Auswahl eines In-Line-Filters für Ihr Druckluftsystem

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Die Auswahl eines In-Line-Filters ist keine Kunst, aber sie kann verwirrend sein, wenn man nicht die richtigen Fragen stellt oder den Prozess nicht versteht, der eine Filtrierung erfordert. Bevor wir fortfahren, gehen wir einen Schritt zurück und sprechen über die Grundlagen der Filtrierung und warum sie eine wichtige Rolle im Druckluftsystem spielt.

Warum benötigt man einen Filter?

Auswahl eines Filters zum Trocknen von Druckluft

Wenn Sie Kaffeeliebhaber sind, könnten Sie einfach in das nächste Café gehen oder eine der beliebten Tassenmaschinen verwenden, aber wir möchten mehr. Das Beispiel, auf das wir hinaus möchten, ist die Verwendung einer klassischen Filterkaffeemaschine und gerösteter Bohnen. Einer der wichtigsten Punkte beim Zubereiten einer guten Tasse Kaffee mit einer solchen Maschine ist die Verwendung eines geeigneten Filters, um eine Tasse voller Kaffeesatz zu vermeiden. Der Papierfilter spielt dabei eine entscheidende Rolle.

Auch wenn es sich um ein komplett anderes Gerät als eine Kaffeemaschine handelt, benötigt Ihr Druckluftsystem ebenfalls einen Filter. Wie wir bereits in den letzten Artikeln gelernt haben, ist Druckluft voller Partikel, Aerosole und Öldämpfe (bei ölbefüllten Kolben und Schrauben), die die Druckluft verunreinigen und zu einem möglichen Schaden an den Endgeräten (den Geräten, die die Druckluft nutzen) führen können. Durch die Integration des richtigen In-Line-Filters können unerwünschte Partikel sowie Aerosole und Dämpfe eliminiert werden. Die Anzahl der erforderlichen Filter und deren Typen hängen von der Druckluftqualität ab, die Ihre Anwendung benötigt. Werfen wir einen Blick auf die verschiedenen Filtertypen und die Fragen, die Ihnen bei der Auswahl des richtigen Filters helfen.

Wie sauber muss die Druckluft sein?

Um zu verstehen, wie sauber die Druckluft sein muss, müssen Sie die Anwendung und Prozesse ermitteln und bewerten, die die Druckluft nutzen. Nicht alle Anwendungen und Prozesse, die Druckluft verwenden, erfordern dieselbe Filterleistung. Daher ist dies der erste Schritt bei der Wahl des richtigen Filters. Druckluft, die für pneumatische Zwecke eingesetzt wird, kann durch einen Standard-Trockenpartikelfilter gefiltert werden, der eine Filtrierung bis zu einer Partikelgröße von 1 oder 0,01 Mikrometer ermöglicht. Wenn der Prozess jedoch eine OSHA-Genehmigung und die Entfernung von Öldämpfen erfordert, muss ein Aktivkohlefilter verwendet werden. Sehen wir uns genauer an, was Verunreinigungen sind und wie sie sich auf das Druckluftsystem auswirken. Verunreinigungen in einem Druckluftsystem können von der verwendeten Umgebungsluft und dem System (Kompressor) selbst stammen. Es gibt drei Hauptverunreinigungen in Druckluft: Partikel, Aerosole und Dämpfe.

Partikel: Partikel im Druckluftsystem sind kleine Feststoffteile wie Staub, Schmutz und Pollen aus der Umgebungsluft sowie lose Metallpartikel, die durch Rohrkorrosion verursacht werden können. Je nach Empfindlichkeit der Anwendung und/oder des Prozesses kann der Kontakt mit Partikeln zu Schäden am Endprodukt führen, was zu Verzögerungen bei der Produktion und Qualitätskontrolle führt, von den potenziell unzufriedene Kunden gar nicht zu reden.

Aerosole: Aerosole bestehen aus kleinen Tröpfchen, die sich in einem Druckluftsystem befinden, insbesondere in solchen mit öleingespritzten Kompressoren. Aerosole entstehen aus dem Schmiermittel, in diesem Fall aus dem im Kompressor verwendeten Öl, und können für Produkte und Personen schädlich sein, wenn sie nicht richtig behandelt werden.

Dämpfe: Im Druckluftsystem bestehen Dämpfe aus Schmiermitteln und anderen Flüssigkeiten, die in Gas umgewandelt wurden. Solche Dämpfe erfordern einen speziellen Aktivkohlefilter, um sie aus dem System zu entfernen.

Da wir nun ein besseres Verständnis der genannten Verunreinigungen haben, werfen wir einen Blick darauf, welche Arten von Filtrierungsmethoden zur Beseitigung der einzelnen Verunreinigungen verwendet werden.

Entfernen von Trockenpartikeln

Es gibt drei Hauptmechanismen, die in Trockenpartikelfiltern eingesetzt werden, um Festpartikel aller Größen aus Druckluft zu entfernen.

Trägheitseffekt: Der Trägheitseffekt ist ein Prozess, wobei Partikel, die zu schwer sind, um mit dem Druckluftstrom zu fließen, im Fasermedium eingeschlossen werden. Je größer die Partikel sind, desto einfacher ist es, sie abzuscheiden.

