Filtri per aria compressa submicronici
I filtri dell'aria sono uno degli elementi essenziali nel trattamento dell'aria compressa industriale e devono essere mantenuti con particolare cura. La sua missione è pulire l'aria compressa da eventuali impurità che può contenere. L'aria compressa generata dal compressore passa attraverso il filtro dell'aria industriale e le particelle solide vengono trattenute dai diversi strati che formano il filtro, mentre le gocce d'acqua ricevute dal filtro vengono eliminate dai dispositivi di spurgo situati nella parte inferiore del filtro .
Un metro cubo di aria compressa contiene più di cento milioni di particelle di sporco, notevoli quantità di acqua e olio, virus e batteri e persino particelle di metalli pesanti come piombo, cadmio e mercurio. Se l'aria compressa non viene filtrata, non è possibile garantire a medio e lungo termine il funzionamento senza problemi dei componenti del sistema come valvole o cilindri. Ad esempio, l'aria compressa trattata in modo inadeguato può contaminare le valvole di controllo e causare il rigonfiamento e l'usura prematura delle guarnizioni.
I filtri svolgono un ruolo importante nel processo di trattamento dell'aria compressa. A seconda dell'applicazione, rigorosi standard di purezza richiedono la rimozione di un'ampia varietà di contaminanti, inclusi aerosol e vapori di idrocarburi.
Le impurità presenti nell'aria compressa possono provenire da diverse fonti. Con l'aria aspirata possono penetrare polveri o pollini presenti nell'aria ambiente, mentre un serbatoio o le tubazioni della rete generale che si corrodono nel tempo possono apportare particelle nocive e contaminanti all'aria già compressa. Aerosol e vapori d'olio sono dovuti nella maggior parte degli impianti all'utilizzo di compressori lubrificati e devono essere filtrati prima dell'utilizzo finale.
Nell'aria ambiente urbana e nelle zone industriali vi è inoltre una concentrazione media di idrocarburi compresa tra 0,03 e 0,10 mg/m3, considerando un valore medio di 0,05 mg/m3, quindi ci saranno idrocarburi nell'aria aspirata dai compressori e quindi ci saranno si trovano anche nell'aria compressa, anche se i compressori sono oil-free.
A seconda delle applicazioni dell'aria compressa, esistono diversi requisiti per la sua purezza. La presenza di contaminanti deve essere limitata e non può superare livelli accettabili, a seconda dell'applicazione, per evitare danni alle apparecchiature o ai processi produttivi. Nei sistemi di filtrazione dell'aria compressa abbiamo verificato in numerose occasioni errori di installazione, come filtri montati in modo errato, filtri di dimensioni errate o filtri installati nel posto sbagliato. L'utente di un impianto di aria compressa deve comprendere l'importanza di posizionare i filtri appropriati nella propria installazione.
Un sistema di filtrazione mal progettato o mal installato può causare costi e problemi tecnici, come eccessive perdite di carico o una rapida saturazione degli elementi filtranti.
Tipi di filtri
Esistono diversi tipi di filtri a seconda del tipo di filtrazione, a seconda dei materiali e della struttura degli elementi filtranti. All'interno delle diverse categorie di filtri per aria compressa troviamo: filtri ceramici, filtri separatori d'acqua, filtri a coalescenza di diversi gradi di filtrazione, filtri e torri a carboni attivi, filtri sterili e per vapore.
- Filtri ceramici: i filtri ceramici vengono utilizzati con compressori a pistoni alternativi, dove la qualità dell'aria compressa è scarsa. Gli elementi filtranti sono candele ceramiche e la loro capacità filtrante è superiore a 5 micron. Da quando, anni fa, sono stati introdotti i compressori rotativi a vite, in sostituzione dei compressori alternativi a pistoni, questo tipo di filtro è andato scomparendo dalle sale compressori.
- Filtri separatori d'acqua: i filtri separatori d'acqua vengono utilizzati per eliminare grandi quantità di condensa, come quella generata nei postrefrigeratori dei compressori causata dal raffreddamento dell'aria compressa. Questi filtri nella maggior parte dei casi non sono dotati di elementi filtranti, la condensa viene separata meccanicamente facendo circolare l'aria compressa attraverso un diffusore centrifugo che ne fa sì che la precipitazione alla base del filtro venga successivamente eliminata.
