Bộ lọc coalescing là gì và cải thiện chất lượng khí nén như thế nào?

Dùng bộ lọc coalescing để kiểm soát aerosol dầu, giọt lỏng, mục tiêu ISO 8573-1 và tránh vượt giới hạn sụt áp 10% theo CAGI.

Chia sẻ
David Li, cố vấn kỹ thuật chính, Bepto Khí nén

Về tác giả

David Li

cố vấn kỹ thuật chính

Tôi là David, cố vấn kỹ thuật chính của Bepto Khí nén. Tôi hỗ trợ rà soát yêu cầu sản phẩm khí nén, ứng dụng linh kiện và chi tiết kỹ thuật trước khi báo giá.

Bài viết của tác giảDavid@bepto.com

Bộ lọc coalescing là bộ lọc khí nén giữ aerosol lỏng rất mịn, nhất là sương dầu và giọt nước, bằng cách buộc chúng đi qua lớp vật liệu tinh. Những giọt nhỏ va vào sợi lọc, nhập lại thành giọt lớn hơn rồi chảy xuống cốc xả. Nhờ đó chất lượng khí nén được cải thiện trước khi khí tới van, xi lanh, thiết bị đo hoặc khu vực tiếp xúc sản phẩm.

ISO 8573-1:2010 phân loại độ tinh khiết của khí nén theo hạt, nước và dầu; các cấp này áp dụng bất kể vị trí chỉ định hoặc đo trong hệ thống. Bộ lọc coalescing là một công cụ để đạt phần mục tiêu liên quan dầu và aerosol lỏng. Nó không phải máy sấy và không nên được ghi như thiết bị loại hơi nước hoặc kiểm soát điểm sương áp suất.

Điểm chính

  • Bộ lọc coalescing loại aerosol dầu, giọt nước lỏng và sương mịn, nhưng không làm khô hơi nước trong khí nén.
  • Bắt đầu bằng mục tiêu ISO 8573-1 hạt:nước:dầu, rồi chọn cấp lọc và vị trí lắp.
  • Theo dõi sụt áp: CAGI khuyến nghị hệ thống tốt giữ tổng sụt áp dưới 10%.

Cụm lọc coalescing và xử lý khí FRL để loại aerosol dầu trước van và xi lanh khí nén

Công cụChuyển đổi đơn vịBộ chuyển đổi lưu lượngĐổi SCFM, L/min, m3/h, L/s và m3/min trước khi đối chiếu lưu lượng định mức bộ lọc trong datasheet khí nén quốc tế.1 SCFM = 28,3168 L/minGiá trị lưu lượngĐơn vị lưu lượng nguồnMở công cụ tính

Bộ lọc coalescing loại bỏ aerosol dầu như thế nào?

Bộ lọc coalescing làm các giọt dầu rất nhỏ va vào sợi trong lõi lọc, nhập lại thành giọt lớn hơn rồi chảy xuống cốc lọc. Công việc thực tế của nó không phải là "làm sạch chung chung" mà là loại bỏ aerosol và chất lỏng trong một mục tiêu chất lượng khí đã xác định.

  1. Khí đi vào bộ lọc và qua lớp vật liệu tinh.
  2. Sương dầu và giọt nước lỏng va chạm, bị giữ hoặc khuếch tán vào cấu trúc sợi.
  3. Giọt bị giữ coalescing, nặng hơn, đi xuống lớp thoát và ra khỏi cốc xả.

Ranh giới này quan trọng. Bộ lọc có thể loại sương dầu lỏng, giọt nước cuốn theo và aerosol mịn trước lọc khí, manifold van, cảm biến hoặc xi lanh khí nén. Nó không loại hơi nước hòa tan như máy sấy lạnh, màng hoặc hút ẩm kiểm soát điểm sương.

