Filtry Powietrza w Pneumatyce: Klucz do Niezawodnej Pracy Narzędzi

Szczegóły: Opublikowano: 25. March 2026

Niezawodna praca wielu narzędzi pneumatycznych wymaga dostarczenia powietrza odpowiedniej jakości. Zapewnienie kluczowych parametrów pracy, takich jak ciśnienie, to nie wszystko - sprężone powietrze należy odpowiednio oczyścić z zanieczyszczeń stałych i kondensatu wodno-olejowego.

Do tego celu służą filtry powietrza, dostosowane do wielkości zabrudzeń oraz ich pochodzenia. Na wstępie warto zaznaczyć, że ludzkie oko zauważa cząstki wielkości 25-40 mikronów, dlatego w większości przypadków, oceniając poziom zanieczyszczenia danego medium, nie warto używać metody organoleptycznej.

Właściwości Sprężonego Powietrza

Powietrze to mieszanina gazów, otaczająca kulę ziemską. Na powierzchni ziemi suche powietrze jest mieszaniną azotu (N2) 78,09%, tlenu (O2) 20,95%, gazów szlachetnych: helu (He), neonu (Ne), argonu (Ar), kryptonu (Kr), ksenonu (Xe) 0,93% i dwutlenku węgla (CO2) 0,03%.

Napędy pneumatyczne pracują w takim zakresie temperatur, w których niemożliwa jest zmiana składu powietrza. Na właściwości sprężonego powietrza wpływają właściwości gazów w nim zawartych.

Zwykle skład powietrza w układach pneumatycznych przyjmuje się w zaokrągleniu (patrz rys. 1 i tabela 1).

Przeczytaj także: Zasada działania klosza

Powietrze, tak jak każdy inny gaz, jest sprężyste, ściśliwe, płynne i wypełnia całkowicie objętość, w której się znajduje. Powietrze jest bezbarwne, bez smaku, słabo rozpuszczalne w wodzie. Skroplone powietrze jest bladoniebieskie.

Powietrze traktowane jest jak gaz doskonały, którego cząsteczki nie przyciągają się wzajemnie, są nieskończenie małe i sztywne (wewnątrz cząstek nie występują drgania). Gaz doskonały spełnia równanie stanu:

pV=nBT

gdzie:

p - ciśnienie absolutne, Pa,
V - objętość, m3,
T - temperatura absolutna, K,
B - uniwersalna (molowa) stała gazowa, 8314,47 J/kmol⋅K
n - liczba moli, kmol, n=m/M
m - masa gazu, kg
M - masa molowa, kg/kmol

Właściwości sprężonego powietrza charakteryzują się takimi wielkościami fizycznymi jak: gęstość ρ, ciepło właściwe cp przy stałym ciśnieniu, ciepło właściwe cv przy stałej objętości, przewodność cieplna λ, dynamiczny współczynnik lepkości η, kinematyczny współczynnik lepkości ν, rozszerzalność objętościowa α.

Przeczytaj także: Budowa i Zasada Działania Filtra Powietrza

Właściwości sprężonego powietrza w technice: Sprężone powietrze wykorzystywane jest jako nośnik energii. W pneumatyce przygotowanie sprężonego powietrza, realizowane w specjalnych urządzeniach (elementach), polega na: usunięciu z niego zanieczyszczeń, redukcji ciśnienia do wymaganego poziomu, wprowadzeniu czynnika smarnego (dla mechanizmów, które tego wymagają).

Powietrze sprężone oczyszczone powinno charakteryzować się:

brakiem wody w postaci kropel; woda w postaci pary jest dopuszczalna, gdy punkt rosy występuje przy temperaturze niższej o 5-10 °C od najniższej temperatury pracy układu napędowego;
zanieczyszczeniami mechanicznymi poniżej 5 mikrometrów, przy udziale wagowym do 0,7 mg/m³ w warunkach normalnych fizycznych;
niewystępowaniem olejów oraz innych cieczy w postaci kropel.

