کیفیت مناسب هوای فشرده برای مصرف‌کننده اهمیتی کلیدی دارد. در صورت تماس هوای حاوی آلودگی با محصول نهایی، هزینه‌های محصولات خراب فورا به شکل غیرقابل قبولی بالا رفته و ارزانترین راهکارها بسیار پرهزینه میشوند. انتخاب کیفیت هوای فشرده متناسب با قوانین کیفی کارخانه و حتی نیازمندی‌های آتی حائز اهمیت می باشد.
چرا کیفیت هوای فشرده اهمیت دارد؟
ممکن است هوای فشرده حاوی مواد ناخواسته باشد، آب به شکل قطره یا بخار، روغن به صورت قطره یا ایروسول و گرد و خاک مثال‌های متداول آن هستند. این مواد ناخواسته، بسته به حوزه کاربرد هوای فشرده، ممکن است نتایج تولید را تخریب و حتی هزینه‌ها را بالا ببرند. هدف مدیریت هوا تولید هوای فشرده با کیفیت موردنظر مصرف‌کننده می باشد. زمانی که نقش هوای فشرده در فرآیند شفاف و مشخص باشد، دستیابی به سیستمی که آن کیفیت را با بهترین هزینه و فایده ممکن تحویل دهد امری ساده خواهد بود. من‌جمله سوالاتی که در این هنگام مطرح خواهد بود میتوان به تماس یا عدم تماس هوای فشرده با محصول نهایی و یا امکان پذیرش غبار روغنی در محیط کار اشاره داشت. به رویکردی سیستمی برای انتخاب بهترین ابزار نیاز است.
فیلترها چطور کمک می کنند؟
فیلتر هوا را از ذرات آلاینده جدا میسازد. هر فیلتر ذراتی را جدا می سازد و به ذرات دیگری اجازه عبور می دهد، هیچ فیلتری بر تمامی ذرات کارساز نخواهد بود.
آب و روغنی که در حالت ایروسول باشند مشابه با سایر ذرات رفتار نموده و میتوان آنها را نیز با فیلترهای تلفیقی جدا ساخت. این ایروسول‌های مایع در داخل فیلتر با قطرات بزرگتر ترکیب شده و با کمک جاذبه ته‌نشین می شوند؛ هرچند روغن مایع، به موجب غلظت بالا، منجر به افت فشار زیادی شده و در هوای فشرده نیز باقی می ماند. اگر خواهان جداسازی بخار روغن باشیم می بایست از فیلتری، با جاذبی متناسب با نیاز خود، بهره ببریم. این جاذب عموما کربن فعال خواهد بود.
هرگونه فیلتر ناگزیر منجر به افت فشاری خواهد شد که در سیستم هوای فشرده برابر با هدررفت انرژی است. فیلترهای بهتر دارای ساختار فشرده‌تر بوده و به افت فشار بیشتری میانجامند و ممکن است زودتر نیز بگیرند؛ در نتیجه در زمان استفاده از این فیلترها نیاز به جایگزینی مکرر و هزینه‌های نگهداری بیشتر می باشد.
در فرآیندهای بسیار حساس توصیه می شود که برای اطمینان از حذف تمامی ریسک‌های آلودگی از کمپرسورهای Class 0 استفاده شود.
فیلترها؛ اهمیت و انواع فیلتر کمپرسور
آلودگی‌ها
هوای اتمسفر دارای ناخالصی‌های مختلفی ست که عبارتند از بخار آب، ذرات و غبار، ذرات روغن معلق در هوا، گرده گیاهان و گل‌ها و غیره که در مناطق شهری و صنعتی این ناخالصی‌ها و ذرات معلق در هوا بیشتر است. ذراتی نظیر روغن سوخته حاصل از احتراق ناقص اتومبیل‌ها، ذرات معلق ناشی از ترمز اتومبیل‌ها، و در مناطق صنعتی، رنگ و حلال‌ها، مواد شیمیایی، پودرهای سیمان و مواد غذایی و دارویی همگی از جمله ناخالصی‌های هواست.
مخاطرات
اگر کمپرسور فیلتر یا صافی هوا نداشته باشد، ناخالصی‌های هوا وارد کمپرسور شده و علاوه بر اثر مخرب بر روی کمپرسور و متعلقات آن، روی خطوط انتقال هوای فشرده نیز اثرات مخربی داشته و نهایتا هوای فشرده ای که حاوی ناخالصی‌ها باشد بر روی دستگاه‌ها و سیستم‌هایی که با هوای فشرده کار میکند نیز خرابی به بار می آورد.
فیلتر ورودی کمپرسور – فیلتر خروجی کمپرسور
هوا قبل از ورود به کمپرسور توسط یکی از انواع فیلترها تصقیه میشود. ضمنا وجود سیستم فیلتراسیون در خط خروجی هوای فشرده کمپرسور نیز ضروری است زیرا در طی فرآیند کاری کمپرسور، مقداری روغن نیز به صورت سوخته که جهت روغنکاری کمپرسور استفاده میشود و رسوبات احتمالی مخازن و لوله‌کشی‌ها نیز در هوای فشرده تولیدی تجمع میکند.