Aerosol dầu là giọt dầu lỏng rất nhỏ lơ lửng trong dòng khí nén. Áp chênh là tổn thất áp từ đầu vào đến đầu ra bộ lọc. Chúng đi cùng nhau vì lõi tinh hơn bắt aerosol tốt hơn nhưng cũng tăng hạn chế; lựa chọn tốt phải cân bằng cả hai.

Bộ lọc coalescing nên xử lý chất bẩn nào?

Bộ lọc coalescing nên xử lý aerosol lỏng và sương mịn, đặc biệt aerosol dầu và giọt nước cuốn theo. Một lõi lọc không kiểm soát ba nhóm chất bẩn hạt, nước và dầu với cùng hiệu quả.

Chất bẩnVai trò bộ lọc coalescingCó thể vẫn cần
Aerosol dầuỨng dụng chính: giữ sương dầu lỏng mịn từ máy nén hoặc đường ống bẩn.Than hoạt tính hoặc tầng đánh bóng nếu cần kiểm soát hơi dầu hay mùi.
Giọt nước lỏngGiữ giọt cuốn theo sau làm mát, tách hoặc ngưng tụ.Máy sấy và chiến lược xả khi vấn đề là hơi nước hoặc điểm sương áp suất.
Hạt rắnGiữ một số hạt mịn nhưng làm giảm tuổi thọ lõi.Lọc hạt phía trước cho gỉ, cặn và bụi lớn.
Hơi nướcKhông phải thiết bị kiểm soát đúng.Máy sấy lạnh, màng hoặc hút ẩm theo mục tiêu điểm sương.
Hơi dầuKhông giống aerosol dầu.Vật liệu hấp phụ hoặc than hoạt tính khi quy trình cần.
Ranh giới chất bẩn của bộ lọc coalescing trong xử lý khí nénSơ đồ tách aerosol dầu, giọt nước, hạt, hơi nước và hơi dầu để cho biết bộ lọc coalescing có thể và không thể loại bỏ gì.Bộ lọc coalescing chịu trách nhiệm phần nàoDùng cho aerosol lỏng. Dùng máy sấy hoặc hấp phụ cho vấn đề hơi.Aerosol dầusương dầu lỏng mịnnhiệm vụ chínhGiọt lỏngnước hoặc dầu cuốn theoxả khỏi cốcHạtgỉ, cặn, bụilọc trước khi bẩnHơi nướcmáy sấy hoặc điểm sươngHơi dầuthan hoạt tính hoặc hấp phụLọc coalescing là bước kiểm soát aerosol lỏng, không phải cả nhà máy xử lý khí.
Dùng lọc coalescing cho aerosol lỏng. Xem kiểm soát hơi là quyết định máy sấy hoặc hấp phụ riêng.

Đây là nơi nhiều hệ thống bị hứa quá mức. Nếu vấn đề là nước lỏng sau ca đêm, bộ lọc có thể gom một phần giọt nhưng không sửa đường khí ấm ướt sẽ ngưng tụ phía sau. Nếu vấn đề là mùi dầu hoặc hơi dầu trong quy trình sạch, bộ lọc coalescing có thể giảm aerosol dầu lỏng nhưng có thể không đạt yêu cầu tổng dầu một mình.

Cấp lọc coalescing nào phù hợp ứng dụng?

Cấp lọc đúng phụ thuộc nhu cầu khí, áp suất và chất lượng khí yêu cầu. Hãy bắt đầu từ ứng dụng rồi mới chọn cấp.

