بهطور کلی، عملیات فیلتراسیون بر اساس ابعاد ذرات میتواند فیزیکی، شیمیایی یا ترکیبی از هر دو باشد. در فیلتر سپراتور کمپرسورها، ذرات روغن که ابعاد آنها بزرگتر است، بهصورت فیزیکی توسط کاغذ میکرو فایبرگلاس فیلتر شده و هوا عبور میکند. الیاف فایبرگلاس در فیلتر سپراتورها، نوعی ساختار متخلخل نبافته از الیاف مصنوعی شیشه آمیخته با رزین هستند که بهصورت لایهلایه قرار میگیرند. هرچه فشردگی لایهها بیشتر باشد و فیبرها باریکتر و روزنهها کوچکتر باشند، راندمان فیلتر بالاتر است. اما وجود فیلتر در مسیر جریان هوا و روغن خروجی، افت فشار ایجاد میکند و اختلاف فشار نباید از مقدار مشخصی تجاوز کند.
فیلترهای ریزتر با ساختارهای فشردهتر، باعث افت فشار بیشتر شده و همچنین سریعتر مسدود میشوند. بنابراین ابعاد فیلترها باید بهگونهای باشد که هم قادر باشند جریانهای اسمی را از خود عبور دهند و هم حجم ظرفیت آنها بهاندازهای باشد که بتواند اختلاف فشار را تحمل کند؛ که این مورد به فشار کاری سیستم بستگی دارد. استاندارد فشار کاری اغلب یکی از مقادیر ۷، ۱۰، ۱۴ یا ۲۱ بار در نظر گرفته میشود.
انواع فیلتر سپراتور کمپرسور کداماند؟
فیلترهای سپراتور بر اساس چند شاخص در دستهبندیهای مختلف قرار میگیرند. مهمترین این شاخصها، محل قرارگیری فیلتر سپراتور و نوع کاسه انتهای فیلتر است. بر این اساس، فیلترهای سپراتور را در ۳ دسته اصلی طبقهبندی میکنیم:
فیلترهای اینترنال کاسه بیرونی برای حداکثر اختلاف فشار ۵ بار طراحی شدهاند و در فشار کاری ۷ بار، حداکثر روغن باقیمانده در جریان هوا تقریباً بین ۱ تا ۳ میلیگرم در مترمکعب است.
۱. فیلتر سپراتور اینترنال یا فیلتر المنتی کاسه بیرونی (Standard Warp Element)
فیلتر اینترنال کاسه بیرونی، درون مخزن سپراتور تعبیه میشود. در انتهای این نوع از فیلترها، کاسه فیلتر بیرونزدگی دارد. در سطح این فیلتر، جریان از خارج به سمت داخل هدایت میشود. در المنت فیلتر سپراتور کمپرسورها، ترکیب هوا و روغن بهصورت چرخشی وارد مخزن سپراتور میشود. در زمان ورود جریان هوا و روغن، مقدار قابلتوجهی از روغن بر اثر نیروی گریز از مرکز جدا شده و سپس به سمت پایین مخزن فرو میریزند. ذرات روغن سبکتر که هنوز در هوا موجودند، توسط عبور از میان الیاف میکرو فایبرگلاس به آنها میچسبند و پس از تشکیل شبنم، از سطح فیلتر به پایین میچکند.
۲. فیلتر سپراتور اینترنال کاسه داخلی (Depth Separator Element)
این فیلتر از نظر ظاهری بسیار شبیه به نوع کاسه بیرونی است. تنها تفاوت ظاهری این دو مدل در کاسه انتهای فیلتر است که در این نوع بدون برجستگی و بیرونزدگی طراحی میشود؛ اما همین تفاوت بهظاهر کوچک، در مشخصات فنی تفاوت ایجاد کرده است. افت فشار در فیلترهای کاسه بیرونی در حدود 0.17 بار، ولی در کاسه داخلی در حدود 0.2 بار است. همچنین نرخ جریان در فشار ۷ بار برای فیلتر سپراتور کاسه بیرونی ۲ تا ۴۲ مترمکعب در دقیقه است، ولی در کاسه داخلی 3.5 تا ۴۶ مترمکعب در دقیقه است. فیلتر سپراتور کاسه داخلی در زمان طراحی، فضای کمتری اشغال میکند.
