzatura più essenziale in un sistema ad aria compressa.
Sei dei dieci contaminanti più comuni presenti nell’aria compressa possono essere rimossi mediante filtri a coalescenza. Questi sei contaminanti sono:
- Aerosol d’olio
- Aerosol d’acqua
- Particolato atmosferico
- Microrganismi
- Bilancia per tubi
- Ruggine
Il sistema potrebbe subire seri danni se non venissero utilizzati filtri a coalescenza sui compressori. Questi contaminanti potrebbero causare seri danni al sistema, inclusi danni alle guarnizioni, erosione dei tubi e essiccatori d’aria ad adsorbimento danneggiati.
Il compressore è spesso la fonte di olio nei flussi di aria compressa. I compressori lubrificati a olio utilizzano un olio lubrificante per alleviare l’attrito tra le parti meccaniche nella pompa del compressore o nel processo effettivo di compressione dell’aria come fanno i compressori rotativi a vite.
I compressori a vite a rotore sono dotati di apparecchiature di separazione dell’olio allo scarico del compressore. Le coppe dell’olio sui compressori alternativi sono progettate per mantenere l’olio fuori dall’aria e nella coppa. Tuttavia, il flusso di aria compressa può ancora essere contaminato da parte di questo olio lubrificante in entrambi i casi. Questo vapore d’olio, che non è compatibile con le guarnizioni nei componenti a valle dell’aria compressa, deve essere rimosso dai filtri coalescenti. Il vapore d’olio può anche causare problemi ai componenti e alle guarnizioni a valle.
Che Cos’è Un Filtro A Coalescenza?
L’elemento coalescente all’interno di un filtro dell’aria compressa coalescente è spesso costituito da fibre di vetro.
L’elemento coalescente agisce costringendo il flusso d’aria compressa a viaggiare attraverso percorsi tortuosi dell’aria. L’elemento coalescente intrappola l’olio sul materiale filtrante forzando il flusso di aria compressa attraverso percorsi tortuosi dell’aria. Il processo di adsorbimento converte il vapore d’olio dal flusso di aria compressa in minuscole goccioline d’olio che si uniscono all’interno dell’elemento coalescente e poi gocciolano nell’area tranquilla sul fondo.
Quando la tazza del filtro viene scaricata, manualmente o con uno scarico automatico, il contenuto della tazza del filtro, l’acqua intrappolata e la miscela di olio rimossa dal flusso di aria compressa, vengono eliminati.
A causa del suo potenziale impatto sull’ambiente, il materiale di scarto della scatola del filtro coalescente è un rifiuto pericoloso. Pertanto, è necessario prestare attenzione durante lo smaltimento.
I filtri a coalescenza contengono elementi filtranti che funzionano in modo simile nel concetto agli elementi filtranti per uso generale (dimensioni 30 40 micron) che si trovano in un filtro dell’aria per uso generico, ma le loro dimensioni possono arrivare fino a 0,01 micron. Queste reti di fibre ultrasottili possono catturare e intercettare le particelle di aerosol, così come altri contaminanti, combinando le particelle più piccole con quelle più grandi.
Filtrano anche i contaminanti che si spostano lungo il flusso d’aria, dal compressore attraverso l’elemento filtrante e fuori dalla valvola o dall’utensile pneumatico.
Meccanismi Di Filtro A Coalescenza
I filtri a coalescenza hanno in genere tre diversi meccanismi che consentono loro di rimuovere i contaminanti dai flussi d’aria. La dimensione delle particelle determina quale meccanismo viene utilizzato.
- Diffusione (0,1 micron e meno)
- Intercettazione (0,1-1 micron)
- Impatto diretto (1 micron e oltre)
Diffusione
Queste minuscole particelle, comprese tra 0,1 e 0,2 micron, possono entrare in collisione con il filtro, provocandone l’intrappolamento. I solidi si attaccano alle membrane del filtro mentre i contaminanti liquidi si uniscono tra loro e formano goccioline più grandi.
