Filtry Powietrza: Budowa, Zasada Działania i Konserwacja
- Szczegóły
Filtry powietrza to niezbędny element każdego systemu wentylacyjnego - zapewniają czyste powietrze, chronią instalacje i wpływają na komfort użytkowników. Filtracja powietrza to proces kluczowy dla utrzymania czystości powietrza w systemach wentylacyjnych, mający na celu usuwanie zanieczyszczeń i ochronę zarówno użytkowników pomieszczeń, jak i elementów instalacji.
Rola Filtrów Powietrza w Systemach Wentylacyjnych
Filtry powietrza odgrywają ważną rolę w funkcjonowaniu systemów wentylacyjnych, zarówno nawiewnych, jak i wywiewnych. W systemach nawiewnych oczyszczają powietrze z zanieczyszczeń, chroniąc komponenty, takie jak wymienniki ciepła i wentylatory, przed uszkodzeniami.
Parametry Efektywności Filtracji
Efektywność filtracji zależy od kilku kluczowych parametrów. Jednym z nich jest skuteczność filtracji, czyli zdolność filtra do zatrzymywania zanieczyszczeń o różnych rozmiarach. Kolejnym istotnym czynnikiem jest opór przepływu powietrza, który powinien być jak najniższy, aby ograniczyć zużycie energii i uniknąć przeciążeń systemu. Chłonność pyłowa, czyli zdolność filtra do magazynowania zanieczyszczeń, określa, jak długo filtr może działać bez konieczności wymiany. Dobór odpowiednich mechanizmów filtracji i optymalizacja parametrów pozwalają nie tylko na poprawę jakości powietrza, ale także na ochronę elementów instalacji wentylacyjnych przed uszkodzeniami i wydłużenie ich żywotności.
Rodzaje Filtrów Powietrza
Filtry powietrza stosowane w systemach wentylacyjnych można podzielić na trzy podstawowe grupy: wstępne, dokładne i absolutne.
- Filtry wstępne: Są pierwszym etapem filtracji, usuwając z powietrza największe zanieczyszczenia, takie jak kurz czy pył. Chronią elementy systemów wentylacyjnych, takie jak wentylatory i wymienniki ciepła przed uszkodzeniem.
- Filtry dokładne: Stanowią drugi stopień filtracji, zatrzymując mniejsze cząsteczki, takie jak drobny pył czy mikroorganizmy.
- Filtry absolutne: To trzeci stopień filtracji, stosowany w miejscach o najwyższych wymaganiach higienicznych, takich jak szpitale, czy laboratoria. Te filtry charakteryzują się bardzo wysoką skutecznością zatrzymywania nawet submikronowych cząstek.
Normy europejskie precyzyjnie określają klasy filtrów w zależności od ich skuteczności. Przykładowo filtry wstępne są oznaczane jako G1-G4, filtry dokładne jako M5-M6 i F7-F9, a filtry absolutne jako H10-H14 (HEPA) lub U15-U17 (ULPA).
Przeczytaj także: Sędziszów Filtr Powietrza do Astry H - Testy i Opinie
Materiały Filtracyjne
Materiały filtracyjne stosowane w filtrach powietrza to najczęściej włókna szklane, polipropylenowe lub syntetyczne, które zapewniają wysoką skuteczność przy niskim oporze przepływu.
Konserwacja i Wymiana Filtrów
Regularna wymiana i konserwacja filtrów to kluczowe działania zapewniające sprawność systemów wentylacyjnych, optymalną jakość powietrza oraz długą żywotność instalacji. Okresy wymiany filtrów zależą od rodzaju filtra oraz warunków pracy instalacji. Filtry wstępne należy wymieniać co 3-6 miesięcy, w zależności od poziomu zanieczyszczeń powietrza zewnętrznego. Procedury konserwacji obejmują kontrolę stanu filtrów, czyszczenie instalacji i regularne sprawdzanie szczelności systemu. Zaniedbanie wymiany filtrów i ich konserwacji może prowadzić do zwiększenia kosztów eksploatacyjnych, obniżenia jakości powietrza oraz uszkodzenia elementów systemu, takich jak wymienniki ciepła czy wentylatory. Regularna kontrola i odpowiednia konserwacja to najlepszy sposób na utrzymanie sprawnego działania systemów wentylacyjnych.
