Vee eraldajate valimine võrreldes tavaliste koalestsentsfiltritega

Teie suruõhusüsteem tekitab allavoolu terastorudes roostet, teie magnetventiili mähised korrodeeruvad kuue kuu jooksul pärast paigaldamist, teie värvikabiinis tekivad veereostusest tingitud kalasilmade defektid või teie ISO 8573¹ õhukvaliteedi audit ei vasta klassi 4 vedeliku veesisalduse osas - ja teil on paigaldatud filter. Filter töötab. See püüab ära selle, mille püüdmiseks see on kavandatud. Probleem on selles, et te paigaldasite koalestsentsfiltri sinna, kuhu kuulub vee eraldaja, või vee eraldaja sinna, kus on vaja koalestsentsfiltrit, ja saaste, mida teie protsess ei talu, läbib otse seda komponenti, mis ei ole kunagi kavandatud selle peatamiseks. Kaks filtritüüpi, kaks erinevat eraldusmehhanismi, kaks erinevat saaste sihtmärki - ja vale filtri paigaldamine maksab teile sama palju kui üldse mitte millegi paigaldamine selle saaste klassi jaoks, mida teie protsess tegelikult tekitab. 🔧

Vee eraldajad on õige esimese astme töötlemiskomponent lahtise vedela vee - vabade veepiisakeste ja -lompide, mis satuvad suruõhusüsteemi kompressori järelkülmikust või vastuvõtupaagist - eemaldamiseks, kasutades tsentrifugaalne ja inertsiaalne eraldamine² mis ei nõua filtrielementi ja ei tekita rõhkude erinevust. Koalestsentsfiltrid on õige teise astme töötlemiskomponent peente veeaerosoolide, õliaerosoolide ja submikroniste vedelikutilkade eemaldamiseks, mis läbivad veeseparaatori - kasutades kiudset koalestsentselementi, mis püüab ja ühendab peened tilgad äravoolavaks vedelikuks, mille hinnaks on rõhkude erinevus, mis suureneb elemendi koormuse kasvades.

Näiteks Hiroshi, Jaapanis Nagoyas asuvas elektroonikatehases töötav suruõhusüsteemi insener. Tema lainejootmisliinil esines vedelikusaastet, mis tulenes lämmastiku puhastusvoolust, mis läbis koalestsentsfiltri, kuid ei sisaldanud eelnevat veeseparaatorit. Suvise tootmise ajal andis tema kompressori järeljahuti õhku 95% suhtelise õhuniiskuse juures, tekitades lahtiseid vedelaid veeplekke, mis ületasid koalesioonifiltri elemendi, küllastasid selle tundide jooksul ja lasid lahtisel veel voolata allavoolu. Vee eraldaja lisamine tema koalestsentsfiltrile eelnevas suunas - komponent, mis maksis vähem kui üks asenduskoalestsentselement - kõrvaldas elemendi küllastumise, pikendas koalestsentselemendi kasutusiga 6 nädalalt 14 kuuni ja lõpetas täielikult allavoolu esineva veereostuse. 🔧

Sisukord

• Millised on vee eraldusmehhanismi põhilised erinevused vee eraldajate ja koalestsentsfiltrite vahel?
• Millal on vee eraldaja õige spetsifikatsioon teie suruõhu töötlemise süsteemi jaoks?
• Millised rakendused vajavad koalestsentsfiltreid usaldusväärse õhukvaliteedi tagamiseks?
• Kuidas võrdlevad vee eraldajad ja koalestsentsfiltrid eraldamise tõhusust, rõhulangust ja kogukulu?

Millised on vee eraldusmehhanismi põhilised erinevused vee eraldajate ja koalestsentsfiltrite vahel?