Intercettazione
Le particelle con diametri compresi tra 0,1 e 1 micron sono soggette a un flusso turbolento, che le costringe negli elementi filtranti a coalescenza standard. Poi vengono catturati. Minori sono le dimensioni delle fibre negli elementi filtranti, maggiore è l’efficienza.
Impatto diretto
Questo vale per particelle di dimensioni pari o superiori a 1 micron. Il processo è semplice come sembra. Le particelle entrano in collisione direttamente con gli elementi filtranti e vengono intrappolate.
Fasi Filtranti A Coalescenza
Le seguenti quattro fasi sono alla base di un filtro a coalescenza:
- Presa d’aria
- Processo di filtrazione
- Coalescenza delle particelle
- Uscita aria
Ora comprendiamo meglio il ruolo di ciascuna fase nel processo generale.
Presa D’aria
Innanzitutto, la vaschetta di raccolta della filtrazione a coalescenza sarà vuota e pronta per raccogliere i contaminanti.
Quindi, l’aria compressa fluisce attraverso l’alloggiamento del filtro e nella camera del filtro dove incontra l’elemento di coalescenza.
Processo Di Filtrazione
Questa è la parte dell’elemento filtrante a coalescenza dove eliminerà i contaminanti dall’aria compressa. Quando l’aria compressa fluisce nell’alloggiamento del filtro attraverso l’elemento filtrante a coalescenza, consente il passaggio dell’aria compressa, mentre il mezzo filtrante intrappolerà o assorbirà i contaminanti dell’olio e dell’acqua e li tratterrà all’interno del mezzo filtrante.
Il numero di contaminanti che i filtri a coalescenza possono rimuovere dipenderà esclusivamente dalla classificazione in micron degli elementi filtranti e dalla quantità di contaminanti liquidi e particolato che sono in grado di bloccare.
Coalescenza Di Particelle
Poiché il flusso d’aria compressa continua attraverso i filtri a coalescenza, sempre più olio e vapore acqueo rimangono intrappolati nel mezzo filtrante.
A causa di questo aumento, alla fine si uniranno e formeranno gocce di olio e acqua più grandi che diventano abbastanza grandi da condensarsi e cadere a causa dell’attrazione gravitazionale.
Si raccolgono quindi sul fondo del filtro a coalescenza nella sua vasca che può essere scaricata manualmente o automaticamente a seconda del modello di filtro a coalescenza.
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Uscita Aria
L’aria pulita e priva di contaminanti sarà quindi in grado di lasciare il filtro a coalescenza attraverso l’uscita dell’elemento filtrante a coalescenza e continuare il suo percorso lungo la linea verso l’applicazione.
Il video di YouTube di seguito fornito da Beko Technologies ti aiuta a visualizzare i tre meccanismi e le fasi del funzionamento dei filtri a coalescenza.
Perché I Filtri A Coalescenza Sono Installati In Coppia?
I sistemi ad aria compressa possono contenere particolato di diverse dimensioni. Poiché il filtro è solitamente molto fine, queste particelle si ostruiranno rapidamente.
Quando il filtro si blocca, la pressione differenziale dall’ingresso e dall’uscita del filtro a coalescenza aumenta. Questa non è una buona notizia. Il filtro a coalescenza non solo riduce la pressione a valle, ma sta anche costringendo il compressore d’aria a lavorare sodo per generare aria pressurizzata più elevata per tenere conto della perdita di pressione.
Ciò si traduce in maggiori costi operativi. È importante ridurre al minimo la perdita di pressione.
Come puoi combattere questo problema? Alcune persone pensano che sia sufficiente cambiare l’elemento del filtro su base frequente (3-6 mesi), o sovradimensionare il filtro, ma nessuna delle due è una soluzione conveniente.