Sprawność czystego filtra zaraz po jego zainstalowaniu jest niższa niż znamionowa i wzrasta w miarę osadzania się na powierzchni filtracyjnej zanieczyszczeń. Warstwa pyłu osadzona na przegrodzie filtracyjnej tworzy tzw. wtórną warstwę filtracyjną. Niemniej jednak wzrastają jednocześnie opory przepływu powietrza. Filtrowanie powietrza chroni centrale wentylacyjne przed zanieczyszczeniem oraz przedłuża czas eksploatacji instalacji wentylacyjnej.
Korki Odpowietrzające: Budowa i Zastosowanie
Niezależnie od tego, czy mamy do czynienia ze skomplikowanym układem hydraulicznym, czy prostym zbiornikiem do podlewania działki, musimy pamiętać o wyrównaniu ciśnienia. Zmiana ciśnienia w zbiorniku wynika ze zmiany poziomu lustra cieczy. Napływająca do zbiornika ciecz, próbuje wyprzeć znajdujące się nad nią powietrze. Konieczna jest zatem możliwość uwolnienia nadmiaru powietrza, czyli odpowietrzenie. Procesy te zachodzą nieustannie i naprzemiennie podczas pracy układów hydraulicznych. Dlatego w zbiornikach, obudowach przekładni, motoreduktorów, skrzyń biegów oraz innych miejsc, gdzie magazynujemy i wykorzystujemy ciecz, musimy zadbać o odpowiednią wymianę powietrza.
Korki odpowietrzające można podzielić zasadniczo na dwie grupy. Pierwszą z nich jest grupa korków, gdzie w danej aplikacji został zapewniony swobodny przepływ powietrza w dwóch kierunkach (do i ze zbiornika). Cechą charakterystyczną w tym przypadku jest ciągła i samoczynna regulacja ciśnienia powietrza w zbiorniku. Drugą grupę stanowią korki z zaworami jednokierunkowymi. W zależności od kierunku działania zaworu odpowiadają one za napowietrzenie lub odpowietrzenie.
Przeczytaj także: Jak wymienić filtr w Vespa LX 50?
Korki odpowietrzające o swobodnym przepływie powietrza
Korki odpowietrzające o swobodnym przepływie (bez zaworów) wykorzystywane są w miejscach, gdzie zachodzi konieczność jednoczesnego napowietrzania i odpowietrzania zbiorników nawet przy bardzo małych wartościach pod lub nadciśnienia. Maksymalna wartość przepływu ograniczona jest tu przekrojem kanału wymiany powietrza, który jest proporcjonalny do wielkości korka, a maksymalne wartości przepływu mogą sięgnąć ponad 1000 l/min. Takie rozwiązanie zapobiega tworzeniu się par gazów nad cieczą oraz podciśnienia, które przy odpowiedniej wartości uniemożliwiłoby wypływ cieczy ze zbiornika. Wykorzystywane jest ono w zbiornikach o dużych i gwałtownych wahaniach poziomu lustra cieczy.
Korki serii SFN są wykonane z wytrzymałego technopolimeru i odporne na ciągłą pracę w temperaturze do 100 stopni Celsjusza. Różne formy mocowania pozwalają dopasować korek do wymagań aplikacji. Ciecz jest zabezpieczona przed zanieczyszczeniami w zbiorniku, dzięki specjalnemu piankowemu filtrowi. Wyłapuje on z powietrza cząstki o średnicy min.
Metalowe korki odpowietrzające GN 882 i GN 884 również mogą być wyposażone w filtr. Ich budowa zapewnia jeszcze wyższą precyzję filtracji. Siatkowy filtr wykonany ze stali nierdzewnej AISI 304, zastosowany w tej serii korków, wychwytuje cząstki o średnicy już od 10 mikrometrów. Wykonanie siatki filtra ze stali nierdzewnej oraz mosiężny korpus korka, zapewnia odporność na ciecze agresywne chemicznie. Filtr zastosowany w tych korkach odpowiada klasie G2-G3 i zapewnia wysoką jakość powietrza zasysanego do zbiornika oraz uwalnianego do atmosfery (bez cząsteczek cieczy). Budowa serii GN 882 i GN 884 jest do siebie bardzo zbliżona. Seria GN 884 dostępna jest w wersji niskiej i wysokiej. Seria GN 882występuje tylko w wersji wysokiej (z widoczną nakładką na filtr wykonaną ze stali nierdzewnej).