۳. فیلتر سپراتور کارتریجی یا اکسترنال
فیلتر سپراتور کارتریجی یا اکسترنال بر روی رسیور قرار میگیرد که نسل جدیدتری نسبت به فیلترهای اینترنال است. در این طراحی جدید، با بیرون قرار گرفتن فیلتر سپراتور، امکان تعویض سریعتر و راحتتر فیلتر فراهم آمده است. افت فشار در فیلتر کارتریجی در حدود 0.25 بار و محدوده نرخ جریان در فشار ثابت ۷ بار، ۱ تا 5.5 مترمکعب بر دقیقه است.
در جدول زیر نمونههایی از برند فیلتر مان با هم مقایسه شدهاند:
نوغ فیلتر سپراتور | محل نصب | روغن باقیمانده بر حسب میلیگرم در مترمکعب | اختلاف فشار در جریان نامی ثابت بر حسب بار | نرخ جریان نامی بر حسب مترمکعب بر دقیقه |
اینترنال کاسه بیرونی | درون رسیور | 1 تا 3 | 0.17 | 1 تا 42 |
اینترنال کاسه داخلی | درون رسیور | 1 تا 3 | 0.2 | 1 تا 46 |
اکسترنال و یا کارتریجی | بر روی رسیور | 1 تا 3 | 0.25 | 1 تا 6 |
چه زمانی باید فیلتر سپراتور را تعویض کنیم؟
اگر فیلتر سپراتور، ساعت کارکرد پیشبینیشده توسط شرکت سازنده را گذرانده باشد، باید تعویض شود. پوشش نانو فایبرگلاس بهکار رفته در فیلتر سپراتور کمپرسور پس از مدتی اشباع شده و عملکرد خود را از دست میدهد؛ این امر باعث بالا رفتن اختلاف فشار داخل و خارج المنت فیلتر میشود. معمولاً مدت زمان کارکرد مفید فیلتر سپراتورها بین ۱۰۰۰ تا ۶۰۰۰ ساعت است که بستگی مستقیم به جنس و کیفیت الیاف به کار رفته، دما و فشار کاری محیط، میزان ذرات آلاینده در هوا و از همه مهمتر کیفیت روغن مخصوص بهکار رفته در کمپرسور دارد.
- در دورههای زمانی منظم که توسط اپراتور مشخص شده و در چکلیست کمپرسور درج شده است، باید فیلتر سپراتور تعویض گردد.
- در چکهای دورهای، اگر اختلاف فشار داخل و خارج فیلتر سپراتور کمپرسور به ۱ بار رسیده باشد، باید فیلتر سپراتور تعویض گردد.
در زمان نصب فیلتر سپراتور، اختلاف فشار در داخل و خارج فیلتر در حدود 0.25 بار است و باید کمتر از ۱ بار باشد؛ همچنین میزان روغن عبوری از فیلتر سپراتور کمپرسور بین ۳ تا ۵ ppm یا به عبارتی ۳ تا ۵ میلیگرم در ۱ مترمکعب میباشد. - اگر دمای مخزن هواساز بالاتر از نرمال باشد و مخزن روغن کم کرده باشد، باید فیلتر سپراتور را بررسی و در صورت نیاز تعویض کنیم.
- اگر در خروجی هوا، روغن قابل مشاهده وجود داشته باشد، فیلتر سپراتور به درستی عمل نمیکند و باید تعویض شود..
در زمان خرید فیلتر سپراتور، دانستن چه پارامترها و مشخصاتی از فیلتر اهمیت دارد؟
فشار محیط و ابعاد فیلتر مهمترین پارامترها هستند. فیلترهای سپراتور در فشارهای ۷، ۱۰، ۱۴ و ۲۱ بار طراحی میشوند، ولی غالباً فشار کاری را ۷ بار و حداکثر فشار را ۱۴ بار در نظر میگیرند. در مورد ابعاد فیلترهای المنتی، دانستن ارتفاع فیلتر، قطر فیلتر، دهانه فیلتر، فلنج فیلتر و تعداد سوراخهای روی فلنج اهمیت دارد. علاوه بر این دو مورد، موارد دیگری مانند مشبندی فیلتر، حداکثر میزان روغن عبوری، راندمان فیلتر، اختلاف فشار در ابتدای نصب و متریال ساخت نیز بهتر است در اختیار باشد تا بتوانیم بررسی کنیم که با دستگاه و استانداردها مطابقت داشته باشد.