Ứng dụngMục đích lọc điển hìnhGhi chú chọn
Khí máy thông thườngBảo vệ van và xi lanh khỏi sương mịn và chất lỏng nhỏ.Dùng lọc hạt trước nếu đường có gỉ hoặc cặn.
Đảo van hoặc manifold cơ cấu chấp hànhGiữ sương dầu và giọt lỏng khỏi khe trượt nhỏ.Định cỡ theo lưu lượng đỉnh, không theo trung bình.
Sơn, điện tử, bao bì, thực phẩm, dượcGiảm aerosol dầu và hỗ trợ mục tiêu chất lượng đã ghi.Xác nhận cấp ISO 8573-1, phương pháp thử và điểm chấp nhận.
Bảo vệ máy sấy hoặc lọc tinh phía sauBảo vệ màng, hạt hút ẩm hoặc lọc cuối khỏi aerosol dầu.Lắp ở nơi nhà cung cấp thiết bị quy định.
Đường ống cũ nhiều dầuGiảm dầu cuốn theo từ nhánh bôi trơn cũ.Dự kiến tuổi thọ lõi ngắn hơn đến khi nhánh được làm sạch.

Đừng sao chép cấp lọc từ máy khác nếu nhiệm vụ không giống. Một bàn thử nhỏ, dây chuyền gắp đặt tốc độ cao và dao khí tiếp xúc sản phẩm đều dùng khí nén nhưng không có cùng rủi ro nhiễm bẩn. Thông số nên nêu mục tiêu ISO, lưu lượng bình thường và đỉnh, áp vận hành, nhiệt độ vào, tải nước ngưng, loại máy nén, máy sấy, điểm sương, sụt áp sạch cho phép, ngưỡng thay lõi, vật liệu cốc, kiểu xả và hướng lắp.

Sụt áp và năng lực lưu lượng ảnh hưởng lựa chọn lọc thế nào?

Sụt áp ảnh hưởng lựa chọn lọc vì mọi hạn chế đều phải trả bằng áp máy nén hoặc hiệu suất máy. CAGI nêu mỗi 2 psig áp vận hành dư có thể tăng công suất máy nén khoảng 1%, và hệ thống tốt không nên sụt quá 10% từ xả máy nén đến điểm dùng cuối.

Công cụChuyển đổi đơn vịBộ chuyển đổi áp suấtĐổi psi, bar, kPa và MPa khi so sánh giới hạn áp chênh lọc, cài đặt bộ điều áp và datasheet xử lý khí quốc tế.1 bar = 14,5038 psi = 0,1 MPa = 100 kPagiá trị áp suấtĐơn vị áp suất nguồnMở công cụ tính

  1. Đổi nhu cầu đỉnh của máy sang cùng đơn vị lưu lượng trong datasheet lọc.
  2. Kiểm tra lưu lượng định mức của lọc tại áp vận hành thực tế.
  3. So sánh sụt áp sạch tại lưu lượng đó, không chỉ kích thước cổng.
  4. Đặt ngưỡng thay dựa trên áp chênh hoặc hướng dẫn nhà sản xuất.
  5. Xác nhận bộ điều áp phía sau vẫn đủ áp vào khi nhu cầu đạt đỉnh.

Công cụVan và lưu lượngCông cụ tính sụt ápƯớc tính sụt áp qua nhánh, đầu nối và cụm xử lý khí khi áp điểm sử dụng tụt trong nhu cầu cơ cấu chấp hành đỉnh.Độ sụt áp = C x L x Q^1,85 / (d^5 x P)Lưu lượngchiều dài ốngChiều dài tương đương của phụ kiệnđường kính trongMở công cụ tính

Giải pháp sai là nâng áp nhà máy để che lõi lọc bẩn hoặc quá nhỏ. Điều đó có thể làm vấn đề lọc khó thấy hơn trong khi tăng năng lượng máy nén và rò rỉ.

Nên đặt bộ lọc coalescing ở đâu trong chuỗi xử lý khí?

Bộ lọc coalescing nên đặt ở nơi bảo vệ thiết bị phía sau khỏi aerosol lỏng mà không bị quá tải bởi nước khối, gỉ hoặc cặn. Lọc là một phần hệ thống, không phải một đầu nối độc lập.

