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La giusta soluzione di filtro in linea per compressori d'aria

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La scelta di un filtro in linea per compressori d'aria non è un'operazione troppo difficile. È importante, tuttavia, avere una conoscenza di base del processo di filtrazione. In questo articolo verranno illustrati i principi fondamentali del funzionamento di questo componente all'interno del sistema dell'aria compressa.

Perché è necessario un filtro in linea per i compressori d'aria?

Scegliere un filtro per essiccare l'aria compressa

Come già evidenziato negli articoli precedenti, l'aria compressa è piena di polveri, aerosol e vapori d'olio.

Questa contaminazione può causare potenziali danni agli utenti finali. L'inserimento del giusto filtro in linea per i compressori d'aria aiuta ad eliminare le polveri indesiderate, nonché gli aerosol e i vapori.

La quantità e i tipi di filtri necessari dipendono dalla qualità dell'aria richiesta dal processo della tua applicazione. Esaminiamo i diversi tipi di filtri e le domande che ti aiuteranno a scegliere il filtro giusto.

Qual è la qualità dell'aria ottimale?

Qualità dell'aria

Non tutte le applicazioni e i processi che utilizzano aria compressa richiedono lo stesso livello di filtrazione. Per comprendere la qualità dell'aria richiesta per la tua applicazione, dovrai valutare i tuoi requisiti di qualità dell'aria compressa, il processo e il flusso dell'aria.

Un filtro standard per polveri secche che fornisce filtrazione da 1 a 0,01 micron viene generalmente utilizzato per scopi pneumatici. Tuttavia, se il processo richiede l'approvazione OSHA e l'eliminazione dei vapori d'olio, è necessario un filtro a carbone.

Tenendo presente questo aspetto, è utile comprendere i tre principali contaminanti presenti nell'aria compressa, le polveri (o altri contaminanti come particolati), gli aerosol e i vapori. Questi possono provenire dall'aria ambiente e dal sistema dell'aria.

Contaminanti dell'aria compressa

Particolato: i particolati nell'aria compressa sono piccoli frammenti di materiale come polvere, sporco e/o polline, nonché frammenti di metallo sfusi. A seconda della sensibilità dell'applicazione e/o del processo, il contatto con le particelle può danneggiare il prodotto finale. Possono inoltre causare ritardi nella produzione e problemi di controllo qualità, nonché l'insoddisfazione dei clienti.

Aerosol: gli aerosol sono composti da piccole goccioline di liquido contenute all'interno del sistema dell'aria compressa, in particolare nelle macchine a iniezione d'olio. Gli aerosol vengono creati dal lubrificante. Pertanto, l'olio utilizzato nel compressore può essere dannoso sia per i prodotti che per le persone se non trattato correttamente.

Vapori: in un sistema dell'aria compressa, i vapori sono costituiti da lubrificanti e da qualsiasi altro liquido che si è trasformato in gas. Tali vapori richiedono uno speciale filtro a carbone attivo per poter essere rimossi dal sistema.

Ora che conosciamo meglio i contaminanti descritti sopra, esaminiamo i metodi di filtrazione utilizzati.

Per maggiori informazioni sui nostri elementi filtranti e le innovazioni di filtraggio, guarda questo video.

Rimozione dei particolati secchi

Nei filtri antiparticolato a secco vengono utilizzati tre meccanismi principali per rimuovere le particelle solide dall'aria compressa. Queste tre forze contribuiscono all'efficienza complessiva del filtro.

Impatto inerziale: l'impatto inerziale è un processo in cui le particelle troppo pesanti per seguire il flusso di aria compressa rimangono intrappolate nell'elemento filtrante dell'aria compressa. Quanto più le particelle sono grandi, tanto più è facile separarle.

Intercetto: l'impatto inerziale è un processo in cui le particelle più pesanti, non riuscendo a seguire il flusso di aria compressa, rimangono intrappolate nell'elemento filtrante. Quanto più le particelle sono grandi, tanto più è facile catturarle.

