فهم المرشحات الدقيقة وعناصر مرشحات PTFE لترشيح الهواء المعقم

فهم المرشحات الدقيقة وعناصر مرشحات PTFE لترشيح الهواء المعقم

ولتجنب إهدار العمالة والموارد المالية والوقت، من الضروري فهم حالة تلوث النظام بشكل كامل وتكوين مرافق التنقية بشكل معقول - مثل إزالة الغبار وإزالة الزيت ووحدات التجفيف - داخل نظام الهواء المضغوط لتحسين إعداد الإمداد.

بعد الضغط، يمر الغاز عبر مبرد لاحق، حيث تنخفض درجة حرارة الغاز المضغوط الساخن إلى 40-50 درجة مئوية. يتكثف ما يقرب من 60% من محتوى الزيت والماء ويتم تصريفه؛ ومع ذلك، يجب إزالة الكميات المتبقية من الزيت ورذاذ الماء والجسيمات الصلبة من خلال الترشيح.

تتضمن عمليات الترشيح الحديثة أدوارًا متخصصة؛ وتختلف طرق الترشيح بناءً على المتطلبات المحددة ومواقع التطبيق، على عكس الأساليب التقليدية حيث كانت قطعة واحدة من المعدات تؤدي جميع مهام الفصل في وقت واحد.

تعتمد أنظمة التنقية التي تتطلب دقة ترشيح عالية على الترشيح متعدد المراحل، مما يزيد من دقة الترشيح تدريجيًا. يلبي هذا النهج متطلبات المستخدم من حيث الكفاءة والدقة، مع حماية المرشحات الدقيقة وإطالة عمرها الافتراضي؛ كما أنه يقلل بشكل كبير من حجم المعدات، مما يسهل تركيبها وصيانتها.

يستخدم فصل الغاز عن السائل بشكل عام كخطوة معالجة مسبقة في عملية الترشيح لإزالة الجسيمات الصلبة وقطرات السائل الكبيرة العالقة في الغاز المضغوط، مما يقلل الحمل على المرشحات اللاحقة.

تعتمد عملية فصل الغاز عن السائل عادةً على الجمع بين قوى القصور الذاتي (قوة الطرد المركزي، وتغييرات الاتجاه، والترسيب بفعل الجاذبية) مع أجهزة إزالة الرذاذ الشبكية السلكية. وبفضل بنيتها البسيطة وسهولة تصنيعها، تُعدّ هذه العملية طريقةً ممتازةً للمعالجة المسبقة. وهي تزيل عمومًا الجسيمات التي يزيد حجمها عن 5 ميكرومتر بكفاءة تتجاوز 98%.

يتمثل الغرض الأساسي من الترشيح الخشن في إزالة الجسيمات الصلبة المتبقية من الغاز لحماية المرشحات عالية الدقة التي تليها؛ أما الغرض الثانوي فهو فصل قطرات الزيت ذات حجم معين وجزيئات رذاذ الماء. تشمل تصنيفات المرشحات الخشنة 1 ميكرومتر، و5 ميكرومتر، و10 ميكرومتر، بكفاءة تتجاوز 90%. غالبًا ما تُستخدم هذه المرشحات بشكل مستقل في الأنظمة ذات المتطلبات الأقل صرامة، مثل أنظمة تزويد الهواء العامة في ورش العمل أو عمليات التنظيف.

صُممت عملية الترشيح الدقيق لإزالة جزيئات الزيت والماء المتبقية من الغاز بشكل كامل. توفر المرشحات عالية الدقة المتوفرة في السوق دقة ترشيح تصل إلى 0.01 ميكرومتر وكفاءة تتجاوز 99.999%، مما ينتج عنه محتوى زيت متبقٍ أقل من 0.01 ملغم/م³. يُستخدم الترشيح الدقيق عادةً بالتزامن مع الترشيح الخشن لحماية المرشح الدقيق وإطالة عمره الافتراضي.

بالإضافة إلى ذلك، في قطاعات محددة مثل معالجة الأغذية والتخمير والمواد الكيميائية والغاز الطبيعي، يتم استخدام الكربون المنشط لامتصاص الروائح، بينما تُستخدم طرق الامتصاص لإزالة مواد مثل كبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكربون.

بالنسبة لإمدادات الهواء النظيف المستخدمة في معالجة الأغذية والتخمير الميكروبي، فإن نظام تنقية متعدد المراحل متدرج أمر لا غنى عنه؛ والاعتماد فقط على مرشح التعقيم النهائي غير كافٍ.

لكن عملياً، تستخدم معظم المصانع الصغيرة والمتوسطة ضواغط هواء تعمل بالزيت أو بالزيت الدقيق. ونظراً لارتفاع تكاليف الشراء والصيانة، نادراً ما تُستخدم المعدات الخالية من الزيت في التخمير السائل للفطريات الصالحة للأكل، مما يعني أن أنظمة الترشيح المُثبّتة غالباً ما تفتقر إلى بعض المراحل الموصى بها.

نماذج حقن الزيت/الزيت الدقيق:

يجب أن تكون مزودة بعناصر ترشيح من الفئة H كخطوة إلزامية لتعزيز عملية التنقية؛ لا يمكن حذف هذه الخطوة.

دورات استبدال أقصر:

تم تقليل فترة الاستبدال الإلزامية لعناصر الترشيح الدقيقة Q/P/S وفلاتر الكربون النشط من 3000 ساعة إلى 2000 ساعة لمنع رذاذ الزيت من التسرب بمجرد تشبع الفلتر.

إدارة مُحسّنة لغرفة الضاغط:

يُعدّ توفير تهوية ميكانيكية إلزامية أمراً ضرورياً للحفاظ على درجة الحرارة المحيطة عند 32 درجة مئوية أو أقل. ويمكن تركيب مرشحات أولية كبيرة من الكربون النشط عند مدخل ضاغط الهواء لحجب روائح الورشة وتقليل دخول الشوائب المتطايرة.

حماية طرفية مزدوجة الطبقات للتعقيم:

يتم تركيب مرشحين للتعقيم من مادة PTFE على التوالي قبل خزان التخمير. ويخضع هذان المرشحان للتعقيم بالبخار في الموقع عند درجة حرارة 121 درجة مئوية لكل دفعة، مما يوفر اعتراضًا مزدوج الطبقات للأبواغ الميكروبية التي قد تحمل رذاذ الزيت.

توفر عناصر ترشيح PTFE المستخدمة في معدات التخمير عادةً كفاءة ترشيح تبلغ 99.999% للجسيمات التي يبلغ حجمها 0.01 ميكرومتر.