# 選擇水分離器與標準聚結過濾器

> Source: https://rodlesspneumatic.com/zh-hant/blog/selecting-water-separators-vs-standard-coalescing-filters/
> Language: zh-Hant

## Summary

依 ISO 8573-1 的粒子、水、油三類污染物，及產品專用流量、濕壓降、排水與乾燥機要求，選擇水分離器或聚結過濾器。

## Page Content

# 選擇水分離器與標準聚結過濾器

水分離器 去除壓縮空氣流中的大量液體。 聚結過濾器 則讓更細小的液體氣溶膠在纖維濾材中被攔截、聚合成較大液滴，再將形成的液體排出。兩種裝置都不能去除水蒸氣；這項工作應由按所需壓力露點選擇的冷凍式、膜式或吸附式乾燥機完成。

因此，有用的選型問題不是「哪種過濾器比較好？」而是先確認問題屬於大量液體、氣溶膠、蒸氣或固體粒子，再比較確切型號的流量額定值、壓力修正、差壓、測試條件、排水、濾芯壽命與安裝要求。單靠接口尺寸或標稱微米標籤，無法完成這項決策。

> 重點摘要 ISO 8573-1 將壓縮空氣純度分成 3 個主要群組：粒子、水與油。 水分離器處理大量液體；聚結過濾器處理液體氣溶膠；乾燥機控制水蒸氣。 應使用特定型號的額定流量、濕壓降、效率條件、排水容量與維修說明。 在應用必須達到要求的測量點，確認空氣品質與動態壓力。

大量液體 是分離後可藉重力排出的累積液滴或液塞。 氣溶膠 是懸浮在氣流中的細小液滴。 蒸氣 是氣相，會通過一般分離器與聚結濾材。這些邊界比杯體上印的產品名稱更重要。

## 水分離器與聚結過濾器有什麼差異？

ISO 8573-1:2010 是一份 9 頁的標準，按 3 個主要污染物群組對壓縮空氣純度分類：粒子、水與油（[ISO](https://www.iso.org/standard/46418.html)）。水分離器與聚結過濾器處理的是這些群組中的不同物理形態，因此單一元件都不能證明完整純度目標已經達成。

離心式或變向式水分離器會加速氣流，將較重的液滴推向收集表面。分離出的液體落入杯體或集液槽，再經排水器排出。有些產品將專用內部元件納入分離幾何；「分離器」不一定代表「沒有濾芯」。

聚結過濾器讓空氣通過細密濾材。液體氣溶膠透過攔截、慣性碰撞與擴散撞上纖維；小液滴聚合後穿過排水層，落入杯體。濾材也可能捕集固體粒子，這就是為什麼髒污入口空氣會增加差壓並縮短使用壽命。

| 選型項目 | 水分離器 | 聚結過濾器 |
| --- | --- | --- |
| 主要處理對象 | 大量凝結水或液態油 | 細小水與油氣溶膠 |
| 分離方法 | 離心、慣性、變向或分離元件設計 | 纖維聚結與排水濾材 |
| 水蒸氣去除 | 否 | 否 |
| 固體粒子處理 | 只有確切設計包含此功能時才有 | 可捕集部分固體，但可能仍需要上游粒子控制 |
| 主要維護項目 | 排水器、杯體、分離元件（若有配置） | 排水器、杯體、聚結濾芯、差壓指示 |
| 選型資料 | 效率測試條件、流量修正、壓降、液體容量 | 氣溶膠性能、入口挑戰條件、額定流量、濕壓降、油帶出 |

SMC AMG 目錄讓型號邊界清楚可見。其 99% 去水率是在 0.7 MPa 入口壓力、25°C 空氣、100% 相對濕度、15 g/m³ 液態水含量與各型號額定流量條件下公布的（[SMC AMG 目錄](https://ca01.smcworld.com/catalog/BEST-5-5-en/pdf/5-p0181-0260-amg-amf_en.pdf)）。這是有條件的產品結果，不是通用的分離器效率。

