Сжатый воздух, поступающий от компрессора, практически всегда содержит загрязнения: твердые частицы, продукты коррозии трубопроводов, капельную влагу, водяной и масляный аэрозоль, а в некоторых случаях — пары масла и другие углеводородные загрязнения.

  Попадание этих примесей в пневматическое оборудование приводит к ускоренному износу распределителей и пневмоцилиндров, загрязнению датчиков и дросселирующих элементов, коррозии трубопроводов, нестабильной работе автоматики и сокращению срока службы оборудования.

  Для подготовки сжатого воздуха применяются фильтры, фильтры-влагоотделители, сепараторы конденсата и фильтры тонкой очистки. В зависимости от требуемого качества воздуха система фильтрации может состоять как из одного стандартного фильтра-влагоотделителя, так и из нескольких последовательно установленных ступеней очистки.

Фильтр и влагоотделитель — это одно и то же?

  Не совсем. Фильтр предназначен прежде всего для удаления из сжатого воздуха твердых загрязнений: пыли, ржавчины, окалины и других механических частиц.

  Влагоотделитель предназначен для удаления жидкой воды и крупнодисперсного конденсата из потока сжатого воздуха.

  Однако в промышленной пневмоавтоматике эти функции очень часто объединяются в одном устройстве — фильтре-влагоотделителе. В таком устройстве входящий воздух закручивается внутри корпуса. Под действием центробежных сил тяжелые капли воды отделяются от воздушного потока и собираются в нижней части стакана. После этого воздух проходит через фильтрующий элемент, который задерживает твердые загрязнения.

Таким образом, стандартный фильтр-влагоотделитель одновременно отделяет капельную влагу и конденсат и задерживает твердые частицы. Именно фильтр-влагоотделитель является одной из основных ступеней подготовки воздуха непосредственно перед пневматическим оборудованием.

Какой фильтр нужен для обычной пневмоавтоматики?

  Для большинства стандартных пневмоцилиндров, распределителей, захватов и других исполнительных механизмов применяется фильтр-влагоотделитель общего назначения, обеспечивающий удаление механических загрязнений и капельной влаги.

  Если оборудование предъявляет более высокие требования к качеству воздуха, после предварительного фильтра устанавливаются дополнительные ступени: 5 мкм → 1 мкм → 0,1 мкм → 0,01 мкм.

  При этом переход к более тонкой фильтрации должен определяться не принципом «чем тоньше, тем лучше», а реальными требованиями потребителя. Излишне тонкий фильтр увеличивает стоимость системы, сопротивление воздушному потоку и эксплуатационные расходы.

Как выбрать фильтр-влагоотделитель?

  При подборе необходимо учитывать не только размер присоединительной резьбы. Основные параметры: производительность, рабочее давление, тонкость фильтрации, тип удаляемых загрязнений, допустимое падение давления, способ отвода конденсата, материал корпуса и стакана, а для магистральных фильтров — наличие индикатора перепада давления.
  Фильтр должен обеспечивать необходимый расход сжатого воздуха без чрезмерного падения давления.

  Тонкость фильтрации выбирается в зависимости от требований оборудования: например 40, 20, 5, 1, 0,1 или 0,01 мкм. Необходимо заранее определить, требуется удалить твердые частицы, жидкую воду, масляный аэрозоль, пары масла или несколько видов загрязнений одновременно.

Основная градация фильтров сжатого воздуха:

Классификация фильтров и влагоотделителей

По функциональному назначению оборудование для очистки сжатого воздуха можно разделить на несколько основных групп.

1. Сепараторы конденсата и влагоотделители

Предназначены прежде всего для удаления большого количества жидкой воды из потока сжатого воздуха. Отделение жидкости обычно происходит за счет изменения направления и скорости потока, центробежных сил или специальной конструкции сепаратора. Влагоотделители устанавливают после компрессора, охладителя или ресивера, на магистралях с большим количеством конденсата и перед последующими ступенями фильтрации. Их преимущество — высокая производительность и сравнительно небольшое падение давления. Влагоотделитель не заменяет осушитель воздуха: он удаляет преимущественно жидкую фазу воды, но не водяной пар.

2. Стандартные фильтры-влагоотделители

Наиболее распространенный тип фильтра в промышленной пневмоавтоматике. Одновременно удаляют капли воды, конденсат, ржавчину, окалину, пыль и другие твердые загрязнения. Типичная номинальная тонкость фильтрации — 40, 20, 10 или 5 мкм. Для большинства стандартных пневматических цилиндров, распределителей и приводов именно фильтр-влагоотделитель является основной локальной ступенью подготовки воздуха. Такие фильтры часто входят в состав блоков подготовки воздуха FR, FRL или модульных систем подготовки воздуха.

3. Магистральные фильтры тонкой очистки

Используются там, где стандартной фильтрации недостаточно. Типичная степень фильтрации — около 1 мкм. Применяются как дополнительная ступень после предварительного удаления основной массы воды и крупных механических загрязнений. Используются для защиты более чувствительной пневмоавтоматики, измерительного оборудования и последующих фильтров высокой эффективности.

4. Коалесцентные фильтры

Предназначены прежде всего для удаления из воздуха очень мелких капель масла, воды и масляно-водяного аэрозоля. Внутри фильтрующего элемента микроскопические капли аэрозоля объединяются — коалесцируют — в более крупные капли. Затем они под действием силы тяжести стекают в нижнюю часть корпуса фильтра. Типичная степень фильтрации может составлять около 0,1 мкм. Коалесцентные фильтры применяются в системах, где требуется существенно снизить содержание масла и аэрозолей в сжатом воздухе.

5. Микрофильтры высокой эффективности

Предназначены для получения особо чистого сжатого воздуха и удаления очень мелкодисперсных аэрозольных загрязнений. Типичная степень фильтрации — до 0,01 мкм. Как правило, такой фильтр не устанавливается первым после компрессора. Перед ним предусматривается предварительная ступень очистки, которая удаляет крупные загрязнения и увеличивает срок службы микрофильтра. Применяются в системах приборного воздуха, автоматизации, электронике, производстве медицинского оборудования, пищевой и фармацевтической промышленности.

6. Адсорбционные фильтры с активированным углем

После удаления твердых частиц и масляного аэрозоля в воздухе могут сохраняться пары масла и углеводородов. Они находятся в газообразном состоянии, поэтому обычный механический или коалесцентный фильтр не обеспечивает их полного удаления. Для этой задачи применяются фильтры с активированным углем. Они используются при высоких требованиях к качеству воздуха, например в пищевой промышленности, фармацевтике, при окраске и в лабораторных установках.

7. Стерильные фильтры

Специализированная группа фильтров для получения сжатого воздуха высокой микробиологической чистоты. Используются прежде всего в пищевой промышленности, фармацевтике, биотехнологиях, производстве напитков и технологических процессах с непосредственным контактом сжатого воздуха с продуктом. Стерильная фильтрация обычно является последней ступенью многоступенчатой системы подготовки воздуха.