Diffusione: si verifica una diffusione quando le particelle piccole si muovono in modo irregolare su tutta la superficie invece di seguire il flusso dell'aria compressa. Il percorso seguito durante questo movimento irregolare è causato dalle collisioni fra le particelle e altri costituenti gassosi, un fenomeno detto moto browniano. Poiché le particelle hanno una traiettoria casuale e possono muoversi liberamente, è molto più facile e probabile che vengano intercettate e rimosse dall'elemento filtrante. La diffusione consente di separare le particelle più piccole con maggiore facilità di quelle più grandi. 

Rimozione di aerosol e vapori

Per rimuovere gli aerosol e i vapori si utilizzano due tipi di filtri. I filtri a coalescenza vengono utilizzati per rimuovere i liquidi e alcuni particolati, mentre per rimuovere i vapori dall'aria compressa si utilizza l'adsorbimento.

Coalescenza: i filtri a coalescenza vengono utilizzati per rimuovere aerosol e particolati, ma non sono efficaci per la rimozione dei vapori. Il processo di coalescenza consiste nel riunire piccole goccioline di liquido per formare goccioline grandi. Al crescere delle loro dimensioni, le goccioline cadono dal filtro in un separatore di umidità, dando luogo a un flusso d'aria compressa pulita e secca.

Adsorbimento: l'adsorbimento è un processo chimico utilizzato per rimuovere lubrificanti gassosi o vapori. Tale processo consiste nella formazione di legami fra i vapori e la superficie dell'elemento filtrante (adsorbente). I filtri a carbone attivo sono utilizzati comunemente poiché attraggono i vapori di olio.

Poiché con l'andare del tempo i vapori di olio ricoprono la superficie del carbone attivo, è essenziale sostituire il filtro prima che sia saturo. In caso contrario, l'olio entrerebbe nel sistema dell'aria.

Inoltre, è necessario utilizzare un filtro antipolvere a valle di quello a carbone attivo, poiché è possibile che si verifichi la fuoriuscita di piccole particelle di carbone che penetrano nel flusso dell'aria.

I lubrificanti come l'olio possono causare danni?

Per valutare i potenziali danni che l'olio può causare al sistema dell'aria compressa, è importante comprendere le attrezzature e i requisiti di base del settore. Se il settore in questione è soggetto a codici sanitari rigorosi e/o le attrezzature utilizzate subiscono l'esposizione a oli o vapori, è fondamentale utilizzare la filtrazione corretta.

Esaminiamo più da vicino i lubrificanti e comprendiamo gli effetti che possono avere sul prodotto finale. Analogamente al particolato, i lubrificanti possono entrare nel sistema dell'aria compressa dall'aria ambiente e dal compressore stesso. Le attività della struttura, come lo scarico di un motore, rilasciano nell'aria ambiente idrocarburi come gli aerosol di olio, in grado di compromettere la qualità dell'aria e causare guasti delle attrezzature

Anche i compressori d'aria a iniezione d'olio rilasciano lubrificanti nel sistema dell'aria compressa, causando un aumento dei costi operativi e di manutenzione. I settori come quello dell'elettronica e dei semiconduttori sono particolarmente esposti alla contaminazione da lubrificanti e ciò può determinare perdite di prodotti, mancato rispetto delle scadenze e insoddisfazione dei clienti.

Filtrazione adeguata

Una filtrazione inadeguata di solito causa la corrosione dei tubi, aumento delle cadute di pressione e possibili danni alle attrezzature, da cui conseguono costosi tempi di fermo macchina e costi imprevisti per le riparazioni. La corrosione può inoltre introdurre una quantità eccessiva di detriti nel sistema delle tubazioni, sottoponendo di conseguenza il compressore a un maggiore sforzo. Ciò comporta un aumento dei consumi energetici e un'usura eccessiva delle parti del compressore.

Nei casi in cui si applicano codici o classi di purezza rigorosi, una filtrazione corretta è fondamentale per conseguire i risultati desiderati. L'unico modo per assicurare una protezione completa del prodotto dalla presenza di oli indesiderati nella rete dell'aria compressa consiste nell'utilizzare compressori oil-free, poiché questo tipo di tecnologia elimina il rischio di contaminazione, fornendo aria compressa pulita e di elevata qualità.

In questa guida imparerai tutto quello che devi sapere sul trattamento dell'aria. Dai diversi tipi di contaminanti ai requisiti di qualità dell'aria, questa guida tratta tutti gli argomenti fondamentali relativi al trattamento dell'aria.

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