مجله
فیلتر پنوماتیک چیست
ژوئن
فیلتر پنوماتیک نوعی فیلتر است که به‌صورت ویژه برای تصفیه هوای فشرده طراحی شده است. فیلترها دستگاه‌هایی هستند که برای پاک‌سازی جریان مایعات یا گازها از ذرات و ناخالصی‌ها به کار می‌روند. فیلترهای پنوماتیک به طور خاص ذرات جامد و آلاینده‌ها را از هوای فشرده جدا می‌کنند. این فیلترها معمولاً در کنار فیلترهای ثانویه استفاده می‌شوند تا ذرات ریزتر که از فیلتر اولیه عبور کرده‌اند، به طور کامل حذف شوند.
فیلترهای پنوماتیک ممکن است به شکل یک واحد مستقل یا به عنوان بخشی از سیستم‌های پیچیده‌تر مانند مجموعه فیلتر، تنظیم‌کننده و روان‌کننده (FRL) به کار روند. میزان دقت فیلتر بستگی به اندازه ذراتی دارد که قادر به جذب آن‌هاست. برای بیشتر کاربردهای صنعتی، فیلترهایی که توانایی حذف ذرات با اندازه 40 تا 60 میکرون را دارند، مناسب هستند. فیلترهایی که ذرات بین 5 تا 25 میکرون را جذب می‌کنند، به طور گسترده در بازار موجودند. البته باید در نظر داشت که هرچه فیلتر ظریف‌تر باشد، مقاومت بیشتری ایجاد کرده و فشار هوا در مسیر فیلتر کاهش می‌یابد.
اجزای تشکیل‌دهنده فیلتر پنوماتیک
مشخصات فیلترهای پنوماتیک در میان تولیدکنندگان مختلف ممکن است متفاوت باشد، اما اجزای اصلی آن‌ها معمولاً شامل موارد زیر است:
بدنه
بدنه فیلتر هوا معمولاً از موادی مانند آلومینیوم، PA66، ریخته‌گری روی یا فولاد ضد زنگ ساخته می‌شود. این تنوع در مواد باعث می‌شود فیلترهای پنوماتیک بتوانند در کاربردهای متنوع و شرایط مختلف عملکرد مناسبی داشته باشند.
کاسه
میعانات موجود در هوای فشرده در کاسه جمع‌آوری می‌شود. معمولاً کاسه‌ها از پلی‌کربنات ساخته می‌شوند، اما در فشارهای بالاتر از ۱۰.۵ بار (۱۵۲ psi) یا دمای بالاتر از ۵۰ درجه سانتی‌گراد (۱۲۲ درجه فارنهایت)، کاسه‌های فولاد ضد زنگ استفاده می‌شود.
دیسک چرخشی
هوای فشرده ابتدا به دیسک چرخشی که در کاسه قرار دارد برخورد می‌کند. این دیسک باعث می‌شود هوا به صورت چرخشی جریان یابد و نیروی گریز از مرکز، میعانات را از هوا جدا کند. سپس مایعات به کف کاسه منتقل می‌شوند.
صفحه بافل
این صفحه در پایین عنصر فیلتر قرار گرفته و فضای آرامی را ایجاد می‌کند تا از گردش مجدد میعانات جمع شده در کف کاسه جلوگیری شود.
عنصر فیلتر
عنصر فیلتر وظیفه جدا کردن ذرات و روغن از هوای فشرده را دارد. معمولاً این عناصر از مواد مختلفی مثل برنز یا کاغذ رزینی متخلخل ساخته می‌شوند.
پوشش مخروطی
این پوشش اطراف ورودی عنصر فیلتر قرار دارد و از عبور مستقیم هوا از فیلتر جلوگیری می‌کند، به طوری که میعانات و ذرات بزرگ‌تر ابتدا از آن خارج شوند.
نگهداری فیلتر پنوماتیک
وجود گرد و غبار زیاد در هوا می‌تواند باعث خوردگی زودرس تجهیزات، کاهش فشار، گرفتگی لوله‌ها و شیلنگ‌ها و در نتیجه عملکرد نادرست سیستم شود. استفاده از هوای فیلتر نشده و با کیفیت پایین ممکن است مشکلات جدی برای سیستم پنوماتیک ایجاد کند.
نقش فیلتر پنوماتیک در حفاظت از تجهیزات
فیلترهای پنوماتیک نقش مهمی در جلوگیری از خرابی زودهنگام ماشین‌آلات و اجزای حیاتی سیستم‌های پنوماتیکی مانند جک‌ها ایفا می‌کنند. برای تصفیه مؤثر هوا، آشنایی با انواع مختلف فیلترها ضروری است. در صنایع، چند نوع رایج از فیلترهای پنوماتیک استفاده می‌شود که عبارت‌اند از:
جداکننده‌های آب
رطوبت موجود در هوای فشرده می‌تواند به آسانی به قطعات حساس پنوماتیکی آسیب بزند. وجود آب در ابزارهایی مانند سیلندرها یا شیرهای کنترلی ممکن است منجر به زنگ‌زدگی، گیر کردن یا عملکرد نادرست آن‌ها شود. به همین دلیل، جداکننده‌های آب در ابتدای مسیر هوای فشرده نصب می‌شوند تا رطوبت و ناخالصی‌های همراه آن را قبل از ورود به سیستم حذف کنند.