آیا انتخاب فیلتر سپراتور غیراستاندارد در انفجار و آتشسوزی کمپرسور مؤثر است؟
متأسفانه باید در پاسخ به این سؤال گفت: بله. مهمترین دلیل در انفجار و آتشسوزی کمپرسورهایی که از فیلتر سپراتور استفاده میکنند، کیفیت پایین مواد اولیه و روش ساخت است و عامل اصلی آتشسوزی، ایجاد جرقه در داخل مخزن فیلتر سپراتور بیان شده است.
چرا باید در مخزن جرقه ایجاد شود؟ به دلیل وجود الکتریسیته ساکن.
الکتریسیته ساکن در واقع عدم تعادل بارهای الکتریکی در داخل یا بر روی سطح یک ماده است که بر اثر تماس دو ماده با جنس متفاوت بهوجود میآید. در واقع بارها در زمان تماس جابهجا شده و پس از جدا شدن از یکدیگر، تعادل باری بههم میخورد.
میزان جابهجایی بار به «مساحت مواد» مورد تماس، «سرعت تماس و جدا شدن»، «نسبت ثابتهای دیالکتریکی دو ماده»، «دمای محیط و دمای مواد» و «رطوبت نسبی» بستگی دارد.
در کمپرسورهایی که فیلتر سپراتور به صورت اینترنال یا داخل مخزن قرار میگیرد، مخلوط هوا و روغن بهصورت چرخشی وارد محفظه مخزن میشود تا با نیروی گریز از مرکز ذرات بزرگتر روغن جدا شود. در این حالت، ذرات روغن به بدنه فیلتر ساییده شده و بدنه فیلتر که از جنس نمد است را باردار میکند. این عدم تعادل ادامه پیدا کرده و اگر تماس کوچکی بین دو قطب ایجاد شده رخ دهد، جرقه تولید شده و وجود حرارت، مواد قابل اشتعال و سیستم برقی باعث آتشسوزی میشود.
حال اگر مواد بیکیفیت با ثابتهای دیالکتریکی نامناسب در تولید فیلتر سپراتور انتخاب شود (در حالیکه بقیه شرایط ثابت است)، میزان بار الکتریکی جابهجا شده بیشتر خواهد بود و این یعنی اختلاف پتانسیل الکتریکی بیشتر که جرقه بزرگتری را در صورت برقراری تماس دو قطب بهدنبال خواهد داشت.
بنابراین برای جلوگیری از آتشسوزی در کمپرسورها، اولین و مهمترین اقدام، استفاده از فیلترهای استاندارد و واشر آببندی مرغوب است. سپس باید تمهیداتی در نظر گرفت که بارهای ایجاد شده در یک محل تجمع پیدا نکرده و تخلیه شوند. برای این منظور حتماً از اتصال بدنه فلزی فیلتر به بدنه مخزن سپراتور اطمینان حاصل کنید و سپس از ارتباط بدنه فلزی مخزن با بدنه خود دستگاه مطمئن شوید و در نهایت کمپرسور را به چاه ارت متصل نمایید. ضمناً واشر فیلتر باید دارای نخهای فلزی باشد یا با سیم یا هر هادی دیگری بین دو سطح واشر، تماس الکتریکی ایجاد شود.
سوالات متداول
فیلتر سپراتور باید تعویض شود زیرا پس از مدتی استفاده، پوشش نانو فایبرگلاس آن اشباع شده و عملکرد خود را از دست میدهد. این امر منجر به افزایش اختلاف فشار داخل و خارج فیلتر میشود. همچنین، هنگامی که اختلاف فشار به ۱ بار برسد، فیلتر باید تعویض گردد. عمر مفید فیلترها معمولاً بین ۱۰۰۰ تا ۶۰۰۰ ساعت است که به کیفیت الیاف، دما، فشار کاری محیط، میزان آلایندهها و کیفیت روغن بستگی دارد.
تفاوت اصلی این دو نوع فیلتر در طراحی کاسه انتهای فیلتر است. در فیلتر اینترنال کاسه بیرونی، کاسه فیلتر بیرونزدگی دارد، در حالی که در فیلتر اینترنال کاسه داخلی، کاسه بدون برجستگی طراحی میشود. این تفاوت باعث میشود که افت فشار در فیلتر کاسه بیرونی کمتر از فیلتر کاسه داخلی باشد (0.17 بار در مقابل 0.2 بار). همچنین، نرخ جریان فیلتر اینترنال کاسه داخلی میتواند کمی بیشتر باشد.