Abfangung: Kleinere Partikel können dem Luftstrom folgen, aber wenn der Durchmesser der Partikel größer ist als die Durchlassöffnungen des Filtermediums, werden sie vom Filtermedium abgefangen, wobei größere Partikel leichter entfernt werden können als kleinere.

Diffusion: Diffusion findet statt, wenn kleine Partikel sich unstet im gesamten Raum bewegen, anstatt dem Druckluftstrom zu folgen. Dieser unstete Bewegungspfad wird durch Partikel verursacht, die mit anderen Gaspartikeln kollidieren. Dies wird als Brownsche Bewegung bezeichnet. Da sich die Partikel im verfügbaren Raum frei bewegen können, ist es viel einfacher und wahrscheinlicher, dass sie vom Filtermedium abgefangen und aus dem Druckluftstrom entfernt werden. Bei der Diffusion ist das Herausfiltern von kleineren Partikeln einfacher als von größeren Partikeln.

Diese drei Kräfte tragen zur Gesamteffizienz des Filters bei.

Entfernen von Aerosolen und Dämpfen

Es gibt zwei Arten von Filtern zum Entfernen von Aerosolen und Dämpfen. Koaleszenzfilter dienen zum Entfernen von Flüssigkeiten sowie bestimmter Partikel, während Dampffilter die Adsorption zur Entfernung von Dämpfen aus der Druckluft verwenden.

Koaleszenz: Koaleszenzfilter dienen zum Entfernen von Aerosolen und Partikeln, sind jedoch nicht effektiv beim Entfernen von Dämpfen. Der Koaleszenzprozess besteht darin, dass sich kleine Flüssigkeitstropfen zusammenschließen, um größere Tropfen zu bilden. Wenn sich die Tröpfchen vergrößern, fallen sie aus dem Filter in einen Feuchtigkeitsabscheider, wodurch ein sauberer und trockener Druckluftstrom entsteht.

Adsorption: Adsorption ist ein chemischer Prozess zum Entfernen von gasförmigen Schmiermitteln oder Dämpfen. Bei diesem Prozess verbinden sich Dämpfe mit der Oberfläche der Medien (Adsorbens), wobei in der Regel Aktivkohle in den Filtern eingesetzt wird, da diese eine große Oberfläche hat und den Öldampf anzieht. Da der Öldampf die Oberfläche der Aktivkohle im Laufe der Zeit bedeckt, muss sie ausgetauscht werden, bevor sie vollständig gesättigt ist. Andernfalls würde dies zu einem Eindringen des Öls in das Druckluftsystem führen. Es wird auch ein Staubfilter nach dem Aktivkohlefilter benötigt, da kleine Kohlepartikel herausbrechen und in den Druckluftstrom eindringen können.

Kann ein Prozess durch Schmiermittel wie Öl geschädigt werden?

Um den potenziellen Schaden zu ermitteln, der durch Öl in einem Druckluftsystem auftreten kann, müssen Sie die grundlegenden Anforderungen Ihrer Installation verstehen, die Druckluft einsetzt. Wenn Ihre Branche strenge Gesundheitsvorschriften hat und/oder Ihre Ausrüstung auf Öl oder Dampf empfindlich reagiert, ist es von entscheidender Bedeutung, die richtige Filtrierung zu verwenden. Werfen wir einen genaueren Blick auf Schmiermittel, um zu verstehen, welche Auswirkungen diese auf Ihr Endprodukt haben können.

Ähnlich wie Partikel können Schmiermittel aus der Umgebungsluft sowie vom Kompressor selbst in das Druckluftsystem eindringen. Betriebsvorgänge, wie beispielsweise die Abluft eines Motors, können Kohlenwasserstoffe wie Ölaerosole in die Umgebungsluft freisetzen. Dies kann die Druckluftqualität beeinträchtigen und zu einem Ausfall von Anlagen führen. Öleingespritzte Druckluftkompressoren können ebenfalls Schmiermittel in das Druckluftsystem freisetzen, was zu erhöhten Betriebs- und Wartungskosten führt. Branchen wie die Elektronik- und Halbleiterindustrie sind besonders anfällig gegenüber Schmiermittelverunreinigung, was zu Produktverlust, nicht eingehaltenen Lieferterminen und unzufriedenen Kunden führen kann.

Eine schlechte Filtrierung führt häufig zu Rohrkorrosion und erhöhtem Druckabfall und kann Geräteschäden verursachen, was zu kostspieligen Ausfallzeiten und unerwarteten Reparaturkosten führen kann. Korrosion kann auch dazu führen, dass Ablagerungen im Rohrleitungssystem entstehen, was den Kompressor stärker beansprucht und wiederum zu einem höheren Energieverbrauch und übermäßigem Verschleiß von Kompressorteilen führt. Die richtige Filtrierung ist der Schlüssel zur Erzielung der gewünschten Ergebnisse, wenn strenge Vorschriften oder Reinheitsklassen beachtet werden müssen.

Der einzige Weg zum Schutz Ihres Produkts vor unerwünschtem Öl in der Druckluftanlage ist die Verwendung von ölfrei verdichtenden Kompressoren, da diese Technologie das Kontaminationsrisiko eliminiert und für saubere, qualitativ hochwertige Druckluft sorgt.

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