Aby zapewnić prawidłową pracę urządzeń pneumatycznych, należy tak osuszać zasilające je powietrze, żeby jego wilgotność względna w najniższej temperaturze pracy nie przekroczyła 80%. Powietrze opuszczające stację kompresorową ma zwykle temperaturę o 10-15 °C wyższą od temperatury otoczenia. Podczas stygnięcia powietrza w instalacji pneumatycznej następuje skroplenie się pary wodnej. Aby skroplona woda nie dostawała się do instalacji sprężonego powietrza, stosuje się urządzenia osuszające sprężone powietrze.

Rodzaje Filtrów Powietrza

Jeśli chodzi o filtry i o ich podział to mamy:

Filtry pyłowe, czyli filtry, które eliminują z ze sprężonego powietrza cząstki stałe.
Filtry koalescencyjne; te filtry są filtrami bardziej dokładnymi.
Filtry węglowe - te filtry są kolejnym stopniem filtracji. To filtry, które już potrafią pochłonąć jakieś zapachy, jakieś naprawdę mikrodrobiny stałe, są też sterylne. Oprócz tego, że filtrują sprężone powietrze to również są wykonywane z materiałów sterylnych.

Zastosowanie Filtrów

Filtracja wstępna powietrza przy urządzeniach pneumatycznych opiera się na separatorach o gradacji 5 mikronów. Filtry wstępne o gradacji 5 mikronów to dosyć solidna bariera i w wystarczający sposób odseparuje groźne dla urządzeń pneumatycznych cząstki.

Przeczytaj także: Jak działają osuszacze pneumatyczne i gdzie się je stosuje?

Jeśli systemy pneumatyczne wymagają od nas zastosowania dokładnego filtra, który zapewni II klasę czystości (według ISO 8573-1), należy zwiększyć dokładność filtracji, zmniejszając tym samym gradację filtra do 1 mikrona. Kiedy wymagana jest tak dokładna filtracja powietrza? Filtry 1 mikronowe znajdą zastosowanie między innymi w aplikacjach do malowania i piaskowania, w parze z silnikami pneumatycznymi, narzędziami pneumatycznymi czy w transporcie pneumatycznym.

Należy wspomnieć iż montaż w kolejności filtrów tworzy pełny zestaw filtracyjny i na jego końcu stosuje się filtry o gradacji mniejsze od 0,1 um tzw. mikrofiltracja. I klasa czystości powietrza jest wymagana w przemyśle i tego typu mikrofiltry również mają swoje zastosowanie w przypadku systemów pneumatycznych.

Przykładem są filtry oczyszczające powietrze w układach lakierniczych, gdzie wymagana jest idealna czystość - przepływ powietrza nie będzie powodować uchybień na lakierowanej części.

Budowa i Działanie Filtra

Podobnie jak przy reduktorach, te filtry są zbudowane dokładnie tak samo. To obudowa. Następnie mamy szklankę. W tym korpusie również się ona zawiera. Też nie bez kozery ta szklanka pomimo tej obudowy metalowej posiada przezierniki, abyśmy mogli zobaczyć, jak dużo tej wody i tych cząstek stałych znajduje się na filtrze. Dodatkowo na zewnątrz widzimy zrzut kondensatu. Czyli to zrzuty kondensatu, gdzie wymagana jest codzienna obsługa. Musimy odkręcić, spuścić to co się tutaj zbierze, czyli ta mieszanina wodno-olejowa poprzez półautomatyczne chociażby tak jak w tym przypadku jest to automatyczny zrzut kondensatu, który działa bardzo prosto.

Domyka tutaj zawór, który jest w dole szklanki filtra. Następnie to powietrze z układu jest wpuszczane. Wtedy sprężyna powoduje podejście tego tego pływaka do góry i następuje grawitacyjny spływ tego kondensatu, który tam by się ewentualnie zebrał. To sala działania podobna jak w naszych toaletach, czyli w momencie gdy się nazbiera tego kondensatu dużo następuje otwarcie zaworu, upuszczenie tego zaworu do instalacji z rzutu kondensatu i w ten sposób filtr jest oczyszczony.

Jest to opcja, którą ja bardzo często polecam naszym klientom z tego względu, że pozwala nam to na wzrokowe ocenienie zabrudzenia wkładu filtra. A jak to działa? Bardzo prosty sposób - jest manometr różnicowy, czyli mamy ciśnienie wejściowe i wyjściowe. Czyli ten przepływ jest ograniczany poprzez zabrudzenie tego samego wkładu filtrującego.