فیلترهای ذرات
ذرات معلق نظیر گرد و غبار، زنگ‌زدگی و آلودگی‌های ناشی از لوله‌کشی قدیمی می‌توانند موجب سایش و فرسودگی زودهنگام اجزای پنوماتیک شوند. فیلترهای ذرات معمولاً دارای ساختار چین‌دار هستند که سطح تماس بیشتری با جریان هوا فراهم می‌کند و امکان جذب مؤثرتر ذرات را فراهم می‌سازد.
فیلترهای ادغام (Coalescing Filters)
این نوع فیلترها برای حذف همزمان ذرات جامد و مایعات (مانند ذرات روغن و بخار آب) از جریان هوا طراحی شده‌اند. هوا ابتدا از داخل عنصر فیلتر به سمت بیرون حرکت می‌کند، در حین این فرآیند، ذرات ریز به دام می‌افتند و مایعات به قطراتی بزرگ‌تر تبدیل شده و در پایین واحد جمع می‌شوند.
فیلترهای جذب (Absorption Filters)
در فرآیند جذب، از مواد جامدی مانند کربن فعال استفاده می‌شود تا ترکیبات محلول یا گازی، مانند بوها یا بخارات روغن، از جریان هوای فشرده حذف شوند. برخلاف جذب فیزیکی، در این نوع فیلتر ماده آلاینده به سطح فیلتر متصل می‌شود. فیلترهای جذب عمدتاً در صنایع دارویی، غذایی و برای تأمین هوای تنفسی پاک به کار می‌روند.
کاربردهای فیلتر پنوماتیک
در بسیاری از سیستم‌های پنوماتیک، استفاده از بیش از یک فیلتر به دلایل مختلفی ضرورت دارد. عملکرد مؤثر این تجهیزات به کیفیت هوای فشرده بستگی دارد، و فیلترهای مناسب نقش مهمی در حفظ سلامت سیستم ایفا می‌کنند. در ادامه، مواردی از کاربردهای اصلی فیلترهای پنوماتیک آورده شده است:
-
حذف آلاینده‌ها پیش از رسیدن به تجهیزات:
در مسیر انتقال هوای فشرده، آلودگی‌هایی مانند ذرات ناشی از خوردگی لوله‌ها یا میعانات گازی ممکن است وارد سیستم شوند. این آلاینده‌ها باید پیش از ورود به اجزای حساس سیستم حذف گردند تا از آسیب یا اختلال در عملکرد آن‌ها جلوگیری شود. -
نیاز متفاوت تجهیزات به کیفیت هوا:
برخی از اجزای کنترلی یا تنظیمی مانند شیرهای دقیق یا عملگرهای حساس، به هوای بسیار تمیزتری نسبت به سایر اجزای سیستم نیاز دارند. به همین دلیل، ممکن است از فیلترهای با دقت‌های مختلف در نقاط مختلف سیستم استفاده شود. -
کاربردهای خاص با نیازهای ویژه فیلتراسیون:
در صنایعی مانند بسته‌بندی مواد غذایی یا دارویی، استفاده از فیلترهای استاندارد کافی نیست. در این موارد، فیلترهایی با کربن فعال به‌کار می‌روند که قبل از آن‌ها باید از فیلترهای ریزتر برای تصفیه کامل هوا استفاده شود تا هوای خروجی فاقد هرگونه آلودگی باشد. -
استفاده از فیلتراسیون سیکلونی:
فیلترهای سیکلونی برای جدا کردن مؤثر ذرات جامد و مایعات از هوای فشرده کاربرد دارند. در این روش، با ایجاد حرکت چرخشی در هوا، نیروی گریز از مرکز به جداسازی ناخالصی‌ها کمک می‌کند. -
جلوگیری از ورود ذرات محیطی از طریق کمپرسور:
هوای ورودی به کمپرسور از محیط اطراف گرفته می‌شود و ممکن است حاوی گرد و غبار، ذرات معلق یا رطوبت باشد. این آلودگی‌ها می‌توانند باعث فرسایش و خرابی تجهیزات پنوماتیکی شوند. استفاده از فیلتر مناسب در ابتدای مسیر هوا، از ورود این ذرات مضر به سیستم جلوگیری می‌کند و عمر تجهیزات را افزایش می‌دهد.