气动产品、系统和机器需要清洁的压缩空气来有效和可靠地运行。
Michael Guelker，费斯托产品经理，气动执行器和空气供应产品
压缩空气中的颗粒、水和油会降低部件和系统的使用寿命和功能。它们还损害生产率和能源效率。了解如何达到适当的压缩空气质量，以及达到一般工业应用推荐的空气质量所需的过滤器，对一个运行良好的工厂至关重要。
空气制备
空气制备有三个变量:压缩空气纯度，压缩空气量(流量)和空气压力。根据系统需求，协调这三个变量，确保高压缩空气质量，并形成选择适当的服务单元组件的基础。
所需的压缩空气纯度提高了气动系统的运行性能和效率，并能确保符合食品和饮料行业的法律规范。流量在很大程度上取决于流量截面和机器的设计尺寸。
一般来说，如果设计相同，较大的部件具有较高的流量。优化的操作压力可提高效率，减少磨损，降低功耗。为了协调压缩空气纯度、压缩空气数量和系统压力的规格，必须选择正确的单个部件。这些组件包括开关阀，压力积聚阀，压力调节器，水分离器，过滤器和干燥装置。
为什么过滤是必要的
大气空气中含有灰尘和灰尘颗粒，更不用说以湿度形式存在的大量水分了。压缩机产生的空气是热、湿、脏的。所以第一步是过滤掉这些污染物，从去除水分开始。这通常是通过压缩机旁边的冷冻干燥器实现的，它可以简单地将空气冷却到略高于冰点(约3˚C)，并除去冷凝的液体。
如果不过滤掉污染物，就不能保证阀门和钢瓶等系统部件长期无故障运行。准备不充分的压缩空气可能导致密封膨胀和过早磨损，并污染控制阀。因此，正确的压缩空气准备对于减少机器停机和闲置时间，以及减少维护和能源成本至关重要。
为了帮助大家用同样的语言交流空气质量，国际标准ISO 8573于2010年制定了压缩空气质量的定义。空气质量定义为三种类型的污染物等级:固体颗粒，水凝析油含量和油含量。级别从1-9不等，较低的数字代表较高的空气纯度。它规定了各自质量等级的最大允许污染水平和颗粒尺寸。空气质量等级将帮助你确定需要哪种类型的过滤器，或过滤器的组合。
最佳实践——对常见应用程序进行筛选
以下是一些常见的应用与相应的空气质量等级，以及过滤类型。
标准自动化组件，如阀门和钢瓶
•质量等级7.4.4-40 μ m过滤器
比例阀，紧凑型阀，气动工具
•质量等级6.4.4-5 μ m过滤器
初级包装，减少异味和油蒸气
•1.4.1-5级、1级和0.01级活性炭过滤器
半导体工业、制药产品
•1.3.1-5级，1级和0.01级，活性炭过滤器，膜干燥机
所需的空气质量等级或过滤水平通常由标准的行业指南或最佳实践定义。大多数空气预处理设备制造商可以提供参考文件，定义不同应用和行业的空气质量要求。一旦你确定了应用的理想空气纯度级别，然后选择最合适的过滤器和干燥器。下面提供过滤器和干燥器的指南。
筛选类型以及何时使用它们
有不同类型的过滤组件，以去除污染物，如固体颗粒，液态水和水蒸气，油蒸汽，以及气味，甚至细菌和病毒。对于大多数自动化应用，重点是去除固体颗粒和水。
水分离器可以用离心设计或聚结原理去除冷凝水。
•离心式分离器在空气中引起旋转运动，迫使颗粒径向向外加速运动。一旦它们到达外面，就会倒入碗中。离心分离器是有效的去除水滴和灰尘和灰尘颗粒>5微米。这个过程不需要维护。
聚合分离器将空气从滤芯内部输送到滤芯外部。这些滤芯必须定期更换。
过滤器用于去除颗粒、凝析油和油。
粗粒/颗粒过滤器的孔径为5 - 40µm。空气流过离心分离器，然后通过滤芯。过滤元件通常是烧结材料，如聚乙烯或青铜。
•细微过滤器可去除小于1µm、0.01µm的颗粒。空气从内到外通过过滤筒。固体颗粒卡在滤芯里，堵塞了滤芯。流体颗粒，如凝析油或油，聚集或附着在更大的液滴上，这些液滴流出并被困在滤池中。将过滤器级联起来以避免过滤器元件过早堵塞是很重要的。例如，如果需要1µm过滤，我们建议上游使用5µm的过滤器，这样1µm过滤器就不会被更大的颗粒堵塞。
•活性炭过滤器结合碳氢化合物残留，气味和石油蒸汽。它们用于去除异味，在食品包装和处理药品等应用中。
•无菌过滤器确保空气中没有细菌。
干燥器用于去除超出细粒和微粒凝聚过滤器能力的水蒸气，并根据所能达到的压力露点进行分类。压力露点定义了压缩空气在没有水凝结的情况下可以冷却的温度。如果温度低于压力露点，则会形成凝结物。即使随后温度升高，这种冷凝物仍将存在，并可能导致部件的腐蚀。
•制冷干燥器通常位于工厂空气压缩机的下游。在一个冷却装置中，空气被冷却到刚刚高于冰点，脱落的冷凝物被排走。压力露点应在3℃左右，为避免凝露，建议压力露点应低于环境温度10℃。制冷干燥器对于工作温度从不低于13°C的系统是足够的。
•膜式干燥器降低压力露点，例如降低20°c。空气通过一束平行的中空纤维纵向流动。在这个过程中，由于纤维内部的分压下降到外部，水蒸气扩散。蒸汽用吹扫空气排出。由于吹扫空气，免维护膜式干燥机有一定的恒定的排气/空气消耗。
吸附式干燥器适用于压力露点为-40°C至-70°C的场合。干燥剂利用分子力将气体或蒸汽分子与干燥剂(如干燥剂珠)结合。由于干燥剂是再生的，需要两个室:当干燥发生在一个室，在另一个室干燥剂有时间冷或热再生。在冷再生装置中，一些干燥的空气被用来干燥附着力。当使用热再生时，水在加热时蒸发。干燥剂必须定期更换，例如在使用8000小时后。
有几种不同类型的排水管可供过滤装置使用:
手动——冷凝液——通过拧排水塞手动排放。这需要一个定期的维护计划，例如每班一次。
•压缩空气一关闭，半自动/常开即开启。
•全自动/常开，当压缩空气关闭或达到指定水平时，碗内立即开启。
•全自动/常闭，当压缩空气被打开并在碗中达到指定的水平时即可开启。
•电子排水管-可通过电子信号远程开启/关闭。
离心水分离器、颗粒过滤器、聚结过滤器的图像:
何时更换滤芯
为保证过滤器的高效运行，需要定期更换滤芯。多久需要这样做取决于各种变量，如供应空气的质量和机器的操作时间。您可以确定一个预防性维护计划，例如，每6个月更换一次滤芯。一种更可靠的方法是使用压差传感器，它测量过滤器的供应压力和输出压力之间的压降，这表明过滤器何时会堵塞。这些传感器可以向PLC发送信号，然后向操作员发出警报。它们也可以是过滤单元本身的视觉指示器，当滤芯干净时，指示器可能显示绿色，当滤芯堵塞需要更换时，指示器显示红色。
大多数气动公司可以提供完全组装和测试的空气准备组件，这使得订购和安装空气质量系统快速和容易。确定所需的过滤或所需的级别，并与可信的供应商合作，以确保更高的空气质量，并实现最低的总拥有成本。
费斯托公司。
www.festo.com
了下:气动技巧，传感器(压力)
