正确的空气准备工作可显着提高机器的工艺和生产可靠性。压缩空气中的颗粒，水和油会缩短组件和系统的使用寿命，并缩短其功能。它们还会损害生产率和能源效率。在本文中，概述并讨论了各种空气过滤和空气处理产品，以及诸如排水装置的辅助设备。此外，本文还概述了ISO 8573-1：2010定义的压缩空气纯度等级。

为什么需要压缩空气过滤？

一立方英尺的压缩空气可能包含数百万个尘埃颗粒，大量的水和油，甚至包括铅，镉和汞等重金属。如果不将其过滤掉，则无法长期保证系统组件（如阀门和气缸）的运行。压缩空气准备不充分会污染控制阀，并导致密封圈膨胀和过早磨损。因此，正确的压缩空气准备对于减少机器停机时间，减少维护和能源成本至关重要。

压缩空气制备的变量

空气制备有三个变量：压缩空气纯度，压缩空气量（流量）和压缩空气压力。根据系统要求，协调这三个变量可确保较高的压缩空气质量，并构成选择合适的维修单元组件的基础。所需的压缩空气纯度可提高气动系统的运行性能和效率，并可确保符合食品加工等行业的法律规范。流量很大程度上取决于流量横截面和机器的设计尺寸。通常，在设计相同的情况下，较大的部件具有较高的流速。优化的工作压力可提高效率，程度地减少磨损并降低功耗。为了协调压缩空气的纯度，对于系统规格的压缩空气量和压力，必须选择正确的单个组件。例如，这包括开/关阀，增压阀，压力调节器，水分离器，过滤器和干燥单元。

Walker 

过滤器和空气处理设备的类型

有多种类型的空气处理组件用于去除污染物，例如固体颗粒，液态水，水蒸气和油蒸气，气味剂，甚至细菌和病毒。对于大多数自动化应用，重点是去除固体颗粒和水。

水分离器可以采用离心设计或聚结原理去除冷凝物。

· 离心分离器在空气中引起旋转运动，迫使颗粒在径向向外运动中加速。一旦到达外部，便会排入碗中。这些可有效去除水滴以及尺寸大于5微米的灰尘和污垢颗粒。此过程无需维护。

· 聚结分离器使空气从过滤器元件的内部流到外部。这些滤筒必须定期更换。

过滤器用于去除颗粒，冷凝物和油。

· 粗/颗粒过滤器（图3）的孔径为5至40微米。空气流过离心分离器，然后通过过滤器元件。过滤器元件通常是烧结材料，例如聚乙烯或青铜。

· 精细过滤器和微过滤器除去小于1微米（低至0.01微米）的颗粒。空气从里到外流过滤芯。固体颗粒卡在滤筒中，堵塞了滤筒。诸如凝结物或油之类的流体颗粒会聚结或附着在较大的液滴上，这些液滴会飘散并被捕获在滤杯中。级联过滤器以避免过早堵塞过滤器元件很重要。例如，如果需要1微米过滤，建议在上游使用5微米过滤器，以免1微米过滤器被大颗粒堵塞。

· 活性炭过滤器结合了碳氢化合物残留物，气味剂和油蒸气。

· 无菌过滤器可确保空气中不含细菌。

干燥机用于去除水蒸气，这些水蒸气超出了精细和微型聚结过滤器的能力，并根据可获得的压力露点（PDP）进行分类。压力露点定义了压缩空气在不冷凝的情况下可以冷却到的温度。如果温度低于压力露点，则会形成冷凝水。即使随后升高温度，该冷凝水也会保留，并可能导致组件腐蚀。

· 制冷干燥机通常位于工厂空气压缩机的下游。空气在冷却单元中被冷却至刚好冻结，并且排出的冷凝水被排出。达到的压力露点约为3°C（37°F）。为避免结露，建议将压力露点设置为低于环境温度50°F（10°C），因此对于工作温度绝不低于55°F（13°C）的系统，一台冷冻干燥机就足够了。 。

· 膜干燥器抑制了相对于入口条件的压力露点。空气纵向流过一束平行的中空纤维。在此过程中，水蒸气由于从纤维内部到外部的分压下降而扩散。使用吹扫空气将蒸气排出。由于吹扫空气，免维护膜干燥机具有一定量的恒定排气/空气消耗量。

· 当要求压力露点为-40°F（-40°C）至-94°F（-70°C）时，可使用吸附式干燥器。干燥机利用分子力将气体或蒸汽分子结合到干燥剂上，例如干燥剂珠粒。由于干燥剂是可再生的，因此需要两个腔室。当其中一种干燥时，另一种干燥剂有时间进行冷或热再生。在具有冷再生的设备中，一些干燥的空气用于干燥粘合剂。当使用热再生时，水在加热时会蒸发。必须定期更换干燥剂（即，服务8,000小时后）。

过滤器排水装置的类型

过滤器单元有几种不同类型的排水阀：

· 手动：通过拧紧排水塞手动排出冷凝水。这些需要定期的维护计划（即每班一次）。

· 半自动/常开：这种类型的排水口在压缩空气关闭后立即打开。

· 全自动/常开：这种类型的排水管在压缩空气被切断或碗中达到水位时立即打开。

· 全自动/常闭：打开压缩空气并达到滤杯中的液位后，这些过滤器就会打开。

· 也有电排水管，可以通过电信号远程打开/关闭。

正确维护滤芯

为了维持过滤器的有效运行，需要定期更换过滤器元件。需要多久执行一次取决于变量，例如供应空气的质量和机器的运行时间。作为一种方法，您可以确定并设置预防性维护计划，该计划每6个月更换一次过滤器滤芯。  一种更可靠的方法是使用差压传感器，该传感器测量过滤器的供气和输出压力之间的压降。压降指示过滤器何时堵塞。这些可以是将信号发送到PLC的电传感器，然后PLC可以警告操作员，或者可以是过滤器单元本身的视觉指示器。例如，当过滤器滤芯清洁时，指示器可能会显示绿色，而当过滤器滤芯堵塞并需要更换时，指示器可能会显示红色。