W przypadku ryzyka wystąpienia wstrząsów, drgań, a co za tym idzie, możliwości wzburzenia cieczy w zbiorniku rekomendujemy serię SFP. Korki oddechowe tej serii są wyposażone w specjalną przegrodę, która zapobiega wydostawaniu się cieczy poza zbiornik.
Seria SFP może być również wyposażona w piankowy filtr powietrza, który wychwytuje z powietrza zanieczyszczenia o średnicy od 40 mikrometrów. W razie potrzeb, korki tej serii mogą być również wyposażone w miarkę poziomu cieczy w zbiorniku. Korki oddechowe z osłoną przeciwbryzgową, z filtrem powietrza oraz z bagnetem spełniają jednocześnie rolę odpowietrzenia, wlewu oraz pomiaru poziomu. Dzięki temu, możemy wykonać jeden otwór w zbiorniku i jednocześnie rozwiązać wszystkie ważne z punktu widzenia eksploatacji problemy.
Przeczytaj także: Oczyszczacz Duux: konserwacja filtra
Korki serii SFP odporne są na większość substancji chemicznych oraz mogą pracować ciągle w temperaturze do 100 stopni Celsjusza.
Ostatnim korkiem oddechowym, który idealnie sprawdzi się w aplikacjach wymagających transportu drogą morską lub lądową jest wersja SFC, z blokada przepływu. Korki tej serii wyposażone są w opatentowany mechanizm szczelnego zamknięcia. Korek o swobodnym przepływie powietrza gwarantuje wysoką wartość przepływu oraz błyskawiczną reakcję na zmianę ciśnienia wewnątrz zbiornika. Sprawdzi się zatem tam, gdzie zmiany wahania poziomu lustra cieczy są wysokie.
Miejscem zastosowania korka z blokadą przepływu, mogą być zatem duże agregaty hydrauliczne, które są zabudowane w kontenerach i na przyczepach. Zanim agregat będzie uruchomiony, musi zostać przetransportowany. Podczas pracy nie mamy tam z reguły wstrząsów, ani możliwości wzburzania oleju. Wysokowydajne pompy oraz duże wahania poziomu lustra cieczy wymagają wysokich wartości przepływu powietrza przez korek odpowietrzający. Musimy zatem z jednej strony zapewnić wydajność, a z drugiej zabezpieczyć olej przed wydostaniem się poza zbiornik w czasie transportu.
Korki serii SFC mogą być wyposażone w piankowy filtr powietrza, który wychwytuje cząstki o średnicy większej niż 10 mikrometrów. Sprawdzi się zatem w warunkach dużego zapylenia.
Korki odpowietrzające o swobodnym przepływie powietrza charakteryzują się możliwością reakcji na zmianę ciśnienia w zbiorniku, nawet przy minimalnych różnicach ciśnień. Dzięki wysokiej wartości przepływu powietrza mogą być stosowane w dużych zbiornikach. Zastosowanie w nich filtrów powietrza sprawdzi się tam, gdzie wymagana jest wysoka czystość napływającego do zbiornika powietrza. Osłony przeciwbryzgowe oraz wersja szczelnie zamykana dają możliwość stosowania korków w aplikacjach narażonych na wstrząsy, wibracje oraz w zabudowie mobilnej.
Podsumowując, korki o swobodnym przepływie powietrza, ze względu na brak mechanicznych zaworów zapewniają ciągłą wentylację zbiornika. Nie są polecane do cieczy, które intensywnie parują lub ich opary są toksyczne. Tam, gdzie mamy do czynienia z cieczą, która szybko ulega starzeniu pod wpływem dostępu powietrza rekomendujemy korki z zaworami. Możliwość zapewnienia pewnego nadciśnienia w zbiorniku korzystnie wpływa na ograniczenie zjawiska kawitacji.
Sportowe Filtry Powietrza
Sportowy filtr powietrza należy do niepozornych podzespołów eksploatacyjnych, których montaż może przynieść spore korzyści. Zauważalny wzrost mocy czy dynamiki to pierwsza z nich. Kolejną może być też ograniczenie zużycia paliwa. Pośród sportowych filtrów powietrza stosuje się dwa rozwiązania. Pierwsze - nieco bardziej zaawansowane - to filtr stożkowy. Drugie - panelowy filtr powietrza (ten termin, rozumiany jako wkładki sportowe do filtrów powietrza, będzie dominował w niniejszym tekście).
Panelowy Filtr Powietrza
Zasada działania filtra panelowego zasadniczo jest taka sama jak tradycyjnego. Sportowy panelowy filtr powietrza przede wszystkim wyłapuje zanieczyszczenia, chroniąc przed przedostawaniem się ich do komory spalania. Ponadto filtr powietrza panelowy reguluje dopływ powietrza, co zapewnia odpowiednią proporcję mieszanki. Co istotne, filtry tego typu mają lepszą przepustowość od klasycznych - akurat o tyle, aby polepszyć przepływ bez obaw o nieodpowiednie proporcje mieszanki paliwowo-powietrznej. Za to odpowiada wkładka o zwiększonej przepustowości. O ile w seryjnych filtrach powietrza stosuje się papier, to sportowe (panelowe i stożkowe) zamiast tego mają wkładkę bawełnianą lub z gąbki.
Filtr panelowy cieszy się sporą popularnością zarówno ze względu na właściwości, jak i łatwość montażu. Wkładka sportowa filtra powietrza (to też spotykana nazwa) montowana jest w miejscu zwykłej, fabrycznej. Bez konieczności żadnych przeróbek czy stosowania adapterów.
Są dwie główne wady panelowych filtrów. Pierwszą jest cena. Ile kosztuje sportowy panelowy filtr powietrza? Markowe modele takich marek, jak Pipecrooss czy K&N, mogą kosztować nawet więcej niż 300 zł.
Na szczególną uwagę, jako opcja dla wymagających, zasługują wkładki filtrów powietrza K&N oraz Pipercross. Pipercross to brytyjska marka, której produkty są wykorzystywane nie tylko przez aktywnych fanów tuningu, ale też przez wyczynowych zawodników i konstruktorów silników o sportowej charakterystyce. W ofercie Pipercross są między innymi wydajne filtry powietrza (wkładki) do wielu popularnych modeli aut. Firma K&N została założona w latach 60. XX wieku przez aktywnych kierowców wyścigowych i od tego czasu proponuje rozwiązania idealnie dopasowane do samochodów o ponadprzeciętnych osiągach. Oczywiście w ofercie są też sportowe wkładki filtrów powietrza do „cywilnych” wozów.
Stożkowe Filtry Powietrza
Jeśli ktoś szuka czegoś innego i godzi się na montaż z wykorzystaniem adapterów, to z pewnością doceni stożkowe filtry powietrza (znane też jako airboxy). Nowy powinien znajdować się w miejscu po seryjnym airboxie bądź w oddzielnej obudowie (oczywiście zależy to od auta oraz producenta filtra). Mimo że zamiana stożkowego filtra powietrza wydaje się łatwa, warto zlecić ją profesjonalistom.
Montaż sportowej wkładki jest nieinwazyjny i można zamontować sportowy filtr tego typu samodzielnie. Sportowy filtr powietrza przy spokojnym obchodzeniu się z pedałem gazu powoduje zmniejszone spalanie.
Filtry Powietrza w Sprężarkach Śrubowych
Powietrze z otoczenia zasysane jest przez filtr ssania a następnie przepływa przez regulator ssania wyposażony w zawór regulacyjny dostosowujący się do chwilowego zapotrzebowania na sprężone powietrze. Pracą regulatora ssania steruje zespół elektryczny połączony z przetwornikiem ciśnienia. Do powietrza sprężonego w stopniu śrubowym jest wtryskiwany uprzednio oczyszczony w filtrze - olej. Wtrysk oleju zapewnia smarowanie, uszczelnienie i chłodzenie stopnia śrubowego. Mieszanina oleju i powietrza jest sprężona w przestrzeniach pomiędzy wirnikami śrubowymi, następnie przepływa do zbiornika separatora oleju, gdzie wytrąca się większa część zawartego w nim oleju. Ze zbiornika separatora powietrze przepływa przez filtr dokładnego oczyszczania zawór minimalnego ciśnienia do chłodnicy końcowej, gdzie zostaje schłodzone do temperatury 10 st.C powyżej temperatury otoczenia. Olej gromadzący się w separatorze oleju jest odprowadzany rurką do stopnia śrubowego. Przepływem oleju przez chłodnicę steruje termostat. Filtry ssania i oleju wyposażone są w czujniki zanieczyszczenia.
