Filtry Papierowe do Sprężonego Powietrza: Budowa, Zasada Działania i Zastosowanie

W dzisiejszym świecie rozwój gospodarki wiąże się z coraz większą troską o jakość powietrza zarówno wewnątrz zakładów produkcyjnych, jak i w otoczeniu. Jednym z kluczowych narzędzi w walce z zanieczyszczeniami w powietrzu są odpylacze przemysłowe wykorzystywane do usuwania pyłów oraz frakcji stałych z powietrza. Ich znaczenie w gospodarce jest ogromne, nie tylko chronią zdrowie pracowników, ale także pozwalają na utrzymanie wymaganych standardów czystości w procesach produkcyjnych.

Elementy Przygotowania Sprężonego Powietrza

Elementy przygotowania sprężonego powietrza mają zastosowanie m.in. w lakierniach, narzędziach pneumatycznych (zwiększając ich efektywność i przedłużając żywotność) czy siłownikach pneumatycznych.

Filtracja powietrza ma na celu uzyskanie sprężonego powietrza odznaczającego się:

  • Nie występowaniem wody w żadnej postaci
  • Poziomem substancji zanieczyszczających nie przekraczającym 5 um.
  • Brakiem olejów czy też innego rodzaju cieczy w formie kropel

Filtrowanie powietrza - proces filtracji powietrza polega na tym że powietrze wchodzi do filtra poprzez ruch wirowy powietrza. Następnie przechodzi przez wkład filtracyjny a zanieczyszczenia zostają odseparowane na wkładzie filtracyjnym. Finalnie, czyste powietrze wychodzi drugim otworem z filtra.

W celu uzyskania takiego efektu polecamy:

Przeczytaj także: Zastosowanie Filtrów Powietrza

  • Zespoły przygotowania sprężonego powietrza - różne warianty wykonania (w tym ze stali nierdzewnej) oraz konfiguracji połączeń. Bloki składają się z trzech elementów: reduktora, filtra i smarownicy. Rolą zespołów jest przygotowanie powietrza wychodzącego z kompresora dla różnych procesów technologicznych.

Funkcje Elementów w Bloku Przygotowania Powietrza

W bloku przygotowania powietrza każdy element jest odpowiedzialny za wykonanie określonych funkcji:

  • Filtry oczyszczają, zapewniają filtrację powietrza poprzez zatrzymanie substancji zanieczyszczających oraz częściowo olej wychodzący ze sprężarki
  • Reduktory zapewniają redukcję ciśnienia wychodzącego z kompresora do wartości wymaganej w danym procesie
  • Smarownice wykonują operację smarowania powietrza mgiełką olejową. W zależności od aplikacji (niektóre tego wymagają, inne nie) stosowanie smarownic nie zawsze jest konieczne w zespołach przygotowania powietrza.

Rodzaje Filtrów Ciśnieniowych

Filtry ciśnieniowe - w tym filtry powietrza (wstępne, dokładne, liniowe, dla wysokich wartości ciśnienia, lub ze stali nierdzewnej) i filtry do wody. Filtracja powietrza przy użyciu filtrów wstępnych polega na eliminacji zgrubnych zanieczyszczeń. Filtrowanie powietrza przebiega na poziomie 20 mikronów, w przypadku większych filtrów filtracja wynosi 50 mikronów.

Filtry wstępne montowane są zaraz za sprężarką. Warto pamiętać że częste wymiany wkładów filtracyjnych poprawiają jakość jakość sprężonego powietrza na wyjściu. W przypadku filtrów dokładnych, montaż wykonać należy przy samych punktach poboru sprężonego powietrza. Ich zadaniem jest przygotowanie powietrza dla danych aplikacji.

Filtry dokładne zawsze muszą być poprzedzone filtrem wstępnym. Filtrowanie powietrza w zależności od aplikacji wynosi 5 mikronów; 0,3 mikrona lub nawet 0,01 mikrona. Z kolei filtry liniowe montowane są tam gdzie fizycznie nie ma miejsca na standardowe filtry. Bardzo często stosowane są przed narzędziami pneumatycznymi. Filtracja powietrza takich filtrów wynosi 20-30 mikronów.

Budowa i Zasada Działania Filtrów Powietrza

Sprężone powietrze dochodzi do filtra przez kanał wlotowy i jest kierowany na kierownicę, która pełni rolę rozdzielacza i rozdysponowuje je na kilka strumieni i wprawia w ruch wirowy. W skutek tego cząsteczki wody, oleju i inne zanieczyszczenia stałe odprowadzone zostają przez osłonę, ściankę zbiornika aż do osadnika, gdzie przez zawór mogą być wyrzucone na zewnątrz.

Przeczytaj także: Porady dotyczące wyboru filtra do oczyszczacza

Komponentem filtracyjnym filtra jest wkład filtracyjny, który znajduje się w zbiorniku. Filtry powietrzne wykorzystują w tym samym czasie obie metody filtracji.

Filtr ciśnieniowy oczyszcza się poprzez wykorzystanie automatycznego spustu kondensatu. Kiedy przekroczony zostanie poziom warunkowy, wykroplony kondensat unosi pływak, przez co otwarty zostaje dopływ sprężonego powietrza przez dyszę do komory nad membraną.