عوامل مختلفی میتوانند باعث مسدود شدن سریع فیلتر سپراتور شوند:
- ابعاد و فشردگی ساختار فیلتر: فیلترهای با ساختار متراکمتر و ریزتر سریعتر مسدود میشوند.
- کیفیت و میزان ذرات آلاینده در هوا: وجود ذرات بزرگتر در هوا میتواند باعث مسدود شدن سریعتر فیلتر شود.
- کیفیت روغن کمپرسور: روغنهایی با کیفیت پایین میتوانند باعث افزایش مسدودی فیلتر شوند.
- افت فشار بیشتر: اگر اختلاف فشار بیش از حد افزایش یابد، فیلتر ممکن است زودتر مسدود شود.
استفاده از فیلتر سپراتور غیراستاندارد میتواند باعث ایجاد جرقه در داخل مخزن کمپرسور شود که ممکن است به آتشسوزی منجر گردد. این جرقهها به دلیل وجود الکتریسیته ساکن ایجاد میشوند. در کمپرسورها، وقتی ذرات روغن به بدنه فیلتر ساییده میشوند، بدنه فیلتر باردار شده و در صورت برقراری تماس بین دو قطب باردار، جرقهای تولید میشود که میتواند باعث آتشسوزی شود.
در هنگام خرید فیلتر سپراتور باید به موارد زیر توجه کرد:
- فشار کاری: فیلترهای سپراتور معمولاً در فشارهای ۷، ۱۰، ۱۴ و ۲۱ بار طراحی میشوند.
- ابعاد فیلتر: باید ارتفاع، قطر، دهانه، فلنج و تعداد سوراخهای روی فلنج فیلتر مورد بررسی قرار گیرد.
- نوع روغن: روغن استفادهشده باید متناسب با نوع فیلتر و نیاز کمپرسور باشد.
- راندمان فیلتر: میزان روغن عبوری از فیلتر باید در محدوده مجاز قرار داشته باشد.
- افت فشار: باید بررسی شود که اختلاف فشار داخل و خارج فیلتر در محدوده مجاز باشد.
- مواد ساخت: کیفیت مواد بهکاررفته در فیلتر بسیار مهم است تا از ایجاد خطرات مانند جرقه جلوگیری شود.
برای جلوگیری از ایجاد جرقه در فیلتر سپراتور، اقدامات زیر پیشنهاد میشود:
- استفاده از فیلترهای استاندارد با مواد اولیه با کیفیت بالا که ویژگیهای دیالکتریک مناسب دارند.
- اتصال بدنه فلزی فیلتر به بدنه مخزن و اطمینان از اتصال بدنه فلزی مخزن به بدنه خود دستگاه.
- اتصال کمپرسور به چاه ارت برای تخلیه الکتریسیته ساکن.
- استفاده از واشرهای دارای نخهای فلزی یا هر هادی دیگری بین سطوح واشر برای ایجاد تماس الکتریکی و جلوگیری از تجمع بار الکتریکی.
فیلتر سپراتور باید در موارد زیر بررسی و تعویض شود:
- اختلاف فشار: اگر اختلاف فشار داخل و خارج فیلتر به ۱ بار رسید، باید فیلتر تعویض شود.
- مشاهده روغن در خروجی هوا: اگر روغن در خروجی هوا مشاهده شود، فیلتر بهدرستی عمل نمیکند و باید تعویض شود.
- دمای مخزن بالاتر از نرمال: اگر دمای مخزن هواساز بالاتر از حالت نرمال باشد یا روغن مخزن کم شود، فیلتر باید بررسی و در صورت نیاز تعویض گردد.
انتخاب فیلتر سپراتور غیراستاندارد ممکن است به دلیل کیفیت پایین مواد اولیه و طراحی نامناسب باعث ایجاد جرقه در مخزن کمپرسور شود. جرقهها در اثر الکتریسیته ساکن که در نتیجه ساییده شدن روغن به بدنه فیلتر ایجاد میشود، میتواند موجب آتشسوزی یا حتی انفجار در سیستم کمپرسور شود.
Loading...