  1. Máy nén và aftercooler.
  2. Bình chứa với xả nước ngưng tin cậy.
  3. Bộ tách nước khối hoặc lọc sơ nếu đường có nước lỏng.
  4. Máy sấy theo mục tiêu điểm sương áp suất.
  5. Lọc hạt cho gỉ và cặn.
  6. Bộ lọc coalescing cho aerosol dầu và sương lỏng mịn.
  7. Than hoạt tính hoặc lọc cuối khi quy trình cần.
  8. Bộ lọc điều áp hoặc cụm FRL cục bộ trước máy.
  9. Manifold van và cơ cấu chấp hành.
Vị trí khuyến nghị cho bộ lọc coalescing trong chuỗi xử lý khí nénSơ đồ dòng gồm máy nén, bình chứa, máy sấy, lọc sơ, lọc coalescing, bộ điều áp, manifold van và cơ cấu chấp hành khí nén.Đặt lọc coalescing sau bước kiểm soát chất lỏng khốiNước khối và bụi làm ngắn tuổi thọ lõi. Kiểm soát hơi thuộc về máy sấy.Máy nénnguồnBình chứaxảMáy sấyđiểm sươngLọc sơhạtCoalescingaerosol dầugiọt lỏngĐiều ápáp suấtVanđiều khiểnCơ cấuchuyển độngXác minh chất lượng khí và áp suất tại điểm sử dụng sau xử lý cục bộ.
Lắp lọc coalescing sau kiểm soát chất lỏng khối và hạt để lõi tinh làm đúng nhiệm vụ.

Không có vị trí phổ quát cho mọi nhà máy. Có hệ thống cần lọc chính gần máy sấy; có hệ thống cần lọc tại điểm dùng; ứng dụng quan trọng có thể cần cả hai. Nếu vấn đề thật là điểm sương, dùng bài về điểm sương áp suất. Nếu là tổn thất áp hệ thống, dùng bài về sụt áp trong hệ thống khí nén.

Bảo trì bộ lọc coalescing như thế nào?

Bảo trì bằng cách theo dõi áp chênh, đảm bảo xả chất lỏng tin cậy, thay lõi trước khi trở lực quá cao và kiểm tra hệ thống phía trước có đang làm quá tải lõi hay không.

Hạng mụcCần ghiVì sao quan trọng
Áp chênh sạchMốc sau khi lắp lõi mới.Có chuẩn so sánh thật.
Áp chênh đã tảiSố đo khi lưu lượng thường và đỉnh.Cho thấy tải lõi và mất năng lực ẩn.
Chức năng xảChu kỳ xả tự động, xả tay, mức chất lỏng trong cốc.Cốc ngập có thể kéo chất lỏng xuống dòng sau.
Tình trạng cốc và phớtNứt, hóa chất, rò, đầu nối lỏng.Ngăn rủi ro an toàn và bypass.
Nhiễm bẩn phía trướcBình ướt, máy sấy lỗi, ống gỉ, lọc sơ bẩn.Ngăn lõi mới hỏng lại.
Hồ sơ thayNgày, giờ chạy, áp chênh, lý do thay.Xây dựng chu kỳ bảo trì riêng cho nhà máy.

Đừng chỉ thay theo lịch. Nhánh khí đo nhẹ có thể dùng lâu hơn nhiều so với đường cũ nhiều dầu và cặn gỉ. Nên kết hợp áp chênh, hướng dẫn nhà sản xuất, dữ liệu kiểm tra và rủi ro ứng dụng.

Cần gửi dữ liệu gì cho RFQ bộ lọc coalescing?

Hãy gửi lưu lượng vận hành, áp suất, mục tiêu ISO 8573-1, rủi ro nhiễm bẩn và chi tiết lắp đặt. Ba tham số khởi đầu của CAGI cho thiết bị khí nén là nhu cầu, áp suất và chất lượng khí; chúng khớp trực tiếp với dữ liệu nhà cung cấp cần.