Eraldusmehhanism ei ole tehniline detail - see on põhiline põhjus, miks need kaks komponenti ei ole omavahel asendatavad ja miks ühe paigaldamine teise asemele toob kaasa prognoositava, mõõdetava rikke. 🤔

Veeseparaatorites kasutatakse tsentrifugaal- ja inertseparatsiooni - õhuvoolu pöörlemine, et tsentrifugaaljõu abil paisata vedelikutroppe väljapoole, kus need kogunevad kausi seinale ja valguvad ära gravitatsiooni abil. See mehhanism on väga tõhus üle 5-10 mikroni suuruste vedelate veetilkade puhul, tekitab tühise rõhulanguse, ei nõua filtrielementi ja ei saa küllastuda ega üle koormata suure vedelikukoguse tõttu. Koalestsentsfiltrid kasutavad kiuline sügavusfiltreerimine³ - õhuvoolu juhtimine läbi peene kiudmaatriksi, kus submikronilised tilgakesed püütakse kinni impaaktsiooni, pealtkuulamise ja difusiooni teel, seejärel ühinevad (koalesseeruvad) suuremateks tilkadeks, mis voolavad kaussi. See mehhanism püüab aerosoolid ja peened tilgakesed, mida tsentrifugaalseadmete eraldamine ei suuda eemaldada, kuid nõuab puhast filtrielementi, tekitab elemendi koormamisel suurenevat rõhkude erinevust ning võib olla ülekoormatud ja möödasurutud lahtise vedeliku veepiiskade poolt, mida tsentrifugaalseadmete eraldamine oleks eemaldanud.

Eraldusmehhanismide võrdlus

Saaste suuruse jaotumine - miks on vaja mõlemat komponenti

Suruõhu saastumine on seotud paljude osakeste ja tilkade suurusega, mida ükski eraldusmehhanism ei hõlma täielikult:

⚠️ Kriitilise süsteemi projekteerimise märkus: ei veeseparaator ega koalestsentsfilter ei eemalda veeauru - suruõhus lahustunud gaasilist niiskust. Veeauru eemaldamiseks on vaja jahutuskuivatit (kuni +3°C-ni). rõhu kastepunkt⁴) või kuivati (-40°C kuni -70°C rõhukastepunktile). Vee eraldajad ja koalestsentsfiltrid eemaldavad ainult juba kondenseerunud vedelat vett - need on kondensatsiooniprobleemi järel, mitte selle lahendus.

Bepto tarnib veeseparaatorite kausside komplekte, koalestsentsfiltri elemente, tühjendusmehhanisme ja täielikke filtri ümberehituskomplekte kõigi suuremate suruõhu töötlemise kaubamärkide jaoks - iga toote puhul on kinnitatud eraldustõhusus, elemendi mikronite arv ja vooluvõimsus. 💰

Millal on vee eraldaja õige spetsifikatsioon teie suruõhu töötlemise süsteemi jaoks?

Vee eraldajad on õige ja oluline esimese astme komponent igas suruõhu töötlemissüsteemis, kus õhuvoolus on lahtiselt vedelat vett - mis on olukord praktiliselt igas tööstuslikus suruõhusüsteemis, mis töötab ilma külmutuskuivatita kasutuskohas. ✅

Vee eraldajad on õige spetsifikatsioon esimese töötlemisetapina pärast kompressori vastuvõtjat või järeljahutit igas süsteemis, kus suruõhu temperatuur langeb enne kasutuspunkti jõudmist alla kastepunkti - seejuures tekib kondenseerunud vedel vesi, mis tuleb eemaldada enne, kui see jõuab järgnevate koalestsentsfiltri elementide, FRL-filtrikaussi, pneumoventiilide ja ajamiteni. Need on ka õige spetsifikatsioon ainsa filtreerimiskomponendina rakendustes, kus lahtise vee eemaldamine on piisav ja aerosoolide eemaldamine ei ole vajalik.

Ideaalsed rakendused vee eraldajatele

• 🏭 Esimese astme töötlemine pärast kompressori vastuvõtjat - lahtise vee eemaldamine enne jaotamist
• 💨 Suruõhu peatoru kaitse - enne FRL-üksusi masinate toiteliinides
• 🔧 Pneumaatiliste tööriistade varustamine - lahtise vee eemaldamine löök- ja lihvimisseadmetele
• 🌊 Kõrge õhuniiskusega keskkond - troopiline kliima, rannikurajatised, suvine töö
• ⚙️ Koalesioonifiltrite ees - kaitsevad koalesioonielemente küllastumise eest.
• 🚛 Mobiilsed ja sõidukitele paigaldatud õhusüsteemid - kus kondensaadi kogunemine on kiire
• 🏗️ Ehitus ja välispneumaatika - suur kondensatsioonikoormus, puistevesi esmane mureküsimus

Vee eraldaja valik rakendustingimuste järgi

Tsentrifugaalse eraldamise tõhusus - füüsika

Tsentrifugaalse eraldusjõu mõju veepiisale pöörlevas õhuvoolus:

