توضیحات

فیلتر سپراتور چیست و چه وظیفه ای دارد؟
فیلتر سپراتور (separator) به معنای جداکننده می باشد و به منظور تفکیک هوا و روغن از یکدیگر پس از فشرده شدن هوا در کمپرسور به کار می رود. فیلتر سپراتور یکی از قطعات مصرفی کمپرسورهای هوای فشرده روغنی (Oil Injected ) است.
از آنجائیکه هوای خروجی از واحد هواساز کمپرسور ، باید عاری از روغن باشد. از همین رو هوای فشرده که با روغن آمیخته شده است را ازفیلتر سپراتور عبور می دهیم و روغن کمپرسور را از آن جدا می کنیم.

فیلتر سپراتورکمپرسور چگونه عمل می کند؟
در فیلتر سپراتور کمپرسورها، که ذرات روغن ابعاد بزرگتری دارند، عملیات فیلتراسیون بصورت فیزیکی بوده و با استفاده از کاغذ میکرو فایبر گلاس فیلتراسیون انجام می گیرد. الیاف فایبرگلاس در فیلتر سپراتورها، نوعی ساختار متخلخل نبافته از الیاف مصنوعی شیشه آمیخته با رزین می باشند که به صورت لایه لایه قرار می گیرند. هر چه فشردگی لایه ها بیشتر باشد و فیبرها باریکتر و روزنه ها کوچک تر باشند راندمان فیلتر بالاتر است. اما وجود فیلتر در مسیر جریان باد و روغن خروجی، افت فشار ایجاد می کند و اختلاف فشار باید از مقدار مشخصی بیشتر نشود.

فیلتر های ریزتر با ساختارهای فشرده تر باعث افت فشار بیشتر می شوند و همچنین سریع تر مسدود می شوند. بنابراین ابعاد فیلتر ها باید به صورتی باشد که هم قادر باشند جریان های اسمی را از خود عبور دهند و هم حجم ظرفیت آنها آنقدر باشد که بتواند اختلاف فشار را تحمل کند که این مورد، به فشار کاری سیستم بستگی دارد.

انواع فیلتر سپراتور کمپرسور کدام است؟
فیلترهای سپراتور بر اساس چند شاخص در دسته بندی های مختلف قرار می گیرند. مهترین این شاخص ها محل قرار گرفتن فیلتر سپراتور و نوع کاسه انتهای فیلتر است. بر این اساس فیلترهای سپراتور را در ۳ دسته اصلی طبقه بندی می کنیم.

۱- فیلتر سپراتور اینترنال و یا فیلتر المنتی کاسه بیرونی (Standard Warp Element)
فیلتر اینترنال کاسه بیرونی، درون مخزن سپراتور تعبیه می شود. در انتهای این نوع از فیلترها کاسه فیلتر بیرون زدگی دارد. در سطح این فیلتر جریان از خارج به سمت داخل هدایت می شود. در المنت فیلتر سپراتورکمپرسورها ترکیب هوا و روغن به صورت چرخشی وارد مخزن سپراتور می شود. در زمان ورود جریان هوا و روغن، مقدار قابل ملاحظه ای از روغن بر اثر نیروی گریز از مرکز جداشده و سپس به سمت پایین مخزن فرو می ریزند. ذرات روغن سبک تر که هنوز هم در هوا موجودند توسط عبور دادن از میان الیاف میکروفایبر گلاس به آن می چسبند و پس از آنکه تشکیل شبنم بدهند از سطح فیلتر به پایین می چکند.

فیلترهای اینترنال کاسه بیرونی برای حداکثر اختلاف فشار ۵ بار طراحی شده اند و در فشار کاری ۷ بار حداکثر روغن باقیمانده در جریان هوا تقریبا بین ۱ تا ۳ میلی گرم در متر مکعب است.

۲- فیلتر سپراتور اینترنال و یا فیلتر المنتی کاسه داخلی (Depth Separator Element)
این فیلتر به لحاظ ظاهری بسیار شبیه نوع کاسه بیرونی است. تنها تفاوت ظاهری این دو مدل در کاسه انتهای فیلتر است که بدون برجستگی و بیرون زدگی طراحی می شود اما همین تفاوت به ظاهر کوچک در مشخصات فنی تفاوت ایجاد کرده است. افت فشار در فیلترهای کاسه بیرونی در حدود ۰٫۱۷ ولی در کاسه داخلی در حدود ۰٫۲ بار است و نرخ جریان در فشار ۷ بار برای فیلتر سپراتور کاسه بیرونی ۲ تا ۴۲ متر مکعب در هر دقیقه است ولی در کاسه داخلی ۳٫۵ تا ۴۶ متر مکعب در هر دقیقه است. فیلتر سپراتور کاسه داخلی در زمان طراحی فضای کم تری اشغال می کند.