L’installazione del filtro a coalescenza in coppia è il modo più conveniente per ridurre la perdita di pressione. La combinazione dei due filtri consentirà di ridurre i 6 contaminanti a diversi livelli di purezza.
Un filtro per uso generico in genere viene prima e protegge il secondo, una filtrazione del particolato ad alta efficienza dai contaminanti sfusi.
Questo non solo migliora la filtrazione poiché ora hai 2 elementi filtranti invece di uno, ma soprattutto riduce le perdite di pressione e quindi i costi. Ciò può prolungare la durata del filtro dai 3 ai 6 mesi precedenti fino a un ammirevole 12 mesi.
Dove Si Trovano I Filtri A Coalescenza Su Un Compressore D’aria?
Tipicamente, i componenti di filtrazione a coalescenza sono installati il più vicino possibile al compressore d’aria in modo che arrivino subito dopo il serbatoio del ricevitore.
Gli esperti generalmente consigliano di installare un prefiltro in quanto tale, prima di installare i filtri a coalescenza in modo da poter rimuovere i contaminanti liquidi e le particelle solide prima di raggiungere il filtro a coalescenza. Ciò aumenterà l’efficacia e la durata del filtro a coalescenza.
I filtri a coalescenza sono molto efficaci nell’intrappolare i contaminanti nell’aria. Avrai bisogno di un’unità di filtraggio generica da 3-5 micron a valle del filtro coalescente. Quindi, a monte di quell’unità, avrai bisogno di un filtro multiuso con un elemento da 30-40 micron.
Sebbene possa essere più costoso arare la fornitura d’aria alle applicazioni in questo modo a breve termine, i vantaggi saranno molti: una maggiore durata dell’elemento filtrante e una ridotta manutenzione.
I produttori possono essere in grado di sostituire un elemento standard nell’alloggiamento della tazza del filtro con un elemento filtrante co-ed. Diventa quindi difficile dire se il filtro contiene un elemento regolare o un elemento coalescente. È importante assicurarsi che il filtro sia installato correttamente.
Puoi risparmiare denaro installando filtri a coefficiente solo in luoghi che richiedono davvero aria pulita.
Vantaggi Vs. Vantaggi Vs.
I filtri a coalescenza vengono utilizzati da molte aziende e privati a casa come parte del loro sistema di compressione dell’aria. Diamo un’occhiata più da vicino ai vantaggi e agli svantaggi dei filtri a coalescenza.
Vantaggi Dell’utilizzo Dei Filtri A Coalescenza
Ecco alcuni vantaggi dell’installazione di un filtro a coalescenza nel sistema di aria compressa:
- È possibile modificare i filtri esistenti o personalizzare il filtro di coalescenza.
- Sono estremamente efficienti e possono essere utilizzati nel processo di filtrazione di una varietà di fluidi
- Classificazioni Micron in grado di produrre livelli di efficienza fino al 99,99%
- Elimina la quantità massima di particelle liquide e solide dai sistemi ad aria per aria pura
- Riduce le spese di funzionamento e manutenzione dei compressori d’aria
- Ampie superfici che possono ridurre la caduta di pressione e aumentare l’efficienza
- Garantisce che le apparecchiature a valle siano al sicuro da contaminanti pericolosi
- Sistema di filtrazione più efficiente e di maggiore durata rispetto alla norma, riducendo così i tempi di fermo macchina e i costi di manutenzione
Svantaggi Dell’utilizzo Di Filtri A Coalescenza
Ci sono alcune limitazioni che potrebbero causare battute d’arresto:
- Il costo iniziale di installazione e acquisto dei filtri a coalescenza è spesso elevato.
- Ti costerà sostituire il filtro a coalescenza.
- Gli idrocarburi pesanti possono riempire rapidamente i pori di filtrazione e rendere inutilizzabile l’elemento filtrante a coalescenza.
- La degradazione del letto assorbente si tradurrà in una mancata eliminazione degli idrocarburi pesanti dal suolo e consentirà loro di accumularsi.