فیلترها صنایع هوای فشرده عموما بر دو دسته اصلی تقسیم میشود: ۱. فیلتر هوای ورودی به کمپرسور و ۲. فیلت هوای فشرده خروجی از کمپرسور یا خط تولید هوای فشرده یا ورودی به سیستم‌های پنوماتیک. در صورتی که فیلتر هوای ورودی به کمپرسور مرغوب و استاندارد و مناسب سیستم باشد، علاوه بر افزایش عمر مفید کمپرسور، سلامت مصرف کننده‌های هوای فشرده نیز ارتقا یافته و سیستم تهیه و آماده‌سازی، ذخیره و انتقال هوای فشرده نیز آلوده نمیشود.
فیلترهای هوای ورودی به کمپرسور به دو دسته‌ی فلزی و غیرفلزی تقسیم میشوند.
فیلترهای فلزی
این نوع فیلترها به صورت توری بافته شده فلزی است. به نسبت ساختار و نیاز با درجه بافت و دانه بندی یا خلل و فرج متفاوت تولید و به کار گرفته میشود. توری‌های فلزی در دو نوع خشک و آغشته به روغن هستند. در نوع خشک توری در محفظه مخصوص جای داشته و در بازرسی‌های فنی و زمانی که کمپرسور خاموش است از جای خود خارج و توسط هوای فشرده‌ی تمیز بادگیری میشود و برای سرویس نیز با مواد حلال شستشو و خشک شده و نهایتا مجدد در جای خود نصب میگردد. فیلتر از نوع توری فلزی آغشته به روغن نیز بسته به نوع مصرف و نیاز دارای بافت دانه بندی یا خلل و فرج مختلف است. این نوع فیلتر نیز در محفظه‌ی مخصوص خود جای دارد و هوای ورودی به کمپرسور ضمن عبور از خلل و فرج آن تصفیه میشود. همچنین مقداری از ذرات و ناخالصی‌های معلق در هوای ورودی به کمپرسور به روغن موجود در توری میچسبد. برای سرویس این نوع فیلترها هم زمانی که کمپرسور خاموش است فیلتر از محفظه‌ی خود خارج با حلال شسته و خشک میشود و مجددا به روغن تمیز آغشته شده در جای خود نصب میشود.
فیلترهای غیرفلزی
برای ورودی کمپرسور و از جنس کاغذهای سلولزی یا پارچه‌ی مخصوص ساخته میشود. نوع کاغذی کاربرد بیشتری داشته و یکبار مصرف است. این فیلتر کمپرسور شباهت زیادی به فیلتر هواکش موتور خودروها دارد. از فیلترهای کاغذی در سایزها و فرم‌های مختلف استفاده میشود. در انواع کمپرسور پیستونی و کمپرسور اسکرو این فیلترها کاربرد فراوان دارد. از فیلترهای کاغذی بصورت چندمرحله‌ای از درجه درشت تا ریزتر در ورودی توربوکمپرسورها هم استفاده میشود.
فیلترها غیرفلزی قابل شستشو نیستند. ققط در بازرسی‌های فنی با هوای فشرده‌ی تمیز هواگیری میشود. هوادهی در جهت عکس ورودی هوا به فیلتر است. در صورتی که فیلتر تغییر رنگ داده و مجراها پر شده باشد فیلتر تعویض میشود.
هوای فشرده‌ی خروجی از کمپرسور نیز همانطور که پیشتر گفته شد با تصفیه شود. فرآیند کاری کمپرسور و نیز رسوبات مخازن و لوله‌کشی نیز ممکن است بر کیفیت هوای فشرده تاثیر بگذارد. این فیلترهای خروجی نیز بر دو دسته‌ی فلزی و غیرفلزی تقسیم میشود.
فیلتر خروجی کمپرسور هوا
نوع فلزی این فیلترها از جنس دانه‌های بسیار ریز فلزی پرس شده است. فیلترهای فلزی معمولا از جنس برنز بود و بنام فیلتر زینتری خوانده میشود. این فیلترها درجه بندی خلل و فرج مختلفی است. معمولا از المنت فیلتر یا سنگ فیلتر ۳۰ میکرونی در فیلتراسیون یک مرحله ای استفاده میشود ولی در مواردی که فیلتراسیون بهتر و با راندمان بالاتر نیاز باشد، از فیلترهایی با مجاری ریزتر هم استفاده میشود. در این وضعیت از چند فیلتر به صورت سری بهره گرفته میشود تا فیلترها زود به زود کثیف و پر نشوند. معمولا فیلترهایی با درجات خلل و فرج بزرگتر تا ریزتر را پشت سر هم به صورت سری در یک خط نصب میکنند. فیلترهای فلزی قابل شستشو با حلال و استفاده‌ی مجدد است.
