压缩空气管道过滤器的分类及安装要求

有助于保护压缩空气使用设备及工艺免受尘、油、微生物和臭味的侵害。

颗粒物通常是指空气中的固体颗粒，据估计，一立方米的大气中有多达14100万个颗粒。当压缩到7.21bar时，浓度超过141000万。其中超过80%低于2微米。

空气压缩机的入口过滤器的额定值约为10微米，设计用于保护空气压缩机，而不是保护任何下游设备。此外，压缩机产生的磨损颗粒和暴露在压缩热下的油降解产生的沉积物会增加下游设备或工艺的污染。

另外，喷油螺杆空压机出口含油量>3ppM。持续不断工作会影响到下游设备与工艺的污染。

因此，在压缩空气使用端的前面安装管道过滤器可以有效去除这些污染物。

压缩空气管道过滤器的主要过滤机理：直接拦截、惯性撞击和扩散。这些也可以通过静电吸引来增强。

1. 直接拦截：当粒子与过滤介质的纤维发生碰撞而没有偏离流线时，就会发生直接拦截。通常这发生在过滤元件的表面，主要影响较大尺寸的颗粒(通常超过1微米)。

2. 惯性碰撞：当颗粒在气流中穿过过滤元件中的纤维迷宫时，不能停留在流线流中，与纤维碰撞并粘附在其上，就会发生惯性碰撞。这通常发生在0.3至1.0微米的颗粒上。

3. 扩散(或布朗运动)发生在最小的颗粒，低于0.3微米。这些颗粒倾向于在气流中穿过过滤元件，增加了与过滤纤维碰撞和粘附的可能性。

当压缩空气管道过滤器使用足够长的时间后，滤芯会被污染物附着堆积，造成压缩空气通过受到一定的阻力，是系统内压力损失的来源。根据经验，1bar的压力损失会使耗能量增加7%。常规更换压缩空气滤芯可以降低能源成本。

1. 除尘过滤器

主要去除1.0微米以上的颗粒，管道过滤器的设计使得不同的机理和期望的污染物去除程度发生一些重叠。比如系统管路如果直接安装需要的更高程度的污染物去除的精过滤器将导致系统会产生更高的压降，需要来自空气压缩机的更高压力和额外的能量成本。

因此，除尘过滤器可以有效降低压降额定值，但在确定空气压缩机出口和干燥及过滤设备下游的压力时，还必须考虑更换滤芯前的最大允许压降。

建议在空气干燥器的下游，在任何运行设备或工艺之前安装一个除尘管道过滤器

2.凝聚过滤器

去除1.0微米以下的颗粒、水分或油的小液滴，可以使得小液滴粘附在过滤介质上，并凝聚成较大的液滴。通过过滤元件的流动是从内部到外部，其中较大的直径允许较低的出口速度。通常提供防再夹带屏障以防止液滴被重新引入气流。多孔结构允许凝聚的液体通过重力向下流到滤杯的底部，通常通过自动排水的方式从滤杯中排出。这种液体可能含有油和水。

凝聚作用不应导致过滤器寿命期间压降增加。如果凝聚过滤器之前没有足够的除尘过滤器，压降增加通常是由于颗粒物质的积累。正常压降应该是设计元件饱和后的“湿”压降。元件被适当润湿之前的“干”压降将会降低。

建议在任何可能带有吸附剂介质的干燥器之前使用凝聚过滤器，以防被油损坏下游设备或工艺。术语“油”包括石油基和合成烃以及其他合成油，例如能够影响诸如丙烯酸类材料的二酯。

3. 吸附式过滤器

微粒和凝聚型过滤器可去除0.01微米以下的极小固体或液体颗粒，但不能去除油蒸汽或气味。吸附是气体和液体分子对固体表面的吸引和粘附。通常，过滤元件包含活性炭颗粒，其具有极高的表面积和停留时间。活性炭介质仅用于吸附蒸汽。吸附管道过滤器必须由上游聚结型过滤器保护，以防止液体油的严重污染。

系统集合以上三种类型的过滤器，可以获得比进入空气压缩机的大气更好的空气质量。

在ISO 8573-1的空气质量等级中(见下表)，第一级涉及颗粒物含量，第二级涉及水分含量，第三级涉及碳氢化合物（油）。

1. 放置在空气后冷却器和水分分离器(下图)之后的采用凝聚式过滤器，能够去除低至1微米的颗粒和低至0.5 ppm的液体(额定温度为21℃)，将满足1.-.3级气体品质要求。其中1级颗粒，没有水分等级，3级碳氢化合物等级。

2. 放置在空气后冷却器和水分分离器(下图)之后的采用更高效聚结过滤器(下图)去除低至0.01微米的液体颗粒，其中1级颗粒，没有水分等级，2级碳氢化合物等级。

3.与冷冻式干燥器一起使用的相同类型的过滤器(下图)，将满足1.4.1级气体品质要求。

4.如果吸附式干燥器的压力露点为-40℃，则放置在干燥器前以保护吸附剂层的高效凝聚过滤器和放置在干燥器后的除尘过滤器(下图) 将满足1.2.2级气体品质要求。

这种最新的装置与活性炭过滤器的组合能够将油含量去除到0.003 ppm，然后将满足1.2.1类，该类可被称为“无油”，其碳氢化合物含量低于正常的工业大气。如果再生干燥剂型干燥器的压力露点额定值为-73℃，那么该组合将满足1.1.1级气体品质要求。如果把吸附式干燥器换成冷冻式干燥器仍将满足“无油”条件，但具有更高(3℃)的压力露点，即1.4.1级气体品质要求。

5.大气环境较差，尤其是在工业环境中的大气，含有发动机、加热器和其他来源排出的未完全燃烧的燃料中的可冷凝碳氢化合物。据估计，这些浓度范围为0.05至0.25 ppm。气溶胶也雾化到0.8到0.01微米。无油空气压缩机不会产生油污染，但进入压缩机的大气中或多或少含有这些大气污染物。因此，无油压缩机也需要在压缩过程后进行充分的干燥和过滤，以满足1.2.1级(下图)或1.1.1气体品质要求。如在不同温度下饱和空气的水分含量，需要额外的处理以满足呼吸或医疗用空气的要求。

压缩空气系统安装管道过滤器，一定要按精度要求依次安装，并且不能装反，定期排污且把污染物按要求排放和收集。