若要深入了解纖維機制，請使用專門說明[聚結過濾器如何改善壓縮空氣品質](/zh-hant/blog/what-is-a-coalescing-filter-and-how-does-it-improve-compressed-air-quality/)的指南。

## 你要去除的是哪種污染物？

SMC 將 AMG 水分離器在指定入口條件下的水滴去除率列為 99%，而 10-AMD 微霧分離器則列出 0.01 μm 過濾與 99.9% 效率（[SMC AMG](https://www.smcworld.com/products/solutions/en-sg/filter/filter_amg.html)；[SMC 10-AMD](https://www.smcworld.com/webcatalog/en-ph/seriesList/?id=AMD-MS-E)）。這些數字描述的是兩個產品系列與兩種不同的污染處理工作。

請從系統證據開始。潮濕儲氣桶的排水、低點的水塞、測試膜上的細油霧、高壓露點，以及過濾器杯中的鏽垢，並不是同一種故障。一個症狀也可能產生另一個症狀：凝結水可能腐蝕管路，形成的鏽屑又變成粒子問題。

> Figure: 本選型圖依據 ISO 8573-1 的污染物群組，以及 CAGI 與 Parker 所描述的液體、氣溶膠、蒸氣與粒子處理邊界。

第一次判斷可使用以下對照表：

| 觀察或量測到的問題 | 應優先評估的設備 | 必須記住的邊界 |
| --- | --- | --- |
| 後冷卻器、儲氣桶或管路低點之後的大量凝結液 | 配備合適排水器的水分離器 | 效率與再夾帶取決於流量、壓力、幾何與排水功能 |
| 細小油或水氣溶膠 | 聚結過濾器 | 檢查額定挑戰條件、帶出、濕壓降與上游粒子積載 |
| 壓力露點過高 | 乾燥機 | 分離器與聚結過濾器不能去除水蒸氣 |
| 鏽屑、管垢、灰塵或乾燥劑細粉 | 粒子過濾器 | 標稱與絕對等級不能互換 |
| 油蒸氣或氣味 | 吸附階段 | 聚結濾材處理液滴，不是所有氣態碳氫化合物 |

同一份水在空氣冷卻時，可能跨越三個設備邊界。它可能以蒸氣離開壓縮機，凝結成氣溶膠大小的液滴，再以大量液體聚集在儲氣桶或低點。尚未辨識相態就先命名設備，可能只是移動症狀，並未控制原因。

如需診斷蒸氣，請參閱[壓力露點為何重要](/zh-hant/blog/what-is-pressure-dew-point-and-why-does-it-matter-for-your-pneumatic-system-performance/)；如需處理粒子，請比較[絕對與標稱微米等級](/zh-hant/blog/absolute-vs-nominal-micron-filter-rating-the-critical-difference-that-could-be-destroying-your-equipment/)。

## 各元件應位於處理鏈的哪個位置？

CAGI 的壓縮空氣處理章節展示冷凍式與再生式吸附乾燥機的不同配置；其中一種配置把高效率聚結過濾器放在吸附床之前，並在之後放置粒子過濾器（[CAGI](https://www.cagi.org/assets/documents/pdfs/handbook/Chapter3CompressedAirGasHandbook.pdf)）。正確順序取決於乾燥機類型、入口污染與所需出口條件。

常見的起點是壓縮機、後冷卻器、附排水器的儲氣桶、大量液體分離、乾燥、過濾、配氣與使用點處理。但這不是通用材料清單。有些乾燥機已整合分離功能，有些要求聚結前置過濾。吸附式乾燥機可能需要後置過濾器控制乾燥劑粉塵。最後的油蒸氣吸附應放在液體氣溶膠控制之後。