Często służby utrzymania ruchu, jak widzimy na zakładach produkcyjnych, pomijają tak ważny element jak filtrację, pomijają właściwą pracę tych filtrów. Mam tutaj na myśli zawory sterujące czy też siłowniki. I jeśli tej filtracji nie mamy prawidłowej, następuje szybsze zużycie tych elementów, co uszczupla naszą kieszeń.

Jeśli chodzi o budowę filtra, to tak jak już na początku filmu mówiłem o samym korpusie, ale na pewno też Państwa interesuje. Środek mamy szklankę. Tutaj dodatkowo jest oring, który poprzez skręcenia w korpus uszczelnia układ i następnie mamy.

Bo często ta woda jakby zabiera to odrobinę oleju. Wtedy się tworzy. Tworzy taki kondensat wodno olejowy, a cząstki stałe są zabudowane na wkładzie, który tutaj widać. W tej chwili to z demontuje. Czyli mamy tutaj elementy potrzebujące wkład, wkład filtrujący oraz kierownica o której wspomniałem. Bo szklanki. Tutaj się właśnie na kierownicy za wiruje, wytrąca się mgła olejowa, a później poprzez filtr przedostaje się na. Z zewnątrz.

Bardzo często padają pytania od naszych klientów czy można ten wkład wymienić? Potwierdzam tak. Posiadamy również części zamienne jakby ktoś potrzebował. Czyli można do tego dokupić samą szklankę, bo ona najczęściej ulega uszkodzeniu. To budowa najprostszego filtra.

Elementy Przygotowania Sprężonego Powietrza

Proponujemy sprzęt i osprzęt do filtrowania sprężonego powietrza dzięki którym w sposób efektywny wyeliminowane zostaną wszelkie zanieczyszczenia i zredukowane ciśnienie do sugerowanego poziomu. 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:

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.
Filtry ciśnieniowe - w tym filtry powietrza (wstępne, dokładne, liniowe, dla wysokich wartości ciśnienia, lub ze stali nierdzewnej) i filtry do wody.
Reduktory ciśnienia - bardzo szeroki wybór reduktorów ciśnienia powietrza, gazów itd.
Smarownice mgłą olejową - służą do nasycania olejem czynnika roboczego w celu ochrony przed korozją i zmniejszenia zużycia współpracujących detali elementów pneumatyki.
Zaworo-filtry - do powietrza i wody w kilku wersjach, także w wykonaniu ze stali nierdzewnej. Zaworo-filtr jest złożony z dwóch elementów: filtra i reduktora sprężonego powietrza. Jako jeden element posiada kompaktową obudowę. Standardowo filtr odpowiada za filtrację powietrza, natomiast reduktor pozwala na wyregulowanie sprężonego powietrza do wymaganego ciśnienia.
Kombibloki - to bloki przygotowania powietrza w jednym elemencie. Stosowane są wszędzie tam gdzie nie ma miejsca na stosowanie standardowych zespołów przygotowania powietrza. Za filtrowanie powietrza odpowiada filtr powietrzny, zawór redukcyjny reguluje ciśnienie sprężonego powietrza, a smarowniczka „smaruje” powietrze mgiełką olejową.
Kostki rozdzielcze - pozwalają połączyć kolejne elementy zespołów przygotowania powietrza.

Filtry sprężonego powietrza usuwają wszelkie zanieczyszczenia w kilku etapach. W pierwszej fazie filtry sieciowe oddzielają duże ilości kondensatu olejowego, wody oraz cząstek stałych, takich jak rdza, pył czy krople oleju. Stosujemy wtedy filtry zgrubne lub wstępne filtry pneumatyczne.

Gdy sprężone powietrze ma kontakt z żywnością, lekami lub jest używane w medycynie, stosujemy filtry procesowe. Najpierw są to filtry z węglem aktywnym, które usuwają zapachy i opary oleju. Na końcu stosujemy filtry sterylne serii SPF, eliminujące wirusy i bakterie.