۳- فیلتر سپراتور اکسترنال یا کارتریجی (Air/Oil Separator Boxes)
فیلتر سپراتور کارتریجی و یا اکسترنال بر روی رسیور قرار می گیرد که نسل جدیدتری نسبت به فیلترهای اینترنال است. در این طراحی جدید با بیرون قرار گرفتن فیلتر سپراتور امکان تعویض سریع تر و راحت تر فیلتر فراهم آمده است. افت فشار در فیلتر کارتریجی در حدود ۰٫۲۵ بار و رنج نرخ جریان در فشار ثابت ۷ بار، ۱ تا ۵٫۵ متر مکعب بر دقیقه است.

در جدول زیر نمونه ای از فیلتر سپراتورهای برند فیلتر مان با هم مقایسه شده اند.

چه زمانی باید فیلتر سپراتور را تعویض کنیم؟
– اگرفیلتر سپراتور ساعت کارکرد پیش بینی شده توسط شرکت سازنده را گذرانده باشد باید تعویض شود. پوشش نانو فایبر گلاس به کار رفته در فیلتر سپراتور کمپرسور پس از مدتی اشباع می شود و عملکرد خود را از دست می دهد و این باعث بالا رفتن اختلاف فشار داخل و خارج المنت فیلتر می شود. معمولا 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 مهم تر کیفیت روغن مخصوص به کار رفته در کمپرسور دارد.
– در دوره های زمانی منظم که توسط اپراتور مشخص شده و در چک لیست کمپرسور درج شده است باید فیلتر سپراتور تعویض گردد.
– در چک های دوره ای 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 سپراتور در حدود bar 0.25و باید کمتر از bar 1 باشد و میزان ذرات روغن عبوری از فیلتر سپراتور کمپرسور بین ۳ تا ۵ PPM و یا به عبارتی ۳ تا ۵ میلی گرم در۱ متر مکعب است.
– اگر دمای مخزن هواساز بالاتر از نرمال باشد و مخزن روغن کم کرده باشد باید فیلتر سپراتور را چک و درصورت نیاز تعویض کنیم.
– اگر در خروجی هوا روغن قابل مشاهده وجود داشته باشد فیلتر سپراتور به درستی عمل نمی کند و باید تعویض شود.

فیلتر سپراتور خارجی مناسب است یا فیلتر سپراتور ایرانی؟
اغلب شرکت های سازنده کمپرسور، لوازم مصرفی آن مانند فیلترهای سپراتور را نیز تولید می کنند و در مدت زمان گارانتی کمپرسور باید از لوازم جانبی همان برند استفاده کنیم. معروف ترین شرکت های تولید کننده خارجی فیلتر سپراتور عبارتند از مان فیلتر MANN ، اطلس کوپکو Atlas copco ، اینگرسولرند Ingersoll Rand ، کامپیر compair ، کیسیر یا کایزر Kaeser ، بوگه Boge و فینی FINI . می باشد.
بهترین و با کیفیت ترین فیلتر اکسترنال و یا کارتریجی موجود در بازار، برند مان فیلتر آلمان، Sotras و یا Fai Filtri ایتالیا و انواع مشابه ساخت کشورهای اروپای غربی و ترک می باشد.
در خصوص فیلتر سپراتورهای المنتی یا همان اینترنال ، با توجه به شرایط بازار زمینه فیلترهای اصل کم و قیمت آن بسیار زیاد است. شرکت های تولید کننده فیلتر سپراتور در داخل کشور به نسبت قیمت های مناسب تری دارند و هدف اصلی شرکت هواسان مبتکر در این خصوص ارائه کیفیت برتر و جلب رضایت مشتری می باشد.
طبق استاندارد کیفیت هوای فشرده ISO 8573 یک استاندارد بین المللی در مورد کیفیت هوای فشرده می باشد و در نه بخش مجزا تنطیم شده است که در بخش اول کیفیت مورد نیاز برای هوای فشرده مطرح شده و در بخش های ۲ تا ۹ روش های تست برای محدوده ذرات موجود در هوا را می توانید مشاهده نمایید.
در این استاندارد کلاس هوا بر اساس ۳ رقم نشان داده می شود. رقم اول مربوط به ذرات جامد ، رقم دوم مربوط به آب و سومین عدد مربوط به روغن است. خروجی هوای فیلتر سپراتور باید دارای استانداردهای کافی باشد تا چه فیلتر ایرانی و چه فیلتر خارجی به سیستم ما لطمه وارد نکند.

در زمان خرید فیلتر سپراتور دانستن چه پارامتر و مشخصاتی از فیلتر اهمیت دارد؟
فشار محیط و ابعاد فیلتر مهم ترین پارامترها هستند. فیلترهای سپراتور در فشارهای ۷، ۱۰ ، ۱۴ و ۲۱ بار طراحی می شوند ولی غالبا فشار کاری را ۷ بار و حداکثر فشار را ۱۴ بار در نظر می گیرند. در مورد ابعاد فیلترهای المنتی دانستن ارتفاع فیلتر، قطر فیلتر، دهنه فیلتر ، فلنج فیلتر و تعداد سوراخ بر روی فلنج اهمیت دارد.
علاوه بر این دو مورد موارد دیگر مانند مش بندی فیلتر، حداکثر میزان روغن عبوری، راندمان فیلتر، اختلاف فشار در ابتدای نصب و متریال ساخت بهتر است در اختیار باشد تا بتوانیم چک کنیم که با دستگاه و استانداردها مطابقت داشته باشد.