فیلترهای غیرفلزی سمت خروجی هوای فشرده از جنس پلیمرهایی چون پلی یورتان و پلی آمیدهاست، قابل شستشو نبوده و تعویض میگردد. در سیستم‌های مصرف کننده هوای فشرده که همچون صنایع دارویی، غذایی و شیمیایی به هوای بسیار تمیز نیاز دارند، علاوه بر بهره‌گیری از فیلترهای فلزی و غیرفلزی، در ادامه از میکروفیلترها هم استفاده میشود. میکروفیلترها که چند لایه از جنس سلولزی کاغذی یا پارچه‌ای یا ترکیبی از این دو هستند در برخی از مدل‌ها قابل شستشو با حلال‌های ضعیف و آب و صابون است و در برخی دیگر نیازمند تعویض.
جهت جریان هوای فشرده در فیلترهای فلزی و میکروفیلترها برعکس یکدیگر است. در فیلترهای فلزی کمپرسور هوا، جریان حرکت هوای فشرده از خارج به داخل فیلتر و در میکروفیلترهای کمپرسور هوا از داخل فیلتر به خارج آن است.
روی بدنه‌ی اصلی محل قرارگیری فیلتر یا هوزینگ، جهت جریان هوای فشرده با پیکان نمایش داده شده است. همچنین در فیلترهای جدیدتر عقربه‌هایی میزان کارکرد و تمیزی فیلتر را نمایش میدهد. مادامی که عقربه رنگ سبز را نمایش میدهد فیلتر سالم و زمانی که عقربه به ناحیه‌ی قرمز وارد شد فیلتر آلوده بوده و مجاری آن مسدود شده است. همچنین بر روی فیلترهای جدیدتر پرشر سوئیچی قرار دارد تا با به پی ال سی سیگنال الکتریکی ارسال میکند.
نکات مهم در انتخاب فیلتر و سپراتور
۱. درصد فیلتراسیون و نوع فیلتر (ذرات مایع و جامد یا ترکیبی) مدنظر قرار گیرد.
۲. تخلیه‌ی آب دستی یا اتوماتیک است؟
۳. مقدار جریان عبوری از فیلتر برای تعیین سایز آن و سایز اتصالات ورودی و خروجی مدنظر قرار گیرد.
۴. نصب دو فیلتر موازی برای سهولت سرویس و افزایش راندمان توصیه میشود.
فیلتر هوای فشرده
این نوع فیلتر آبگیر ذرات جامد ریز خارجی موجود در هوای فشرده را جدا میسازد؛ ساختمان ساده و مفید آن بصورتی است که برای بارها و نیز چندین سال قابل سرویس و تعمیر خواهد بود. حلقه پیچی دور قمقمه یا کاسه آب براحتی باز و بسته میشود تا سرویس‌کار بای نظافت قطعات داخلی و کاسه آبگیر اقدام کند.
قطعات موجود در این تصویر به ترتیب زیر است:
۱. کاسه آبگیر یا مخزن تجمع آب ۲. دیسک یا صفحه جداکننده آب ۳. شیردستی تخلیه آب ۴. رینگ پیچی نگهدارنده یا محکم کننده کاسه آب ۵. مخروط پاشش آب ۶. عامل فیلترکننده یا سنگ فیلتر
طرز کار فیلتر و آبگیر
هوای فشرده با عبور از مجرای ورودی از دور قطعه مخروطی عبور کرده و بخاطر فرم بخصوص مخروط و تیغه‌های روی آن حالت چرخشی پیدا میکند و با این عمل ذرات آب و هوا به بدنه کاسه یا مخزن آبگیر برخورد داشته و آب آرام آرام بر اثر نیروی جاذبه به سمت پایین حرکت میکند و ته مخزن جمع آوردی میشود. هوای آبگیری شده بر اثر فشار موجود از عامل فیلترکننده عبور نموده و در گذر از خلل و فرج آن ذرات ناخالصی خود را جا میگذارد. هوای فیلترشده از قسمت داخلی سنگ فیلتر به سمت مجرای خروجی آن هدایت میشود.
جنس سنگ فیلتر معمولا زینتر-برنز است و بنا به نیاز هر سیستم هوای فشرده درجه یا خلل و فرج آن انتخاب میشود. گاهی برای فیلتراسیون هوای فشرده از چند فیلتر متوالی بهره برده میشود و بالطبع چینش فیلترها در چنین حالتی از درشت به ریزتر خواهد بود.
بازرسی روزانه‌ی فیلتر در کارخانجات مجهز به سیستم پنوماتیک ضروری است. همچنین آب جمع آوری شده در کاسه از طریق شیر تخلیه خارج میشود.
بهره‌گیری از تینر، بنزین و حلال‌های فرار دیگر برای نظافت توصیه نمیشود، زیرا این کاسه‌ها عموما از پلاستیک‌های شفاف ساخته شده و در صورت بکارگیری حلال فرار میشکند. آب گرم و شوینده بهترین انتخاب است.
