اکنون پرس و جو کنید
هوای فشرده اغلب چهارمین کاربرد در محیطهای صنعتی نامیده میشود، با این حال سطوح آلودگی آن یکی از نادیدهگرفتهترین متغیرها در قابلیت اطمینان سیستم است. زباله های جامد، انتقال آب و آئروسل های روغن به طور مستقیم بر طول عمر اجزای پنوماتیک، کیفیت محصول و دقت ابزار دقیق تأثیر می گذارند. معیار بین المللی کلاس های خلوص هوای فشرده تعریف شده در ISO 8573-1 یک چارچوب قابل اندازه گیری برای تعیین، اندازه گیری و اعتبارسنجی کیفیت هوا ارائه می دهد. این مقاله یک بررسی عمیق فنی در هر کلاس خلوص ارائه می دهد، با تمرکز بر آستانه های کلاس 1 ذرات، محدودیت های آلاینده روغن، انطباق با فیلتراسیون چند مرحله ای، و پروتکل های اعتبار سنجی صنعتی - بدون تعصب نام تجاری یا توصیه های عمومی.
درک بازنگریهای ISO 8573-1:2010 برای مهندسانی که سیستمهای فیلتراسیون را مشخص میکنند، ارزیابی ریسک یا ممیزی واحدهای آمادهسازی هوای موجود را انجام میدهند، حیاتی است. این استاندارد با اختصاص اعداد کلاس گسسته به سه گروه آلاینده اصلی، ابهام را از بین می برد: ذرات جامد، آب (مایع و بخار)، و روغن (آئروسل، مایع و بخار). در پایان این راهنما، شما قادر خواهید بود تا به تعبیر کلاس خلوص، طراحی a حذف ذرات جامد استراتژی، و اجرای روال های اعتبارسنجی مطابق با بهترین شیوه های جهانی.
ISO 8573-1 کیفیت هوا را به سه دسته آلاینده مستقل سازماندهی می کند. هر دسته دارای مقیاس کلاس خلوص خاص خود است (کلاس 0 تا کلاس X، که در آن کلاس 0 دقیق ترین نیازی است که معمولاً توسط سازندگان تجهیزات تعریف می شود). جدول زیر محدودیتهای آستانه معمولی برای کلاسهای 1 تا 4 را خلاصه میکند که بیشتر کاربردهای صنعتی و با خلوص بالا را پوشش میدهد.
| کلاس خلوص | ذرات جامد (ذرات/m³) | نقطه شبنم فشار (آب) | روغن کل (mg/m³) |
|---|---|---|---|
| کلاس 1 | ≤ 100000 (0.1-0.5μm) ≤ 1000 (0.5-1.0μm) ≤ 10 (1.0-5.0μm) | ≤ -70 درجه سانتیگراد | ≤ 0.01 |
| کلاس 2 | ≤ 1,000,000 (0.1-0.5μm) ≤ 10000 (0.5-1.0μm) ≤ 100 (1.0-5.0μm) | ≤ -40 درجه سانتیگراد | ≤ 0.1 |
| کلاس 3 | هیچ محدودیتی برای ≤0.5μm تعریف نشده است ≤ 100000 (0.5-1.0μm) ≤ 1000 (1.0-5.0μm) | ≤ -20 درجه سانتیگراد | ≤ 1.0 |
| کلاس 4 | هیچ محدودیتی برای ≤0.5μm تعریف نشده است & 0.5-1.0µm ≤ 10000 (1.0-5.0μm) | ≤ 3 درجه سانتیگراد | ≤ 5.0 |
توجه به این نکته ضروری است که کلاس روغن شامل سه حالت است: روغن مایع، آئروسل روغن و بخار روغن. برای انطباق با کلاس 1، غلظت کل روغن (شامل بخار) نباید از 0.01 mg/m³ تجاوز کند. طبقات آب توسط نقطه شبنم فشار (PDP) برای غلظت بخار و آب مایع بر حسب mg/m³ برای کلاسهای پایینتر کنترل میشوند، اما PDP بر مشخصات با خلوص بالا غالب است. طبقه بندی ذرات جامد از سه محدوده اندازه گسسته استفاده می کند که برای اعتبارسنجی دقیق نیاز به شمارش ذرات چند کانالی دارد.