> Figure: CAGI 為冷凍式與吸附式乾燥機發布不同的範例處理鏈。請把本圖視為決策架構；最終順序由所選設備手冊控制。

Parker 表示，水蒸氣會穿過水分離器與聚結過濾器，必須由乾燥機去除（[Parker 壓縮空氣指南](https://www.parker.com/content/dam/Parker-com/Literature/domnick-hunter-Industrial-Division/174004425_EN.PDF)）。因此，增加更多杯式過濾器，不能修正不足的壓力露點。

純度要求應在哪裡檢查？ISO 8573-1 不受空氣被指定或量測位置的影響而獨立適用。請在規格中寫明該測量點。壓縮機房的樣品，不能證明潮濕室外分支、老舊鋼管、就地潤滑器或受污染軟管之後的狀態。

如需完整的空氣處理背景，請參閱[FRL 與處理單元如何支援氣動可靠性](/zh-hant/blog/what-are-air-source-treatment-units-frl-and-why-do-they-determine-pneumatic-system-reliability/)。

## 如何比較流量與壓降？

一款 Parker AAPX010 高效率聚結過濾器，在 7 barg 下額定流量為 36 m³/h，並列出 100% 流量時 111 mbar 的初始飽和差壓（[Parker](https://ph.parker.com/us/en/aapx010cgfx)）。這些數值只適用於該配置型號與條件，也說明單靠接口尺寸不能確定容量或壓力損失。

請使用過濾器處的峰值同時需求，不要使用壓縮機的平均供氣量，也不要把實際不會同時發生的銘牌流量相加。請按生產期間預期的最小入口壓力，修正製造商額定流量，再在修正後的運作點讀取相關分離效率與差壓曲線。

請同時記錄潔淨或初始的 濕 壓降，以及維修觸發條件。CAGI 說明，聚結濾芯的正常參考值，是濾材按設計達到飽和後的濕壓降；壓降上升通常與累積的粒子物質有關，尤其是在上游粒子控制不足時（[CAGI](https://www.cagi.org/assets/documents/pdfs/handbook/Chapter3CompressedAirGasHandbook.pdf)）。

請並列檢查以下欄位：

| 資料表欄位 | 重要原因 |
| --- | --- |
| 額定流量與參考壓力 | 確定公布的運作點 |
| 最低運作壓力 | 決定排水器運作與流量修正 |
| 初始乾壓降與初始飽和壓降 | 避免比較不同的參考狀態 |
| 分離或過濾測試條件 | 定義入口挑戰條件、流量、溫度與公布結果 |
| 建議最大差壓 | 設定產品專用維修或檢查邊界 |
| 排水器類型與排放容量 | 決定收集的液體是否真的離開系統 |
| 外殼與杯體限制 | 控制壓力、溫度、化學品與安全相容性 |

分離器可能顯示低平均壓降，卻仍因短暫致動器事件而尺寸不足。機台峰值需求期間，請記錄緊鄰上游與下游的壓力。同步追蹤可以把處理單元的阻力，和分支其他位置的供氣下陷區分開來。

對過濾器濾芯之外的管路與接頭，請使用[壓縮空氣壓降計算器](/zh-hant/online-tools/compressed-air-pressure-drop-calculator/)。該工具不能取代製造商的過濾器曲線。

## 排水器與濾芯會改變維護計畫

SMC AMG 目錄規定，濾芯使用 2 年或壓降達到 0.1 MPa 時維修，以先到者為準（[SMC](https://ca01.smcworld.com/catalog/BEST-5-5-en/pdf/5-p0181-0260-amg-amf_en.pdf)）。Parker 對一個 OIL-X 聚結系列列出 12 個月的更換間隔（[Parker OIL-X 目錄](https://divapps.parker.com/divapps/PFGE/GSFE/Catalogue/)）。這些是產品系列說明，不是通用時程。

水分離器同樣需要維護。請檢查杯體、分離元件（若有配置）、密封件、排水器、液位與排放路徑。自動排水器故障，可能讓收集的液體上升並進入氣流；排水器開啟或洩漏會浪費壓縮空氣；排放管路堵塞則可能讓正常工作的分離器看起來失效。