روش تعویض فیلتر سپراتور اینترنال یا فیلتر المنتی ؟
– برای باز و بست فیلتر سپراتور در زمان تعویض، انواع انبر و آچارها وجود دارد که باید متناسب با پیچ ها فیلتر سپراتورآنها را تهییه نمایید .
– ابتدا حتما برق دستگاه را قطع کنید.
– سپس شیر های تخلیه را باز کنید تا هوای فشرده داخل سیستم ، تخلیه شود.
– المنت فیلتر سپراتور درون هوزینگ (housing) قرار دارد، با آچار مخصوص پیچ های نگه دارنده واشر را باز کرده و هوزینگ را به آسانی در می آوریم.
– سپس المنت فلیتر را با حرکت دادن انتهای فیلتر به چپ و راست به آرامی از جای خود خارج می کنیم .
– در آخر المنت فیلتر نو را در جای خود جا می زنیم و بعد نوبت به نصب مجدد هوزینگ، واشر و پیچ ها میرسد.

روش تعویض فیلتر سپراتور اکسترنال یا کارتریجی ؟
تعویض فیلترهای کارتریجی بسیار ساده و سریع انجام می شود. برای تعویض فیلترهای اکسترنال نیاز به آچار مخصوص کاسه ای و یا آچار فیلتر تسمه ای یا زنجیری داریم. البته آچار فیلتر تسمه فلزی از انعطاف و استحکام بیشتری برخوردار است.
– قبل از باز کردن فیلتر حتما دستگاه را خاموش کنید و شیر های تخلیه را باز کنید.
– با استفاده از آچار تسمه ای فیلتر را از محل خود خارج کنید.
– فیلتر نو را که رینگش را چرب کرده اید با دست در محل قرار دهید و با آچار مخصوص به اندازه یک چهارم دور آن را سفت کنید .
– پس از روشن کردن مجدد کمپرسور چک کنید تا روغن نشت نکرده باشد. اگر با نشت روغن مواجه شدید باید فیلتر را در محل خود سفت تر کنید.

آیاانتخاب فیلتر سپراتور غیر استاندارد در انفجار و آتش سوزی کمپرسور موثر است؟
متاسفانه باید در پاسخ به این سوال گفت بله. مهم ترین دلیل در انفجار و آتش سوزی کمپرسورهایی که از فیلتر سپراتور استفاده می کنند کیفیت پایین مواد اولیه و روش ساخت مقصر است.
و عامل اصلی آتش سوزی 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 بار های الکتریکی در داخل و یا بر روی سطح یک ماده است که بر اثر تماس دو ماده با جنس متفاوت بوجود می آید. در واقع بارها در زمان تماس جابجا می شوند و بعد از جدا شدن از یکدیگر تعادل باری بهم می خورد.

میزان جابجایی بار به موارد زیر بستگی دارد:
۱- مساحت مواد مورد تماس
۲- سرعت تماس و جدا شدن
۳- نسبت ثابت های دی الکتریکی دو ماده
۴- دمای محیط
۵- دمای مواد
۶- رطوبت نسبی

در کمپرسورهایی که فیلتر سپراتور به صورت اینترنال و یا داخل مخزن قرار می گیرد مخلوط هوا و روغن به صورت چرخشی وارد محفظه مخزن می شود تا با نیروی گریز از مرکز ذرات بزرگتر روغن جدا شود. اینجاست که ذرات روغن به بدنه فیلتر ساییده می شود و بدنه فیلتر که از جنس نمد است را باردار می کند. این عدم تعادل ادامه پیدا می کند و اگر تماس کوچکی بین دو قطب ایجاد شده رخ دهد جرقه ایجاد شده و وجود حرارت، مواد قابل اشتعال و سیستم برقی باعث آتش سوزی می شود.
حال اگر مواد بی کیفیت با ثابت های دی الکتریکی نامناسب در تولید فیلتر سپراتور انتخاب شود در حالیکه بقیه شرایط ثابت است میزان بار الکتریکی جا به جا شده بیشتر خواهد بود و این یعنی اختلاف پتانسیل الکتریکی بیشتر که جرقه بزرگتری را در صورت برقراری تماس دو قطب به دنبال خواهد داشت.
پس برای جلوگیری آتش سوزی در کمپرسورها اولین و مهم ترین اقدام استفاده از فیلترهای استاندارد و واشر آب بندی مرغوب است. بعد باید تمهیداتی در نظر بگیرید که بارهای ایجاد شده در یک محل تجمع پیدا نکند و تخلیه شود. برای این منظور حتما از اتصال بدنه فلزی فیلتر به بدنه مخزن سپراتور اطمینان پیدا کنید و سپس از ارتباط بدنه فلزی مخزن با بدنه خود دستگاه مطمئن شوید و در نهایت کمپرسور را به چاه ارت متصل کنید. ضمنا واشرفیلتر باید دارای نخ های فلزی باشد یا با سیم و یا هر هادی دیگری بین دو سطح واشر تماس ایجاد کنیم.