壓縮空氣是當(dāng)今許多工廠的必需品，從包裝和汽車生產(chǎn)到高端電子產(chǎn)品和半導(dǎo)體制造。對(duì)于這些工業(yè)場(chǎng)所的工業(yè)空氣供應(yīng)管線，必須保持水、油、顆粒和其他污染物。然而，供氣管線通常在輸送一定程度的污染物的同時(shí)輸送空氣。這些都帶來了挑戰(zhàn)，因?yàn)樗鼈兘档土诵?，?dǎo)致維護(hù)故障，縮短了氣動(dòng)元件的使用壽命。

　　安裝過濾子系統(tǒng)可以輕松確保清潔的空氣供應(yīng)。這些子系統(tǒng)在污染物到達(dá)氣動(dòng)設(shè)備之前使用一個(gè)或多個(gè)過濾器去除污染物。然而，為特定應(yīng)用選擇最合適的過濾系統(tǒng)可能很困難。一些困難源于不同行業(yè)的不同過濾要求。例如，半導(dǎo)體、汽車、食品和飲料工廠根據(jù)其特定的氣動(dòng)和操作環(huán)境有不同的過濾要求。

　　此外，有幾種不同類型的過濾器可供選擇，但它們并不完全相同。選擇錯(cuò)誤的過濾器或不正確地應(yīng)用正確的過濾器可能弊大于利。為確定適用于該應(yīng)用的適當(dāng)過濾器，了解不同過濾器元件的功能以及如何將它們串聯(lián)在一起非常重要。

　　過濾器類型

　　最常見的工業(yè)過濾器類型：

　　1、水分離器。水或濕氣會(huì)迅速損壞氣動(dòng)部件，導(dǎo)致閥門和氣缸卡滯。水分離器依靠?jī)?nèi)部旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的離心力去除水和水基污染物。此外，它們可以保護(hù)其他濾芯免受可能縮短濾清器壽命的液體的影響。

　　2、微粒過濾器。鐵銹、碎屑和干燥劑粉塵等大顆粒會(huì)導(dǎo)致氣動(dòng)部件過早失效。這些污染物通常由舊碳鋼管、壓縮機(jī)入口和干燥劑空氣干燥器產(chǎn)生。最有效的顆粒過濾器采用褶裥設(shè)計(jì)，最大限度地?cái)U(kuò)大捕獲顆粒的表面積。在干燥系統(tǒng)中，顆粒過濾器通常可以去除三微米顆粒。

　　3、聚結(jié)過濾器。在空氣過濾的下一個(gè)階段，這些過濾器從空氣供應(yīng)中去除水、油、銹和其他污染物。凝聚過濾器的設(shè)計(jì)可能因制造商而異。例如，一些高質(zhì)量的聚結(jié)過濾器由硼硅酸鹽玻璃纖維多孔網(wǎng)絡(luò)組成。空氣通過介質(zhì)中逐漸增大的開口從過濾器內(nèi)部流向外部。當(dāng)污染物通過元件時(shí)，固體顆粒被捕獲，液體形成大液滴并排出。然后，當(dāng)空氣離開過濾器時(shí)，表面張力維持液體，使其排至底部。凝聚過濾器有不同的等級(jí)。

　　通常，粗聚結(jié)器用于主線工廠過濾，而細(xì)聚結(jié)器用于氣動(dòng)工具、機(jī)器人和油漆等應(yīng)用。超細(xì)聚結(jié)器通常用作半導(dǎo)體封裝和儀器儀表的使用點(diǎn)過濾器。

　　4、吸附過濾器。這些過濾器通常是從壓縮空氣中去除油和碳?xì)浠衔镎羝淖詈笠徊健Ｎ竭^濾器通常直接用于聚結(jié)元件的下游。吸附最好在較低的溫度下進(jìn)行，因此最好將其安裝在盡可能靠近使用點(diǎn)的位置。吸附式過濾器通常用于處理呼吸空氣、食品和藥品等產(chǎn)品接觸廢氣的應(yīng)用。

　　設(shè)計(jì)與施工

　　一般情況下，有時(shí)會(huì)提及普通過濾器類型，但不同制造商的過濾器在質(zhì)量和性能上差異很大，即使它們具有相同的標(biāo)稱過濾器規(guī)格。過濾器的設(shè)計(jì)和制造方法往往是這些差異的根本原因。

　　聚結(jié)過濾器顯示了設(shè)計(jì)和制造的重要性。商業(yè)凝聚元件通常使用機(jī)械纏繞過濾介質(zhì)。然而，更高質(zhì)量的聚結(jié)過濾器使用由玻璃纖維和環(huán)氧樹脂粘合劑組成的真空成型過濾介質(zhì)。

　　這一差異產(chǎn)生了重大影響。真空成型設(shè)計(jì)通過過濾器的整個(gè)橫截面捕獲污染物。與主要捕獲表面污染物的類似包裹式過濾器相比，這使其具有更高的容量和更低的壓降，從而導(dǎo)致快速堵塞。在干燥條件下，在額定流量下，最好選擇初始?jí)航祪H為1.5 psi的過濾器，這比正常纏繞過濾器低得多。較低的壓降可以降低能耗。

　　此外，真空成型設(shè)計(jì)允許定制過濾器，以滿足特定的過濾水平。一些過濾器制造商可以調(diào)整真空成型工藝，以形成0.01微米至1.0微米的聚結(jié)元件。

　　結(jié)構(gòu)更改也會(huì)影響其他過濾器類型。例如，一些高性能的吸附過濾器由浸漬在聚酯上的精細(xì)活性炭組成。這些碳顆粒對(duì)蒸汽有很強(qiáng)的親和力，并且由于其較寬的表面而非常有效。

　　組合過濾器

　　適當(dāng)?shù)倪^濾通常需要一系列過濾器，以去除可能損壞下游部件的所有顆粒尺寸和部件。過濾器的具體組合取決于應(yīng)用的空氣質(zhì)量要求。

　　例如，半導(dǎo)體或食品和飲料應(yīng)用可能需要三種不同的過濾器，包括去除亞微米顆粒的過濾器。對(duì)于其他設(shè)備，如主干設(shè)備過濾，粗顆粒過濾器可能足夠。各種應(yīng)用的過濾器組合示例包括：工藝空氣：1微米粗聚結(jié)器、0.01微米細(xì)聚結(jié)器和蒸汽吸附器。吹塑：三微米顆粒過濾器、0.01微米細(xì)聚結(jié)器和蒸汽吸附器。氣動(dòng)控制：三微米顆粒過濾器和0.01微米細(xì)聚結(jié)器。食品包裝：三微米顆粒過濾器、0.01微米細(xì)聚結(jié)器和蒸汽吸附器。電子設(shè)備：三微米顆粒過濾器、一微米粗聚結(jié)器和一個(gè)0.01微米超細(xì)聚結(jié)器。半導(dǎo)體封裝：

　　過濾器組合并不總是需要單獨(dú)的產(chǎn)品。在某些情況下，不同的過濾器元件組合在一起，以簡(jiǎn)化排序并節(jié)省空間。例如，一些聚結(jié)過濾器具有可折疊的三微米預(yù)過濾器選項(xiàng)，而無需單獨(dú)的粗顆粒過濾器。這種二合一的方法節(jié)省了空間和金錢，因?yàn)轭A(yù)過濾器和聚結(jié)過濾器共用同一個(gè)外殼。

　　維護(hù)和工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)

　　工廠氣動(dòng)系統(tǒng)中的濾芯并不總是在保持最佳性能所需的時(shí)間間隔內(nèi)更換。這會(huì)導(dǎo)致機(jī)器性能差和可能的停機(jī)。操作員通常不知道更換過濾器的必要性，因此鼓勵(lì)主動(dòng)預(yù)防性維護(hù)計(jì)劃。

　　一些FRL具有視覺或電子△P指示器或系統(tǒng)壓力開關(guān)，以提醒維護(hù)人員需要查看過濾器。此外，今天的FRL使用模塊化組件簡(jiǎn)化維護(hù)。

　　機(jī)器自動(dòng)化的最新趨勢(shì)使得空氣制備裝置在iiot中發(fā)揮著越來越重要的作用。一些FRL具有流量計(jì)、壓力傳感器和其他傳感器。它們?cè)试S用戶通過測(cè)量氣流使用量和壓力來監(jiān)控機(jī)器性能。

　　例如，機(jī)器在第二班記錄的流量較高。這可能表明第一班操作員更改了某些調(diào)節(jié)器的壓力設(shè)置，或者可能存在泄漏。這些FRL裝置還允許用戶將機(jī)器整個(gè)循環(huán)的當(dāng)前流量曲線與新機(jī)器的流量曲線進(jìn)行比較。通過適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)分析，用戶可以了解影響性能的因素并采取相應(yīng)的措施。

　　系統(tǒng)方法

　　不幸的是，機(jī)器制造商和安裝人員往往忽視了充分考慮空氣過濾，或者他們可能認(rèn)為這是事后的想法。當(dāng)過濾器和氣動(dòng)元件一起工作時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)適當(dāng)過濾的最大效益。根據(jù)應(yīng)用選擇正確的過濾器類型和結(jié)構(gòu)是第一步。根據(jù)空氣質(zhì)量要求，適當(dāng)組合過濾器即可完成設(shè)計(jì)。只有這樣，過濾器才能提供最大限度的污染物保護(hù)，防止空氣動(dòng)力性能下降。