Zanieczyszczenia w Sprężonym Powietrzu

Używanie sprężonego powietrza wiąże się z koniecznością właściwego przygotowywania i obróbki medium przez procesy osuszania, odolejenia czy eliminację zanieczyszczeń w różnych formach. Tylko suche (ewentualnie smarowane), czyste i posiadające właściwe ciśnienie sprężone powietrze jest w stanie zagwarantować prawidłowe działanie i maksymalną żywotność sprzętu pneumatycznego.

Czystość sprężonego powietrza definiują wymogi branżowe, w zależności w jakiej branży owe medium jest wykorzystywane. Brudne powietrze w układach pneumatyki prowadzi do szybszej eksploatacji mechanicznej elementów i komponentów w nich się znajdujących. Uszczerbek powierzchni ma przełożenie w mniejszej efektywności funkcjonowania podzespołów i całych urządzeń pneumatycznych, powoduje spadek wydajności i przyspieszoną w czasie eksploatację elementów.

Przed filtracją powietrza, sprężone powietrze posiada płynne, gazowe i stałe zanieczyszczenia tj.:

Przeczytaj także: Jak działają filtry górnoprzepustowe?

  • wodę, która występuję w formie pary wodnej w zasysanym powietrzu atmosferycznym. Ilość wody zależy wilgotności, ciśnienia i temperatury powietrza
  • cząstki stałe, które wraz z zasysanym powietrzu z atmosfery znajdują się w układach pneumatycznych maszyn i urządzeń odpowiedzialnych za transport, magazynowanie czy wytwarzanie sprężonego powietrza. Cząstki stałe mogą dostać się do powietrza wskutek wewnętrznych procesów korozyjnych urządzenia, zgorzeliny, starzenia się elementów wykonanych z tworzywa, tarcia elementów ruchomych w kompresorze, zaworach itd.
  • olej, który jako zanieczyszczenie powstaje z oparów oleju znajdujących się w powietrzu lub jako resztka zasysana jest przez wir powietrza ze ścianek węży i urządzeń.

Parametry Wyboru Filtrów

Podczas wyboru filtra należy wziąć pod uwagę:

  • wielkość przyłącza (typ, średnica gwintu) otworu przyłączeniowego
  • rodzaj spustu (automatyczny lub ręczny)
  • precyzja filtracji jaka jest wymagana w układzie

Przyjmuje się, że sprężone powietrze dedykowane do napędów i układu sterowania obrabiarkami i innych maszyn powinno być wolne od zanieczyszczeń większych od przedziału 0,025 - 0,04mm. W przypadku gdy zasilamy sterownicze układy niskociśnieniowe lub napędy szlifierek powinniśmy mieć pewność filtracji wolnej od zanieczyszczeń większych niż 0,005 - 0,01 mm.

Filtry Powietrza w Ciągnikach i Maszynach Rolniczych

Filtr powietrza to element, o którym posiadacze ciągników i maszyn rolniczych często zapominają. Silniki ciągnikowe pierwszych generacji, np. Ursusa C-45, nie stawiały wysokich wymagań co do paliwa i czystości powietrza. Rzecz uległa zmianie wraz z powojennym rozwojem ciągników, ponieważ rosnące wymagania wymusiły na projektantach zupełnie inne podejście do jakości powietrza zasysanego przez silniki.

Filtr Powietrza Mokry

Filtr powietrza mokry w ciągniku składa się z obudowy w kształcie walca z doczepianą od spodu miską. Wewnątrz znajdują się dwa lub trzy wkłady filtrujące wykonane z kłębków drutu, plastiku lub gąbki o różnym stopniu gęstości. Przed filtrem znajduje się monocyklon, czyli filtr wstępny, za zadanie wychwycić i zatrzymać grube zanieczyszczenia.

Urządzenie posiada łopatki, dzięki którym zasysane przez silnik powietrze wprowadzane jest w ruch wirowy, ułatwiający odrzucanie piachu i cięższych frakcji. Monocyklon ma prostą budowę, jednak wymaga przeprowadzenia co jakiś czas czynności serwisowych. Polegają one na zdjęciu go z rury ssącej, rozebraniu i oczyszczeniu z zebranego piasku.

Filtr powietrza nazywamy mokrym dlatego, że ważną częścią filtracji jest przepuszczenie strumienia powietrza przez mgłę olejową. Do miski znajdującej się na spodzie obudowy wlewamy oznaczoną na podziałce pewną ilość oleju silnikowego. Zasysane przez pracujący silnik powietrze rozbryzguje olej w misce, dzięki czemu topią się w nim mniejsze zanieczyszczenia. Następnie strumień dostaje się do komory z wkładami filtrującymi. Zmiana średnicy sprawia, że masa powietrza zostaje gwałtownie rozprężona.