Czystość Instalacji Wentylacyjnych i Klimatyzacyjnych
Wiele chorób oraz złe samopoczucie użytkowników jest w dużej mierze skutkiem niewłaściwych parametrów nawiewanego powietrza. Powodem takiego stanu rzeczy jest brak czystości instalacji z osadów i drobnoustrojów. Zanieczyszczenia instalacji klimatyzacyjnych wpływają również na zwiększenie oporów przepływu powietrza w instalacjach, co powoduje wyraźne zmniejszenie efektywności tych urządzeń.
Ze względu na coraz większe zanieczyszczenie powietrza atmosferycznego musi być ono przed dostarczeniem do pomieszczeń wentylowanych lub klimatyzowanych właściwie oczyszczone, zależnie od oczekiwań użytkowników pomieszczeń oraz od wymagań związanych z bezpieczeństwem przeprowadzanego procesu badawczego lub przemysłowego. W tym celu stosowane są filtry powietrza, które służą również zapewnieniu odpowiedniej jakości powietrza użytkowników pomieszczeń, do których doprowadzona jest instalacja wentylacyjna.
Stopień zabrudzenia w systemach wentylacyjnych zależy także od jakości zastosowanych filtrów i ich zabrudzenia. Dlatego, dla zdrowia użytkowników systemu ważne jest zastosowanie dobrej jakości filtracji oraz odpowiednio częste czyszczenie i wymiana filtrów.
Należy tutaj nadmienić, że nawet nowo zainstalowane kanały wentylacyjne nie są pozbawione zanieczyszczeń, gdyż powstają one np. podczas prac instalacyjnych. Należy także pamiętać, że system wentylacyjny może być wtórnym źródłem zanieczyszczeń i tworzyć sprzyjające środowisko do rozwoju szkodliwych mikroorganizmów. Jest to szczególnie istotne w przypadku, gdy zastosowana centrala wentylacyjna wyposażona jest w system recyrkulacji powietrza, gdyż w tym wypadku wszystkie zanieczyszczenia, a także te występujące w kanałach, będą zawracane z powrotem do nawiewanego powietrza. Warto w tym przypadku zastosować podwójny stopień filtracji (filtracja powietrza zewnętrznego i nawiewanego).
Brak odpowiedniej higieny w przewodach może prowadzić również do zmniejszenia wydajności powietrza.
Utrzymanie odpowiedniego stanu higienicznego instalacji wentylacji należy przewidzieć na etapie projektowania. Istotne jest zapewnienie łatwego dostępu do czyszczenia kanałów w odpowiednio przygotowanych miejscach, co pozwoli uniknąć późniejszego ingerowania w cały system. Ważnym aspektem jest również minimalizowanie przeszkód w instalacji, które uniemożliwiałyby przejście narzędziom do czyszczenia.
Podczas kontroli stanu higienicznego instalacji powinno oceniać się ilość osadzonego pyłu i ilość kolonii grzybów pleśniowych oraz bakterii znajdujących się w osiadłym pyle i w przepływającym powietrzu. Po tej inspekcji następuje wybór dopasowanego rodzaju czyszczenia kanału.
Zastosowanie metod mokrych lub połączenie metody mokrej i suchej jest często niezbędne podczas czyszczenia instalacji wyciągowych w kuchniach oraz w pomieszczeniach, w których powietrze usuwane zawiera dym, tłuszcz oraz podobne zanieczyszczenia. Tam, gdzie system został zaprojektowany do czyszczenia na mokro, należy zwrócić uwagę na warunki i ograniczenia wynikające z przyjętej metody.
tags: #filtr #powietrza #fpg #budowa #zasada #działania