聚結過濾器還要把濾材狀態納入清單。追蹤安裝日期、可比流量下的差壓、排水器運作、下游帶出與供應商的日曆壽命規則。更換濾芯時，應遵循確切製造商對時間、壓降、污染與完整性的說明。不要只因杯體看起來乾淨就延長維修週期。

試運轉後建立健康基準：

- 同一峰值流量事件期間的入口與出口壓力；

- 指定流量與壓力下的差壓；

- 排水器循環與排出液體狀態；

- 需要控制水分時的壓力露點；

- 指定驗收點的下游粒子、水或油結果；

- 已安裝型號、濾芯等級、流向與維修日期。

如果差壓快速上升，應調查固體粒子積載與上游污染，不要假設濾芯是「被水飽和」。CAGI 指出，聚結濾材的設計就是在濕態下運作並排出聚合液體；粒子積載是另一種獨立的阻力機制。

## 什麼時候需要同時使用兩種元件？

Parker 的淨化指南將水分離器用於大量凝結液，將聚結過濾器用於氣溶膠控制；CAGI 則發布把這些裝置與乾燥機、粒子過濾器組合的多階段配置（[Parker](https://www.parker.com/content/dam/Parker-com/Literature/domnick-hunter-Industrial-Division/174004425_EN.PDF)；[CAGI](https://www.cagi.org/assets/documents/pdfs/handbook/Chapter3CompressedAirGasHandbook.pdf)）。當量測到的入口含有顯著大量液體，而出口又要求控制液體氣溶膠帶出時，才使用兩者。

評估兩者的常見原因包括：

- 後冷卻器或潮濕儲氣桶在聚結階段前產生大量凝結液；

- 配氣區段冷卻到足以在敏感設備上游形成液體；

- 聚結過濾器或乾燥機供應商要求大量液體保護，才能達到其公布性能；

- 應用同時存在液態水含留問題與明確的油氣溶膠目標；

- 季節性負載變化使上游液體帶出成為合理可能，即使正常運作看起來乾燥。

不要出於習慣就同時加入兩者。冷凍式乾燥機可能已包含自己的分離器，正確的外部配置要依其手冊決定。吸附式乾燥機通常需要上游聚結保護與下游粒子控制，但等級與位置仍由供應商指定。

反過來，也不要把水分離器描述成足以提供「無油空氣」。針對該工作設計的產品可以去除大量液態油，但細小氣溶膠與油蒸氣屬於不同相態。[低油應用聚結過濾器指南](/zh-hant/blog/how-can-coalescing-filters-deliver-the-oil-free-compressed-air-your-critical-applications-demand/)說明了額外的驗證邊界。

## 買方應在 RFQ 中寫入什麼？

Parker 現行 OIL-X 目錄要求按最低運作入口壓力修正分離器與過濾器流量，並分別公布乾態與飽和壓降（[Parker](https://divapps.parker.com/divapps/PFGE/GSFE/Catalogue/)）。因此 RFQ 應指定運作事件與所需結果，而不只是接口尺寸、杯體類型或微米標籤。

請提供以下資料給供應商：

| RFQ 欄位 | 應提供的資訊 |
| --- | --- |
| 污染物 | 大量液體、水氣溶膠、油氣溶膠、水蒸氣、油蒸氣或固體粒子 |
| 要求的出口條件 | ISO 8573-1 粒子：水：油目標，或其他受控驗收限制 |
| 驗收點 | 壓縮機房、乾燥機出口、分支總管、機台入口或製程點 |
| 流量 | 正常、峰值、同時需求、單位與峰值持續時間 |
| 壓力 | 正常入口、最低動態入口、最大值與要求的下游壓力 |
| 溫度 | 入口空氣與環境範圍 |
| 現有處理設備 | 壓縮機類型、後冷卻器、儲氣桶、乾燥機、前置過濾器、排水器與管材 |
| 液體負載 | 觀察到的帶出、排水歷史、季節條件或量測挑戰 |
| 要求的證據 | 流量修正、效率條件、初始濕壓降、帶出與測試標準 |
| 維護 | 排水器類型、維修可及性、濾芯壽命規則、差壓指示與備品 |
| 安全與材料 | 杯體護罩、壓力與溫度限制、化學品、凝結液處置要求 |