W zależności od zapotrzebowania silnika na powietrze, czyli jego pojemności skokowej, w filtrze mokrym powietrza znajduje się kilka wkładów, których gęstość i rodzaj wypełnienia zależą od konstrukcji maszyny. Filtry powietrza mokre stosowane były od kilkudziesięciu lat w Zetorach, Ursusach, MTZ, Jumz i T-25 Władymirecach. Utrzymane w odpowiedniej czystości układy zapewniały dość skuteczną filtrację powietrza pod warunkiem dokonywania okresowej wymiany wkładów filtrujących i oleju.

Filtr Powietrza Suchy

W związku z tym do konstrukcji ciągników wprowadzono suche filtry powietrza, będące wkładami papierowymi o różnym stopniu przepustowości. W porównaniu z systemami znanymi w motoryzacji wprowadzono tu kilka zmian. W plastikowej lub metalowej tubie umieszczono dwa papierowe walce w siatkowej obudowie. Siatka ta i wykończone gumą brzegi zabezpieczają wkłady przed zassaniem i zniszczeniem ich struktury.

Wkłady występują zazwyczaj w parach: duży - wstępny i mniejszy - dokładny, zwany powszechnie bezpiecznikiem. Suche filtry powietrza w ciągnikach i maszynach rolniczych są łatwe w utrzymaniu - wystarczy odpiąć pokrywę obudowy i wyciągnąć oba filtry, które doraźnie można odkurzać.

Po upływie przewidzianego przez producenta ciągnika czasu wkład filtracyjny w filtrze suchym ulegnie zapchaniu, a olej w filtrze mokrym, podobnie jak separator, będzie zbyt zanieczyszczony, by móc dalej efektywnie pracować. Dla zachowania silnika w dobrym stanie konieczne będzie systematyczne czyszczenie filtrów oraz ich wymiana. W większości maszyn dopuszczalny czas pracy wynosi około kilkuset motogodzin i jest ściśle uzależniony od specyfiki danej konstrukcji.

Wymiana i Konserwacja Filtrów Powietrza

Po upływie przewidzianego przez producenta ciągnika czasu wkład filtracyjny w filtrze suchym ulegnie zapchaniu, a olej w filtrze mokrym, podobnie jak separator, będzie zbyt zanieczyszczony, by móc dalej efektywnie pracować. Dla zachowania silnika w dobrym stanie konieczne będzie systematyczne czyszczenie filtrów oraz ich wymiana. W większości maszyn dopuszczalny czas pracy wynosi około kilkuset motogodzin i jest ściśle uzależniony od specyfiki danej konstrukcji.

W przypadku filtrów suchych najlepszym rozwiązaniem jest ich delikatne przedmuchanie sprężonym powietrzem tak, by zgromadzone zanieczyszczenia zostały wyrzucone na zewnątrz. Strumień powietrza powinien być skierowany od strony wylotu filtra, a jego siła dobierana w ten sposób, aby gwałtowny podmuch nie uszkodził powierzchni filtracyjnej.

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.

Standardowo filtr powietrza w samochodzie powinno wymieniać się co 12-24 miesiące (15-40 tys. km). W regionach o dużym zapyleniu (w Polsce jest to na przykład Górny Śląsk oraz okolice Krakowa) warto rozważyć zmniejszenie interwału wymiany filtra powietrza o połowę. Krótko mówiąc taki filtr przestaje chronić silnik przed zanieczyszczeniami.

Filtr powietrza to jedna z najtańszych części każdego silnika - niezależnie od tego czy to silnik benzynowy czy wysokoprężny (diesel), ta część kosztuje najwyżej kilkadziesiąt złotych, aczkolwiek różnice pomiędzy poszczególnymi sprzedawcami potrafią być naprawdę zaskakujące.

Zasada jest prosta - filtr powietrza winno się wymieniać podczas każdego przeglądu serwisowego (czyli przy wymianie oleju).

Wpływ Zużytego Filtra na Pracę Silnika

Uszkodzony, źle dobrany bądź niewłaściwie zamontowany filtr powietrza powoduje, że do silnika nie dociera odpowiednia ilość powietrza, co automatycznie podnosi obciążenie (rośnie spalanie) oraz negatywnie wpływa na moc.

Jeżeli w samym filtrze bądź jego obudowie zauważysz resztki oleju silnikowego, lepiej jak najprędzej oddaj auto do specjalisty!

Producenci Filtrów Powietrza

Lista firm produkujących filtry powietrza jest bardzo długa, ponieważ jest to jeden z podstawowych elementów eksploatacyjnych każdego silnika.

  • PZL Sędziszów produkuje szerokie spektrum filtrów przeznaczonych do samochodów osobowych, ciężarowych, autobusów, maszyn budowlanych i rolniczych. Firma istnieje na rynku ponad 75 lat i należy do światowych liderów z dziedziny filtracji.
  • Wix Filters to amerykański producent filtrów działający od 1939 roku. Firma spełnia normy w zakresie projektowania i wytwarzania filtrów oraz posiada liczne patenty technologiczne.
  • Filtron to firma specjalizująca się w produkcji wysokiej jakości filtrów. Została założona w 1982 roku w Gostyniu, a w 2016 roku dołączyła do grupy Mann+Hummel.

tags: #filtry #papierowe #do #sprężonego #powietrza #budowa

Popularne posty: