این یکی از سوالاتی است که امروزه ذهن بسیاری از صنعتگران را به خود مشغول کرده است. به طور کلی فیلتر صنعتی از جمله تجهیزاتی است که وظیفه دارد مانع از حرکت ذرات جامد معلق موجود در سیالاتی از قبیل مایعات یا گاز ها شود. به طور کلی فیلترهایی که در صنایع به کار گرفته می شود عمل تصفیه سیالات را به دو صورت انجام می دهند. برخی از فیلتر ها هنگامی که سیال در حال حرکت و خروج است، عمل تصفیه سیال را انجام می دهند. اما دسته دیگری از فیلترها وجود دارند که در صورت قطع جریان سیال، عمل تصفیه را انجام میدهند. اما ویژگی بارز فیلتر صنعتی چیست؟ این فیلتر ها چگونه عمل تصفیه سیال عبوری را انجام می دهند؟
به طور کلی سیالاتی که در صنایع گوناگون مورد استفاده قرار می گیرند به صورت گاز و یا مایع هستند. هر کدام از این سیالات دارای خواص فیزیکی و شیمیایی متفاوتی هستند و متناسب با این خواص فیلتر های گوناگونی نیز ساخته شده است. از جمله فیلتر های صنعتی می توان به فیلتر هوا، فیلتر روغن، فیلترهای گاز، پیش فیلترهای آب، فیلتر های جداکننده اشاره کرد.
ویژگی بارز فیلتر صنعتی چیست ؟
به طور کلی فیلتر صنعتی از قسمت های گوناگونی ساخته شده است. فیلتر ها باید به گونه ای طراحی و ساخته شوند تا علاوه بر آنکه از عبور مواد جامد موجود در سیال جلوگیری کنند، بتوانند محلول باقی مانده را نیز تصفیه کنند. به همین دلیل خصوصیات یک فیلتر صنعتی مناسب به شرح زیر است:
جداسازی جامدات از مایعات
همانطور که گفته شد، یک فیلتر صنعتی مناسب باید بتواند قسمت جامد موجود در سیال را جدا کند. عمدتا از آنجایی که قسمت غشاء و پوسته فیلتر ها در تماس مستقیم هستند، باید به گونه ای طراحی شده باشند که این کار را به خوبی انجام دهند.
عدم انسداد
در برخی از فیلتر ها در هنگام جداسازی مواد جامد منافذ عبور سیال و محلول بسته شده و به نحوی این فیلترها مانع از عبور سیال می شوند. بنابراین یک فیلتر مناسب باید به گونه ای طراحی شده باشد که تا در هنگام جداسازی بخش جامد از بخش سیال، به سرعت دچار انسداد نشود.
امکان تخلیه و تمیز کاری
در صورتی که در صنعت از فیلترهای دائمی استفاده گردد، باید پوسته این فیلتر به گونه ای طراحی شده باشند که امکان تمیز کاری قالب را فراهم کند.
منظور از مقاومت شیمیایی فیلتر صنعتی چیست ؟
بسیاری از فیلترهایی که در صنایع مورد استفاده قرار می گیرند، وظیفه دارند تا سیالاتی با ماهیت اسیدی را تصفیه کنند. به همین دلیل پوسته این فیلتر ها که در تماس مستقیم با سیال است، باید در برابر خوردگی مقاوم باشند. علاوه بر آن باید در برابر بر هم کنش های شیمیایی سیال از خود مقاومت نشان دهند.
کاربرد فیلتر صنعتی چیست ؟
همانطور که گفته شد از فیلتر های صنعتی به منظور تصفیه سیال خروجی استفاده می گردد. به طور کلی از این فیلتر ها در صنایع مختلفی از قبیل نفت و گاز و پتروشیمی، خودروسازی ها و به طور کلی صنایعی که برای تولید محصول خود آلاینده تولید می کنند، استفاده می شود.
فیلتر هوا چیست و جایگاهش کجاست :
فیلتر هوا دستگاهی است که در مسیر ورودی هوا به دستگاه قرار دارد و کار تصفیه هوا را انجام می دهد. بدین صورت که تمام ناخالصی های موجود در هوا را جذب می کند و هوای تمیز را وارد دستگاه می نماید و همچنین میزان هوای ورودی به دستگاه را تنظیم می کند. فیلتر هوا یک بخش مهم در دستگاه ها محسوب می شود.
بدون این که فیلتر هوا در دستگاه وجود داشته باشد مقدار زیادی از آلاینده ها وارد آن می شوند و همچنین باعث سایش و خرابی قطعات آن خواهند شد.
زمان روشن شدن دستگاه ممکن است ذرات متفاوت با ابعاد اندازه های مختلف مانند ماسه ،گرد و غبار و رطوبت با هوای ورودی، به دستگاه کشیده شوند، که اگر جلوی ورود آن گرفته نشود صدمات زیادی به دستگاه وارد می شود.کار اصلی فیلتر هوا جلوگیری از ورود این هوای ناخالص به داخل است.
عمر مفید فیلتر هوا
عمر مفید فیلتر هوا بسیار متفاوت است و عامل اصلی آن میزان کارکرد دستگاه می باشد. فیلتر هوا را باید از نوع مرغوب و با کیفیت خریداری نمود در غیر این صورت باعث استهلاک دستگاه می شود.
فیلتر و میکرو فیلتر
مهترین آلاینده سیستم های هوای فشرده یعنی آب توسط درایرهای تبریدی و یا جذبی حذف می گردد. اما سایر مواد آلاینده کماکان در هوا حضور دارند که بایستی به نحوی از سیستم هوای فشرده حذف گردند. یکی از بهترین روش ها برای حذف سایر مواد آلاینده از جمله : ذرات روغن، ذرات گرد و غبار، میکرو ارگانیسم ها و همچنین آلاینده های ناشی از خوردگی و زنگ زدگی تجهیزات، استفاده از فیلترها و میکروفیلترهاست .
بطور کلی میتوان شش گروه اصلی برای فیلترها در نظر گرفت :
۱. فیلتر اولیه
۲. فیلتر ثانویه (میکروفیلتر)
۳. فیلتر غبارگیر (داست فیلتر)
۴. فیلتر جداساز آب
۵. فیلتر کربنی (برج های کربن اکتیو)
۶. فیلتر استریل (میکرو بیولوژیکی)
فیلتر اولیه و فیلتر ثانویه (میکروفیلتر) :
فیلتر اولیه و فیلتر ثانویه (میکروفیلتر) از مهمترین تجهیزات تصفیه هوا در هر سیستم هوای فشرده ای محسوب می‌گردند. این فیلترها با استفاده از تکنیک فیلتراسیون مکانیکی برای حذف ذرات روغن و آب طراحی شده‌اند و همچنین در حذف ذرات جامد با اندازه‌های بسیار ریز (تا یک صدم میکرون) نیز بسیار موثر هستند. باور عموم آن است که فیلتر اولیه برای حذف روغن و فیلتر ثانویه برای حذف ذرات معلق جامد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
ولی واقعیت آن است که هر دو فیلتر عملکرد مشابه‌ای دارند. فیلتر اولیه وظیفه فیلتراسیون کلی را بر عهده دارد و از سایر فیلترها در برابر آلودگی‌های توده‌ای که در هوای فشرده وجود دارد، محافظت می‌کند.
ترکیب فیلتر اولیه و فیلتر ثانویه با هزینه عملیاتی پایین و زمان سرویس و تعمیر حداقل، تامین هوای مداوم با کیفیت بالا را برای واحدهای صنعتی تضمین می‌کند.
تله آبگیر :
از فیلتر جداساز آب به منظور محافظت از فیلتر اولیه و ثانویه (میکروفیلتر) در سیستم هایی که در آن هوا در سیستم توزیع و لوله کشی بیش از اندازه خنک می گردد (مناطق سردسیر)، استفاده می شود. این فیلتر بیش از ۹۰ % از آب موجود در هوا را از سیستم حذف می کند.
فیلتر غبارگیر (داست فیلتر) :
فیلتر غبارگیر یا اصطلاحا داست فیلتر به‌منظور حذف ذرات جامد از جریان هوا مورد استفاده قرار می‌گیرد. این فیلتر با استفاده از تکنیک فیلتراسیون مکانیکی، ذرات جامد را تا میزان ۹۹/۹۹ % از جریان هوای فشرده جدا می‌کند. برای حذف ۱۰۰ % ذرات جامد از جریان هوا بایستی از فیلترهای غشایی استفاده نمود.
فیلتر کربنی (برج های کربن اکتیو) :
بخار روغن در واقع همان روغن مایع است که به فرم گازی شکل درآمده است و به راحتی همراه با جریان هوای فشرده از فیلترهای اولیه و ثانویه عبور می‌کند. موثرترین روش برای جداسازی بخارات روغن از سیستم هوای فشرده استفاده از فیلترهای روغن‌گیر یا همان ستون‌های جاذب کربن – اکتیو است. در این ستون‌ها هوای فشرده از میان بستری از مواد جاذب کربن اکتیو عبور داده می‌شود و بخارات روغن جذب این مواد جاذب گشته و درنتیجه در خروجی هوای عاری از روغن خواهیم داشت. استفاده از ستون‌های کربن-اکتیو محافظت کامل در برابر آلودگی‌های بخارات روغن را تضمین می‌کند.
فیلتر استریل (میکرو بیولوژیکی) :
استفاده از فیلترهای استریل، حذف کامل و ۱۰۰ % ذرات جامد و میکرو ارگانیسم‌ها را به دنبال خواهد داشت. این فیلتر یک نوع فیلتر غشایی است که هوای فشرده خروجی از کمپرسور را کاملا استریل و برای هرگونه مصارف دارویی و غذایی آماده می‌کند.
بطور کلی کیفیت هوای مصرفی در هر نقطه از سیستم های هوای فشرده متفاوت می باشد. از همین رو فیلتراسیون هوای فشرده تنها در یک محل (مثلا در اتاق کمپرسور) کافی نیست و بایستی هوای فشرده قبل از ورود به سیستم توزیع فیلتر گردد. در واقع هوای فشرده با بالاترین کیفیت ممکن بایستی به محل مصرف برسد. استفاده از فیلترها و میکروفیلترها این تضمین را به ما می دهد که هوای فشرده با مناسب ترین کیفیت را به مصرف کننده هوا تحویل میدهیم.
بطورکلی منابع آلایندگی در یک سیستم هوای فشرده را میتوان به موارد زیر نسبت داد :
کیفیت هوای اتمسفریک مکش شده به درون کمپرسور
تاکنون ۱۰ آلاینده اصلی در یک سیستم هوای فشرده یافت شده است که تقریبا همه آنها را میتوان بطور مستقیم به کیفیت هوای اتمسفریک اطراف کمپرسور نسبت داد. کمپرسورهای هوا بطور مداوم حجم عظیمی از این هوای پیرامونی را به همراه آلودگی‌های آن به دورن خود مکش می‌کنند.
نوع و شرایط عملیاتی کمپرسور هوا
خود کمپرسور هوا نیز می‌تواند منشاء آلایندگی باشد. از جمله مهمترین مواردی که باعث آلوده شده هوای فشرده می‌گردد، میتوان به ذرات ریز روغن اشاره کرد که جهت خنک‌کاری و روانکاری تجهیزات دوار کمپرسور مود استفاده قرار می‌گیرد.
تجهیزات ذخیره‌سازی و سیستم‌های توزیع هوای فشرده
مخازن ذخیره‌سازی هوای فشرده و سیستم‌های لوله‌کشی که وظیفه توزیع هوای فشرده تا محل مصرف را برعهده دارند نیز می‌توانند خود منشاء آلایندگی هوای فشرده باشند. همچنین در این تجهیزات هوای گرم به مرور زمان خنک می‌گردد و در صورتیکه محتوای رطوبت هوای فشرده کنترل نشده باشد، موجب ایجاد کندانس درون خط هوای فشرده و آسیب رساندن به لوله‌کشی‌ها و دستگاه‌های مصرف‌کننده هوا می‌گردد.
مواد اصلی آلاینده هوای فشرده را میتوان به صورت زیر دسته‌بندی نمود :
۱. بخار آب و آب کندانس شده
بدون اغراق آب را میتوان منشاء ۹/۹۹ % از آلایندگی های موجود درون سیستم هوای فشرده معرفی کرد. در اغلب موارد اینگونه به‌نظر می‌رسد که روغن علت اصلی مشکلات موجود درون سیستم هوای فشرده است. درحالیکه بر خلاف ظاهر قضیه، آنچه باعث بروز بسیاری از مشکلات می‌گردد روغن تنها نیست، بلکه مخلوط روغن و آب کندانس شده منشاء این مشکلات است.
توانایی هوای فشرده‌شده در نگهداری بخار آب درون خود، شدیدا وابسته به دماست. در درجه حرارت‌های بالاتر، بخار آب بیشتری درون هوا نگهداری می‌گردد. در طی فرآیند فشرده‌سازی، دمای هوا بطور چشمگیری افزایش می‌یابد که این امر به هوای گرم اجازه می‌دهد تا به‌راحتی محتوای رطوبت خود را حفظ کند.
قبل از خروج هوای فشرده از کمپرسور، درون افتر-کولر این هوا بطور معمول تا دماهایی که برای مصرف مناسب است، خنک می‌گردد. این افت دما باعث کاهش توانایی هوا در حفظ محتوای بخار آب می‌گردد و درنتیجه بخشی از بخار آب موجود درون هوای فشرده به فاز مایع تغییر شکل داده و کندانس می‌گردد. این بخش از مایع کندانس شده توسط یک تله آبگیر از خط هوای فشرده حذف می‌گردد. هوا پس از خروج از افتر-کولر ۱۰۰ % اشباع از بخار آب است و هرگونه کاهش بیشتر دما موجب کندانس شدن بخش بیشتری از بخار آب موجود درون هوای فشرده می‌گردد. کندانس شدن در مراحل مختلفی درون سیستم هوای فشرده رخ می‌دهد. بطور مثال در تمامی تجهیزاتی که در آن کاهش دما داشته باشیم از جمله : مخازن ذخیره‌سازی هوا، سیستم لوله کشی و . . . شاهد کندانس شدن بخار آب خواهیم بود.
آب کندانس شده و ذرات معلق آب، باعث بروز خوردگی درون مخازن ذخیره‌سازی هوا و سیستم توزیع و لوله‌کشی می‌گردد. به تجهیزات و دستگاه‌های مصرف کننده هوا آسیب می‌رساند و حتی می‌تواند منجر به از بین بردن محصول نهایی واحد گردد.
بطورکلی آلایندگی آب، بهره‌وری تولید را کاهش و هزینه‌های نگهداری ماشین‌آلات و تجهیزات واحد صنعتی را افزایش می‌دهد. برای دستیابی به یک سیستم کارآمد و پربازده لازم است تا به نحوی آب از سیستم حذف گردد.
۲. ذرات آلاینده اتمسفریک
هوای اتمسفریک استفاده شده در محیط‌های صنعتی بطور معمول شامل ۱۴۰ میلیون ذرات آلاینده به ازای هر متر مکعب از هوای مکش شده به درون کمپرسور می‌باشد. ۸۰ درصد از این ذرات آلاینده دارای اندازه کوچکتر از ۲ میکرون می‌باشند و به عبارتی دیگر کوچکتر از آن هستند که توسط فیلتر داخلی کمپرسور جذب گردند. بنابراین مستقیما به درون سیستم هوای فشرده وارد می‌گردند.
۳. میکرو ارگانیسم‌ها
باکتری‌ها و ویروس‌ها نیز به به همراه هوای پیرامونی به درون سیستم هوای فشرده مکش می‌شوند. هوای گرم و مرطوب درون کمپرسور یک محیط ایده‌آل را برای رشد و تکثیر در اختیار میکرو ارگانیسم‌ها قرار می‌دهد. هوای محیط بطور معمول حاوی حدودا ۳۸۰۰ میکرو ارگانیسم به ازای هر متر مکعب از هوای مکش شده به به درون کمپرسور می‌باشد. اگر تنها چند میکرو ارگانسیم وارد یک محیط استریل و تمیز یا فرآیند تولید گردد، می‌تواند باعث خسارات زیادی گردد و نه تنها کیفیت محصول کاهش می‌یابد، بلکه در مواردی ممکن است باعث تولید یک محصول کاملا نامناسب و مغایر با استاندردهای لازم گردد.
۴. بخارات روغن
هوای اتمسفریک همچنین حاوی روغن به فرم هیدروکربن‌های نسوخته می‌باشد که به همراه هوا به درون کمپرسور مکش می‌شود. غلظت متداول بخارات روغن بین ۰۵/۰ تا ۵/۰ میلی‌گرم به ازای هر متر مکعب هوای اتمسفریک متغیر است. از آنجائیکه این بخارات روغن درون سیستم هوای فشرده خنک‌شده و کندانس می‌گردد، می‌تواند به‌مانند روغن مایع باعث بروز مشکلات و خرابی‌های درون سیستم هوای فشرده گردد.
۵. روغن مایع و ذرات روغن
در بسیاری از کمپرسورهای هوا، در مراحل فشرده‌سازی از روغن به منظور آب‌بندی، روانکاری و خنک‌کاری استفاده می‌گردد. در طی فرآیند فشرده‌سازی هوا، روغن روانکاری به‌صورت مایع به درون سیستم هوای فشرده اضافه می‌گردد. این روغن در طی فرآیند فشرده‌سازی هوا با آب مخلوط شده و تشکیل یک ماده بسیار اسیدی را می‌دهد که درنهایت منجر به آسیب‌رساندن به تجهیزات ذخیره‌سازی و توزیع هوای فشرده ، دستگاه‌های پایین دستی و محصول نهایی واحد می‌گردد.
۶. زنگ و خوردگی‌های درون لوله
این مواد آلاینده در سیستم‌های هوای فشرده‌ای که فاقد تجهیزات تصفیه هوای کافی هستند و یا سیستم‌های که قبل از نصب تجهیزات فرآوری هوای فشرده چند وقتی را با هوای مرطوب کار کرده اند، به‌وفور یافت می‌شود. با گذشت زمان این مواد آلاینده می‌توانند با انسداد خطوط توزیع هوای فشرده باعث آسیب‌رساندن به تجهیزات و همچنین باعث کاهش کیفیت محصول نهایی فرآیند گردند.