請要求完整的配置料號與性能曲線，不要只接受系列型錄。兩個連接方式相同的外殼，可能有不同濾材、排水觸發值、壓力限制、流量修正與帶出結果。

什麼結果可以完成採購決策？下單前先定義試運轉檢查。至少要在指定測量點驗證正確流向、排水功能、峰值流量壓降、無大量液體帶出，以及規定的空氣品質結果。

最有力的 RFQ 會把污染要求與保護要求分開。「符合指定的油氣溶膠限制」是出口性能要求；「保護乾燥機免受大量液體影響」是設備保護要求。即使兩者都以過濾器名義販售，也可能需要選擇不同階段。

如需更完整的書面純度目標，請使用[ISO 壓縮空氣品質標準指南](/zh-hant/blog/what-are-the-key-iso-air-quality-standards-for-pneumatic-systems/)。

## 水分離器與聚結過濾器常見問題

ISO 8573-1 透過 3 個主要群組對壓縮空氣純度分類：粒子、水與油，而且不受空氣被指定或量測的測量點影響（[ISO](https://www.iso.org/standard/46418.html)）。以下 5 個答案區分大量液體、氣溶膠、蒸氣、處理順序與維護，避免把整個系統的結果歸功於單一元件。

### 聚結過濾器能去除水嗎？

可以，它能在公布的測試條件內去除細小液態水滴與氣溶膠，但不能去除水蒸氣，也不能設定壓力露點。ISO 8573-1 將水列為 3 個主要污染物群組之一，因此完整要求可能還需要大量液體分離、乾燥、排水與使用點驗證。

### 水分離器能去除油氣溶膠嗎？

不要假設可以。如果產品設計與測試資料涵蓋該工作，分離器可能去除大量液態油；但細小油氣溶膠需要聚結濾材，油蒸氣則需要吸附。SMC 的 AMG 99% 聲明特指定義入口條件下的水滴結果，不是通用的油氣溶膠額定值。

### 已經有乾燥機，還需要水分離器嗎？

這取決於乾燥機設計、入口液體負載、整合式分離、管路冷卻與設備手冊。乾燥機控制蒸氣，分離器控制大量液體；這是 2 種不同的工作。當量測到帶出，或乾燥機供應商要求的處理順序有此依據時，才加入外部分離器。

### 水分離器與聚結過濾器，哪個應該在前？

當大量液體與氣溶膠控制都需要時，通常將大量液體分離器放在上游，以保護聚結濾材。但完整順序仍是有條件的。CAGI 對冷凍式與吸附式乾燥機發布不同配置，因此應遵循所選乾燥機對前置過濾、聚結、後置過濾與排水的要求。

### 聚結過濾器濾芯應該何時更換？

請遵循確切製造商對日曆時間、差壓、污染與完整性的限制。Parker 對一個 OIL-X 系列列出 12 個月，而其他產品可能使用不同間隔或壓力觸發值。請記錄已安裝等級、可比流量下的壓降、排水器狀態、下游結果與維修日期，不要套用一個通用門檻。

## 結論

ISO 8573-1 將壓縮空氣純度分成 3 個主要群組，但設備選擇還必須區分各污染物的相態（[ISO](https://www.iso.org/standard/46418.html)）。對符合條件的大量液體工作，選擇水分離器；對符合條件的氣溶膠工作，選擇聚結過濾器；對所需的水蒸氣或壓力露點控制，選擇乾燥機。

請用完整處理鏈做決策。確認最低動態壓力、峰值流量、產品專用曲線、濕壓降、排水行為、濾芯說明與驗收點。當兩種元件都合理時，應按乾燥機與過濾器製造商的文件要求安排，而不是套用通用順序圖。