FAQ (Domande Frequenti)
Ci sono alternative all’installazione di una coppia di filtri a coalescenza?
È possibile utilizzare un filtro alternativo con un solo filtro. L’unico problema che dovrai affrontare è che non sempre forniscono i vantaggi che desideri da un filtro a coalescenza.
Molti produttori offrono filtri 2 in 1 per ridurre la perdita di pressione associata al filtro a coalescenza. Affermano di fornire lo stesso livello di purificazione ma in realtà non sempre forniscono lo stesso standard.
I filtri a coalescenza rimuovono l’acqua?
Sì, i filtri a coalescenza rimuovono i contaminanti di olio e acqua dall’aria compressa. Gli elementi filtranti a coalescenza consentono di bloccare il passaggio dell’acqua. Queste goccioline di liquido vengono quindi intrappolate e diventano goccioline più grandi che cadono nella tazza inferiore dell’alloggiamento del filtro.
L’acqua può quindi essere scaricata dalla vasca, manualmente o automaticamente a seconda del tipo di filtro a coalescenza che hai!
Come si può scegliere un elemento filtrante a coalescenza?
Puoi guardare la valutazione in micron o il mezzo di filtrazione per determinare quale elemento filtrante a coalescenza desideri.
La classificazione in micron per gli elementi filtranti a coalescenza è la dimensione dei pori che si desidera scegliere. Si consiglia di stabilire un valore nominale di micron in base al fluido che si intende filtrare e all’ambiente in cui si opera.
Il fluido utilizzato per fondere l’aria compressa può variare a seconda del fluido da separare. Ciò può influire sulla dimensione in micron dell’elemento filtrante a coalescenza.
Come si determina l’efficienza dei filtri a coalescenza?
La classificazione in micron è il fattore più importante da considerare quando si determina l’efficienza dei filtri a coalescenza. Maggiore è la valutazione in micron del mezzo per i filtri a coalescenza, migliore è l’efficienza degli elementi.
Un test multipass è un’altra opzione. Questi test determinano la quantità di particelle più grandi del valore di micron che possono passare attraverso il filtro.
Quali sono le caratteristiche da considerare quando si acquista un filtro a coalescenza.
Quando acquisti un filtro a coalescenza, ci sono molte cose che devi considerare. Anche il materiale della ciotola e il fluido possono essere importanti.
Le caratteristiche principali sono l’esposizione alla sostanza, la pressione e la temperatura, lo scarico manuale o automatico, la classe di purezza dell’aria, l’indicatore visivo di servizio e il peso e le dimensioni.
Le ciotole in metallo possono essere utilizzate con una gamma più ampia di fluidi di filtrazione. Sono anche più compatibili di altri tipi e possono resistere a pressioni elevate e basse temperature per la filtrazione a coalescenza.
Potresti trovare un indicatore su alcuni filtri che ti farà sapere se la ciotola è piena. Altrimenti, potresti scegliere uno scarico automatico e non doversi preoccupare di questo.
È importante considerare quanti contaminanti il vapore può rimuovere dall’aria.
Com’è la valutazione dei filtri a coalescenza?
I parametri di selezione comuni dei filtri a coalescenza, come i limiti di flusso e pressione, vengono utilizzati per valutarli. Ma possono anche essere valutati in base alla loro efficienza del filtro, una misura della percentuale di contaminanti di una specifica dimensione di micron che cattura l’elemento filtrante a coalescenza.
I filtri hanno valutazioni che vanno dal 90% al 99,99%, a seconda del prodotto che sono. I filtri sono classificati tra il 90% e il 99,99% a seconda del prodotto. Gli utenti dovrebbero considerare i requisiti dell’applicazione quando scelgono i filtri. I filtri più efficienti saranno in genere più costosi, avranno una caduta di pressione inferiore, richiederanno meno manutenzione e avranno una durata più breve.