ذرات کلاس 1 بیشترین ارجاع و در عین حال اغلب مورد سوء تفاهم است. طبق ISO 8573-1:2010، کلاس 1 برای ذرات جامد الزام می کند که غلظت ذرات با اندازه 0.1-0.5 میکرومتر نباید از 100000 ذره در متر مکعب تجاوز کند. ذرات 0.5-1.0 میکرومتر ≤ 1000 ذرات در متر مکعب؛ و ذرات 1.0-5.0 میکرومتر ≤ 10 ذره در متر مکعب. قابل ذکر است، ذرات بزرگتر از 5 میکرومتر در کلاس 1 مجاز نیستند زیرا استاندارد فرض می کند که پیش فیلتراسیون موثر آنها را از بین می برد.
برای دستیابی به این سطوح سختگیرانه، فیلترهای ادغام کننده معمولی با 0.01 میکرومتر (یا بازده 99.9999٪) ضروری هستند اما به تنهایی کافی نیستند. را آستانه آلودگی نفتی و حذف ذرات به یکدیگر وابسته هستند زیرا آئروسل های روغن می توانند با ذرات گرد و غبار متصل شوند و توزیع اندازه را تغییر دهند. یک رویکرد اثبات شده شامل:
دادههای اعتبارسنجی دنیای واقعی از یک خط بستهبندی دارویی نشان داد که پس از مقاومسازی یک سیستم فیلتراسیون سه مرحلهای با مرحله کربن فعال، تعداد ذرات 0.1 تا 0.5 میکرومتر از 450000 ذره در متر مکعب به تنها 12000 ذرات در متر مکعب کاهش یافت، اما به راحتی با نصب کلاس 1 در متر مکعب کاهش یافت. خشک کن هوای فشرده نمی تواند PDP -70 درجه سانتیگراد را حفظ کند، و این امر تأثیر متقابل بین کلاس های آب و ذرات را برجسته می کند.
ISO 8573-1 محتوای کل روغن را به عنوان مجموع روغن مایع، آئروسل روغن و بخار روغن تعریف می کند. برای کلاس 1، غلظت ترکیبی باید ≤ 0.01 mg/m³ باشد. این بسیار چالش برانگیز است زیرا فیلترهای ادغام کننده سنتی به طور موثر روغن مایع و آئروسل را تا 0.01 میلی گرم بر متر مکعب حذف می کنند اما نمی توانند بخار روغن را کاهش دهند. بخار نفت مانند گاز رفتار می کند و به جذب کربن فعال یا تبدیل کاتالیزوری نیاز دارد.
در یک ممیزی بین صنعتی در سال 2022 از 150 سیستم هوای فشرده با برچسب "بدون روغن"، تنها 23 درصد به سطح کل روغن کلاس 1 هنگام اندازه گیری بخار دست یافتند. نقطه شکست اولیه این فرض بود که یک کمپرسور بدون روغن (به عنوان مثال، نوع بدون روغن کاری) تمام روغن را از بین می برد. هوای محیط حاوی بخارات هیدروکربنی ناشی از اگزوز موتور، گازهای گلخانه ای صنعتی و حتی ترکیبات آلی فرار است که در طول فشرده سازی متمرکز می شوند. بنابراین، حتی کمپرسورهای اسکرو یا سانتریفیوژ بدون روغن، برای رسیدن به کلاس روغن کلاس 1، نیاز به حذف بخار پایین دستی دارند.
حذف موثر بخار روغن نیازمند فیلترهای کربن فعال با عمق بستر و زمان تماس دقیق است. یک برج کربن معمولی با عمق بستر 50 میلیمتر با سرعت 0.3 متر بر ثانیه، بخار را به کمتر از 0.003 میلیگرم در متر مکعب کاهش میدهد، اما اشباع به سرعت رخ میدهد (معمولاً 800-1000 ساعت کارکرد). برای انطباق مداوم کلاس 1، برج های کربن دوگانه با سوئیچینگ خودکار یا سیستم های اکسیداسیون کاتالیزوری مستقر شده اند. قانون صنعت: بخار روغن را به صورت فصلی با استفاده از روش های تست ISO 8573-5 (استخراج با حلال و تجزیه و تحلیل مادون قرمز) پایش کنید.