$F_{tsentrifugaal} = \frac{m_d \times v_{tangentsiaalne}^2}{r}$

Kus:

• $m_d$ = tilkade mass (kg)
• $v_{tangentsiaalne}$ = õhu puutumiskiirus (m/s)
• $r$= eraldusraadius (m)

Kuna tilkade mass kasvab koos $d^3$ (läbimõõt kuubikutes), väheneb tsentrifugaalse eraldamise tõhusus järsult väikeste tilkade puhul:

Just seepärast ei saa veeseparaatorid asendada aerosoolide eemaldamiseks koaleeruvaid filtreid ja seetõttu peavad koaleeruvaid filtreid kaitsma lahtise vee eest eelnevad veeseparaatorid.

Vee eraldaja äravoolu mõõtmine - kõrge kondensaadikoormus

Kõrge õhuniiskuse tingimustes võib kondensaadi kogunemise kiirus olla märkimisväärne:

$\dot{V}{kondensaat} = Q{air} \times \rho_air} \times (x_inlet} - x_sat,line})$

Kus:

• $Q_{air}$ = mahuvooluhulk liinirõhul (m³/min)
• $\rho_{air}$ = õhu tihedus liinirõhul (kg/m³)
• $x_{inlet}$ = spetsiifiline õhuniiskus sissevoolu juures (kg vett/kg kuiva õhku)
• $x_{sat,line}$ = küllastusniiskus liinitemperatuuril ja -rõhul (kg/kg)

Praktiline kondensaadi määr kõrge õhuniiskuse korral:

280 ml/tunnis voolab tavaline FRL-filtri kauss (50-100 ml kondensaadi mahutavus) üle 10-20 minutiga - täpselt selline olukord, mis Hiroshi Nagoya koalestsentsfiltri ülekoormas ja mis muudab õigesti dimensioneeritud poolautomaatse äravooluga vee eraldaja hädavajalikuks. 💡

Millised rakendused vajavad koalestsentsfiltreid usaldusväärse õhukvaliteedi tagamiseks?

Koalestsentsfiltrid tegelevad saasteklassiga, mida veeseparaatorid ei saa puudutada - vee ja õli sub-mikronise suurusega aerosoolidega, mis jäävad õhuvoolu hõljuma pärast tsentrifugaalse eraldamise lõppu ja mis põhjustavad õlireostusega seotud spetsiifilisi tootmisahela järgmise etapi tõrkeid: kattedefektid, seadmete määrdumine, toiduainete ja ravimite saastumine ning õli-vee emulsioonidest tulenev korrosioon. 🎯

Koalestsentsfiltrid on vajalikud kõikides rakendustes, kus õliaerosoolide sisaldust tuleb kontrollida vastavalt ISO 8573 määratletud klassile, kus tuleb eemaldada submikronilised veeaerosoolid, et vältida järgnevate seadmete või protsesside saastumist, kus kehtivad hingamisõhu kvaliteedistandardid ja kus mõni järgnev protsess on tundlik õlireostuse suhtes kontsentratsioonis alla 1 mg/m³ - see on piir, mida tsentrifugaalse eraldamisega ei ole võimalik saavutada.

Koalesioonifiltreid nõudvad rakendused

Koalestsentsfiltri elementide klassid - ISO 8573 saavutatavad klassid

Koalestumisfilter - elemendi küllastumise rikke režiim

Kui lahtine vedel vesi jõuab koaleeruvasse filtrielementi ilma vee eelneva eraldamiseta:

1. etapp - elementide koormamine (0-2 tundi suure veekoormuse juures):

• Mahulised veetilgad sisenevad kiudmaatriksisse
• Kiud küllastuvad vedela veega.
• Koalestumisfunktsioon on häiritud - tilgad ei saa piisavalt kiiresti ära voolata.

2. etapp - rõhkude erinevus:
$\Delta P_{küllastunud} = \Delta P_{puhas} \times \left(\frac{\mu_{vesi}}{\mu_{õhk}}\right) \times S_f$

Kus $S_f$ on küllastustegur - rõhkude vahe suureneb 3-8× üle puhta elemendi väärtuse.