- Filtri a coalescenza: I filtri a coalescenza vengono utilizzati principalmente per rimuovere particelle e idrocarburi a seconda del loro grado di filtrazione, sebbene rimuovano anche parte dell'umidità dall'aria compressa. La sua capacità di filtraggio delle particelle varia da 5 micron a 0,01 micron e per gli idrocarburi da 3 mg/m 3 a 0,005 mg/m 3. Gli elementi filtranti sono realizzati in microfibra di borosilicato e materiali in poliestere. Nei filtri a coalescenza le particelle, l'acqua e gli idrocarburi aderiscono per coalescenza alla fibra dell'elemento filtrante, formando goccioline sempre più grandi che cadono verso la base del filtro, venendo successivamente eliminate. Quando l'elemento filtrante si satura deve essere sostituito per evitare perdite di pressione che causano un maggiore consumo di energia.
- Filtri e Torri a Carboni Attivi: i filtri e le torri a carboni attivi vengono utilizzati per l'eliminazione dei vapori e degli odori di idrocarburi. La sua capacità di filtrazione è per un contenuto di olio residuo fino a 0,003 mg/m 3. I filtri e le torri a carboni attivi devono essere preceduti da filtri coalescenti per evitare che si saturino rapidamente. Gli elementi filtranti hanno carbone attivo sulla loro superficie per trattenere ed eliminare gli idrocarburi dall'aria compressa, mentre le torri hanno carbone attivo all'interno come materiale adsorbente. In quest'ultimo deve essere sempre installato un filtro antiparticolato posteriore per trattenere eventuali polveri di carbone attivo che potrebbero fuoriuscire con l'aria compressa.
Per il riciclaggio e l'evacuazione degli elementi accumulati e dell'acqua vengono utilizzati gli spurghi. Questi sono i tipi:
- Manuale: La condensa viene scaricata manualmente aprendo il rubinetto situato alla base dell'alloggiamento. Questo tipo di spurgo viene solitamente montato su filtri posizionati in punti dove non dovrebbe arrivare umidità a causa del trattamento precedente, come filtri a carboni attivi o post-filtri antiparticolato, che richiedono un controllo periodico dell'esistenza di condensa.
- Semiautomatico: questo tipo di scarico è normalmente chiuso quando il filtro è in pressione. Quando la pressione nel filtro viene ridotta alla pressione ambiente, il filtro si apre, eliminando la condensa. Questo tipo di spurgo viene solitamente installato in filtri posizionati nelle prese dell'impianto o nei pluviali di spurgo della rete generale.
- Boa o galleggiante: questo tipo di scarico è automatico e agisce meccanicamente. Poiché alla base del filtro è presente della condensa, la boa o galleggiante si solleva permettendo alla condensa di fuoriuscire creando una sede posteriore per chiuderlo. Lo svantaggio di questo tipo di filtro è che se sono presenti particelle o sporco alla base della custodia, la chiusura non avviene correttamente, provocando perdite di aria compressa con conseguenti perdite.
- Temporizzato: questo tipo di scarico è automatico, necessita di energia elettrica e agisce in modo temporizzato. La temporizzazione viene effettuata regolando il tempo di apertura dello spurgo e l'intervallo di tempo tra gli spurghi. Il problema con questo tipo di spurgo è che difficilmente lo spurgo coincide con il momento effettivo in cui dovrebbe avvenire, quindi solitamente o tutta la condensa non viene spurgata, oppure si avranno delle perdite dovute a perdite di aria compressa se vogliamo garantire un'eliminazione completa.
- Capacitivo: questo tipo di scarico è automatico, con sistema di scarico tramite regolazione elettronica del livello, che richiede alimentazione elettrica. Questo sistema di spurgo è il più efficace nel prevenire le perdite di aria compressa. Questi scarichi sono dotati di sensore di livello capacitivo all'interno di un contenitore dove si deposita la condensa. Quando il contenitore è pieno, il sensore di livello invia un segnale al controllore elettronico per aprire il tubo di scarico ed evacuare la condensa. Alcuni modelli di spurgo capacitivo incorporano un sistema di gestione che monitora la vita utile dell'elemento filtrante.