Oferujemy szeroki wybór filtrów wysokociśnieniowych, które stosuje się przy rozdmuchu butelek PET, odwiertach i testach wymagających ciśnienia do 400 barów. Wysokociśnieniowe filtry sprężonego powietrza HF przeznaczone są do filtracji przemysłowej sprężonego powietrza o ciśnieniu do 50 bar. Bezsilikonowe filtry sprężonego powietrza AAFs skutecznie oczyszczają powietrze z zanieczyszczeń, takich jak cząstki stałe, woda i olej.

Filtry AAF O2 usuwają zanieczyszczenia ze sprężonego tlenu, zapewniając czystość w aplikacjach medycznych i przemysłowych. Wysokociśnieniowe filtry tlenu HF O2 usuwają cząstki stałe, wodę i olej, zapewniając czystość w aplikacjach przemysłowych i medycznych. Wysokociśnieniowe filtry sprężonego powietrza CHP ze stali węglowej przeznaczone są filtracji przemysłowej sprężonego powietrza o ciśnieniu do 400 bar.

Filtry sterylne SPF usuwają bakterie ze sprężonego powietrza, seria wykonana ze stali nierdzewnej, posiada przyłącza gwintowane. System Pro Paint - PP został specjalnie zaprojektowany do oczyszczania sprężonego powietrza od stałych, ciekłych i częściowo gazowych składników. B-Kondensat jest stale usuwany za pomocą automatycznego spustu kondensatu. G-Nasady z tworzywa sztucznego bez plastyfikatorów zapobiegają korozji. F-Wysokowydajny wkład zapewnia maksymalną powierzchnię filtracyjną dzięki specjalnemu zoptymalizowanemu owijaniu materiału filtracyjnego. Konstrukcja oparta na filtracji powierzchniowej, w odróżnieniu od dwuwarstwowych wkładów plisowanych, oferuje znacznie większą powierzchnię wewnętrzną (objętość filtra) w celu zapewnienia maksymalnej filtracji wgłębnej.

Filtry mają za zadanie wychwytywanie ze sprężonego powietrza cząstek stałych, oleju oraz pyłu. W zależności od modelu filtra przyłącza gwintowane zaczynają się od 1/8” a kończą na 3”. Oferujemy zarówno typ gwintu BSP i NPT. Obudowy filtrów do 16 bar wykonane są zazwyczaj z aluminium lub ze stali węglowej.

Dren kondensatu jest konieczny, ponieważ skutecznie odprowadza skropliny poza system pneumatyczny. Do tego celu służy wskaźnik różnicy ciśnień, który zamontowany jest na obudowie filtra sprężonego powietrza.

Filtr odpylający w zależności od konfiguracji systemu, instalujemy za osuszaczem adsorpcyjnym lub za "suchym" zbiornikiem sprężonego powietrza. Ich montaż odbywa się tak jak pozostałych filtrów sieciowych. Jedyna różnica polega na tym, że instalujemy go odwrotnie, tak aby kierunek przepływu sprężonego powietrza przez element filtracyjny był od zewnątrz do wewnątrz. Niektórzy producenci oferują obudowy filtrów już przystosowane do takiego kierunku przepływu powietrza przez wkład filtracyjny.

Tabela 1. Skład powietrza atmosferycznego

Pierwiastek	Symbol	Masa molowa kg/kmol	Udział objętościowy %	Udział masowy %
Azot	N2	28,013	78	76
Tlen	O2	31,999	21	23
Inne			1	1

Tabela 2. Wielkości fizyczne powietrza w różnych temperaturach przy ciśnieniu atmosferycznym

Temperatura t (oC)	Gęstość ρ (kg/m3)	Ciepło właściwe cp (kJ/kg⋅K)	Przewodność cieplna λ (W/m⋅K)	Wsp. lepkości kinematycznej ν (m2/s) x 10-6	Rozszerzalność objętościowa α (1/K) x 10-3
-150	2,793	1,026	0,0116	3,08	8,21
-100	1,980	1,009	0,0160	5,95	5,82
-50	1,534	1,005	0,0204	9,55	4,51
0	1,293	1,005	0,0243	13,30	3,67

tags: #pneumatyka #filtry #normalne #powietrza #informacje