Hạng mục RFQVí dụVì sao cần
Ứng dụngĐảo van cho máy đóng góiCho biết rủi ro là độ tin cậy chuyển động hay tiếp xúc sản phẩm.
Lưu lượng350 L/min thường, 700 L/min đỉnhTránh định cỡ theo lưu lượng trung bình.
Áp vận hành6 bar tại đầu vào máyĐặt mật độ, lưu lượng định mức và biên bộ điều áp.
Chất lượng khí yêu cầuMục tiêu ISO 8573-1 tại đầu vào máyXác định kết quả hiệu suất, không chỉ mã hàng.
Loại máy nénMáy nén trục vít bôi dầuCho biết rủi ro aerosol dầu.
Máy sấy và điểm sươngMáy sấy lạnh, điểm sương 3 deg CTách kiểm soát hơi khỏi nhiệm vụ lọc.
Lọc phía trướcLọc hạt 5 umCho biết lõi coalescing có được bảo vệ khỏi hạt rắn không.
Lắp đặtCốc đứng, xả tự động, chụp kim loạiXác nhận bố trí, an toàn và bảo dưỡng.
Chính sách thayCần chỉ thị áp chênhGiúp bảo trì phát hiện tải trước khi lỗi sản xuất.

Với RFQ Bepto Khí nén, hãy gửi ảnh cụm xử lý hiện tại, cỡ cổng, nhu cầu lưu lượng, áp đặt, kiểu xả và dấu hiệu trên lõi hỏng. Nếu lọc bảo vệ xi lanh không ty, manifold van hoặc cụm xử lý nguồn khí, kèm danh sách linh kiện phía sau để cân bằng độ sạch và sụt áp.

Bộ lọc coalescing khác máy sấy như thế nào?

Bộ lọc coalescing loại aerosol lỏng và giọt lỏng, còn máy sấy kiểm soát hơi nước bằng cách hạ điểm sương áp suất hoặc loại ẩm trước khi ngưng tụ. Vì ISO 8573-1 xem nước là nhóm độ tinh khiết riêng, kiểm soát hơi nước không nên bị giấu trong thông số bộ lọc dầu.

Thiết bịNhiệm vụ chínhSai lầm thường gặp
Bộ lọc coalescingLoại aerosol dầu và giọt lỏng cuốn theo.Mong nó làm khô khí bão hòa hơi.
Lọc hạtLoại bụi rắn, gỉ và cặn.Dùng như bảo vệ duy nhất chống sương dầu.
Máy sấy lạnhGiảm điểm sương áp suất cho khí nhà máy.Mong nó loại aerosol dầu phía sau.
Máy sấy hút ẩmĐạt điểm sương thấp cho dịch vụ lạnh hoặc quan trọng.Bỏ qua dầu cuốn theo làm hỏng hạt hút ẩm.
Lọc than hoạt tínhGiảm hơi dầu hoặc mùi trong ứng dụng chọn lọc.Lắp không có bảo vệ aerosol phía trước.

Khi nào bộ lọc coalescing cải thiện độ tin cậy khí nén?

Bộ lọc cải thiện độ tin cậy khi sương dầu hoặc chất lỏng cuốn theo làm kẹt van, nhiễm bẩn phớt, tắc đường nhỏ, điều áp không ổn định hoặc nhiễm bẩn quy trình. Dấu hiệu gồm màng dầu trong ống, cốc lọc ướt sau máy sấy, van điện từ kẹt nhanh, bộ điều khiển khí tinh chậm, tốc độ xi lanh thay đổi sau mỗi lần vệ sinh và sụt áp tăng qua cụm xử lý.

  • Màng dầu trong ống, manifold hoặc bộ giảm âm.
  • Cốc lọc ướt sau máy sấy hoặc tại máy.
  • Van điện từ kẹt sau thời gian ngắn.
  • Bộ điều khiển khí tinh bị trôi hoặc chậm.
  • Tốc độ xi lanh thay đổi sau khi vệ sinh.
  • Khiếu nại khí tiếp xúc sản phẩm sau thay đổi máy nén hoặc đường ống.
  • Sụt áp tăng qua cụm xử lý khí.

Nên tránh lỗi nào khi chọn bộ lọc coalescing?

Lỗi lớn nhất là xem lọc như máy sấy, chọn theo cỡ cổng, bỏ qua sụt áp sạch, bỏ lọc sơ và không định nghĩa mục tiêu ISO 8573-1. Tránh ghi "lọc tốt nhất" mà không có cấp chất lượng khí, dùng cỡ cổng làm biến số chính, bỏ lọc hạt ở đường bẩn, không xác minh xả, lắp sau điểm vẫn ngưng tụ, thay lọc theo thói quen và nâng áp máy nén để che hạn chế.

  1. Ghi "lọc tốt nhất" mà không có cấp chất lượng khí.
  2. Dùng cỡ cổng làm biến số chính.
  3. Bỏ lọc hạt phía trước trong đường ống bẩn.
  4. Không kiểm tra xả.
  5. Lắp sau nơi hơi vẫn ngưng tụ.
  6. Chỉ thay lọc theo thói quen.
  7. Nâng áp máy nén để che hạn chế.

Kết luận

Bộ lọc coalescing cải thiện chất lượng khí nén bằng cách loại aerosol dầu và giọt lỏng trước khi chúng tới linh kiện khí nén nhạy cảm. Nó hỗ trợ mục tiêu ISO 8573-1 cho dầu và nhiễm bẩn lỏng, nhưng không thay máy sấy cho hơi nước hoặc tầng carbon cho hơi dầu. Để hệ thống tin cậy, hãy chỉ định mục tiêu chất lượng khí, lưu lượng, áp suất, sụt áp cho phép, ngưỡng thay lõi, kiểu xả và điểm đo.

FAQ

Bộ lọc coalescing có loại bỏ hơi nước không?

Không. Nó loại giọt nước lỏng và sương, không loại hơi nước. Kiểm soát hơi nước cần máy sấy và xác minh bằng điểm sương áp suất.

Bộ lọc coalescing khác bộ lọc hạt như thế nào?

Lọc hạt chủ yếu loại bụi, gỉ và cặn rắn. Lọc coalescing giữ aerosol lỏng như sương dầu và giọt nước mịn, rồi xả chất lỏng đã gom.

Nên lắp trước hay sau máy sấy?

Hãy theo thứ tự của nhà sản xuất máy sấy và lọc. Mục tiêu chung là loại nước khối và hạt trước khi chúng quá tải lõi tinh, đồng thời bảo vệ thiết bị phía sau khỏi aerosol dầu khi cần.

Bao lâu nên thay lõi?

Thay theo áp chênh, hướng dẫn nhà sản xuất, tình trạng xả, giờ vận hành và rủi ro ứng dụng. Ghi mốc sụt áp sạch sau khi lắp.

Bộ lọc coalescing có làm khí phù hợp thực phẩm hoặc dược phẩm không?

Không tự thân. Nó giảm aerosol dầu và nhiễm bẩn lỏng, nhưng ứng dụng nhạy cảm cần mục tiêu chất lượng khí, lắp đặt xác nhận, hồ sơ bảo trì và phê duyệt quy trình.

Vì sao sụt áp tăng sau khi lắp lõi tinh hơn?

Vật liệu tinh hơn tạo nhiều hạn chế hơn, nhất là khi lưu lượng cao hoặc lõi tải dầu, nước và hạt. Kiểm tra lưu lượng định mức, lọc sơ, xả và tải lõi trước khi tăng áp.

Nguồn

Ghi chú biên tập: bài viết được kiểm chứng với nguồn dưới đây và phân biệt với các hướng dẫn ISO 8573-1, điểm sương áp suất và sụt áp hiện có của Bepto Khí nén. Về nền tảng công ty, xem Giới thiệu. Để rà soát ứng dụng, dùng Liên hệ.