3. etapp - ümbersõit ja tagasivõtmine:

• Rõhkude erinevus ületab elemendi konstruktsiooni piirväärtust
• Vedel vesi, mis suunatakse tagasi allavoolu õhuvoolu
• Bulk vesi läheb läbi - hullem kui ilma filtrita

See on Hiroshi Nagoyas esinev täpne rikkejärjekord - ja seda saab täielikult vältida, kui paigaldada veeseparaator, mis eemaldab lahtise vee enne selle jõudmist koaleeriva elemendi juurde.

Koalesioonifiltri paigaldusnõuded

Kaheastmeline töötlemisrong - õige süsteemi arhitektuur

💡 Süsteemi konstrueerimise põhimõte: vee eraldaja on alati esimene - see kaitseb kõiki allapoole asuvaid komponente. Koalesioonifilter alati vee eraldaja järel - see tegeleb sellega, mida tsentrifugaalse eraldamisega ei saa. Järjestus ei ole vahetatav.

Kuidas võrdlevad vee eraldajad ja koalestsentsfiltrid eraldamise tõhusust, rõhulangust ja kogukulu?

Komponentide valik mõjutab allavoolu õhukvaliteeti, elemendi kasutusiga, süsteemi rõhulangust, energiakulu ja saastumisjuhtumite kogukulu - mitte ainult filtriüksuse ostuhinda. 💸

Veeseparaatorite ühikuhind on madalam, elementide asenduskulud on null, rõhulangus on tühine ja maht on piiramatu, kuid ei suuda saavutada ISO 8573 klassi 1-3 õli- või aerosoolisisaldust. Koalestsentsfiltrid saavutavad ISO 8573 klassi 1-2 õlisisalduse, eemaldavad submikronseid aerosoole ja kaitsevad tundlikke protsesse, kuid nõuavad elementide vahetamist, tekitavad elementide koormuse korral suurenevat rõhkude erinevust ja rikuvad katastroofiliselt, kui nad puutuvad kokku vedela lahtise veega ilma eelneva eraldamiseta.

Eraldamise tõhususe, rõhulanguse ja kulude võrdlus

ISO 8573-1 õhukvaliteedi klassid - mida iga komponent saavutab

Omaniku kogukulu - 3-aastane võrdlus

Stsenaarium 1: Kõrge õhuniiskusega tootmiskeskkond (ainult koalestsentsfilter - ebaõige)

Stsenaarium 2: Pneumaatilise tööriista varustamine (ainult koalestsentsfilter - mittevajalik)

Bepto tarnib veeseparaatorite kausside komplekte, poolautomaatseid tühjendusmehhanisme, koalestsentsfiltri elemente kõigis tõhususastmetes (1μm, 0,1μm, 0,01μm) ja aktiivsöefiltri elemente kõigi suuremate suruõhu töötlemise kaubamärkide jaoks - vooluvõimsuse, ISO 8573 saavutatava klassi ja elementide vahetamise intervalliga, mis on kinnitatud teie konkreetsete rakendustingimuste jaoks. ⚡

Järeldus

Paigaldage veeseparaator esimese astmena igasse suruõhu töötlemissüsteemi, kus on lahtine vedel vesi - see tähendab iga süsteemi, kus ei ole kasutuskohas külmutuskuivatit - ja paigaldage koalesioonifiltrid veeseparaatorile järgnevalt ainult siis, kui järgnevas protsessis on vaja eemaldada õliaerosool, vee aerosoolide eemaldamine väiksemate mikronite hulgast või ISO 8573 klassi 1-4 õlisisaldusele vastavust. Ärge kunagi paigaldage koaleeruvat filtrit ilma eelneva veeseparaatorita kõrge õhuniiskuse või suure kondensaadi sisaldusega keskkonnas - element küllastub, möödub ja annab saastunud õhku suurema rõhkude vahega kui filtreerimata varustus. Need kaks komponenti on mõeldud erinevate mehhanismide abil erinevate reostuse suurusvahemike jaoks ja mõlemad on vajalikud õiges järjekorras suruõhu täielikuks töötlemiseks. Määrake järjestus, kontrollige äravoolu tüüpi, jälgige koalesioonielemendi diferentsiaalrõhku ja teie suruõhu kvaliteet on järjepidev, nõuetele vastav ja kaitseb kõiki teie süsteemi allavoolu komponente. 💪

Korduma kippuvad küsimused vee eraldajate ja tavaliste koalestsentsfiltrite valiku kohta