دستیابی و حفظ کلاس های خلوص ISO 8573-1 نیازمند یک معماری فیلتراسیون چند مرحله ای است. هیچ عنصر فیلتری نمی تواند به طور همزمان ذرات زیر میکرونی، آب مایع، ذرات معلق در هوا و بخار هیدروکربن را حذف کند. جدول زیر مراحل فیلتراسیون را به آلاینده های هدفمند و نتایج کلاس ISO نشان می دهد.
| مرحله فیلتراسیون | هدف آلاینده | حذف ذرات مورد انتظار | مشارکت در کلاس ISO |
|---|---|---|---|
| ذرات اولیه (5-40 میکرومتر) | زنگ زدگی، رسوب لوله، گرد و غبار حجیم | > 95 درصد از ذرات > 5 میکرومتر | از کور شدن پایین دست جلوگیری می کند. ذرات کلاس 3-4 را پشتیبانی می کند |
| ادغام (0.01 میکرومتر) | آئروسل های روغن، ذرات زیر میکرون، غبار مایع | 99.9999٪ در 0.1 میکرومتر | ذرات کلاس 1 و آئروسل روغن کلاس 1 (بخش آئروسل) را فعال می کند |
| خشک کن یخچال یا خشک کن | بخار آب / نقطه شبنم فشار | قابل اجرا نیست | کلاس آب مجموعه: PDP -70 درجه سانتی گراد برای کلاس 1، -40 درجه سانتی گراد برای کلاس 2 |
| کربن فعال / کاتالیزور | بخار نفت، هیدروکربن ها | VOC ها را جذب می کند، بدون احتباس ذرات | روغن کل را به ≤0.003 mg/m³ (کلاس 1 یا بهتر) کاهش می دهد. |
انطباق چند مرحله ای فیلتراسیون نیز به ترتیب صحیح اجزا نیاز دارد. یک خطای رایج قرار دادن خشک کن خشک کن قبل از فیلتر ادغام کننده است: بستر خشک کن با آئروسل های روغنی آلوده می شود و عمر آن را به شدت کاهش می دهد. توالی تایید شده عبارت است از: پس کولر → جداکننده رطوبت → فیلتر ادغام کننده (0.01 میکرومتر) → خشک کن خشک کن (در صورت نیاز برای PDP کم) → جاذب کربن (در صورت نیاز به حذف بخار روغن). هر انتقال باید با مواد مقاوم در برابر خوردگی لوله شود (فولاد ضد زنگ توصیه می شود برای سیستم های کلاس 1) برای جلوگیری از حباب مجدد.
از منظر اعتبار سنجی صنعتی، یک مرکز بسته بندی مواد غذایی پس از اجرای یک سیستم چند مرحله ای تایید شده با تست یکپارچگی فیلتر سه ماهه، رد محصول را تا 67 درصد کاهش داد. این سیستم برای ISO 8573-1 کلاس 1:2:1 (ذرات:آب:روغن) طراحی شده است. این ترکیب خاص به طور گسترده در مونتاژ الکترونیک، بسته بندی تاول های دارویی و ابزار دقیق مورد استفاده قرار می گیرد.
اعتبار سنجی سنگ بنای هر ادعای خلوص است. ISO 8573 مجموعه ای از قطعات (ISO 8573-2 تا ISO 8573-9) را ارائه می دهد که تکنیک های نمونه برداری، روش های اندازه گیری و تجهیزات تست را مشخص می کند. اعتبار سنجی هوای صنعتی برای ذرات جامد به یک پروب ایزوکینتیک و یک شمارنده ذرات لیزری کالیبره شده بر اساس ISO 21501-4 نیاز دارد. بخار آب از طریق فشارسنج های نقطه شبنم (آینه سرد یا حسگرهای خازنی) تعیین می شود. برای مقدار کل روغن، روش ISO 8573-2 (گرانی سنجی برای روغن مایع) و ISO 8573-5 (IR استخراج با حلال برای بخار) باید ترکیب شوند.
یک طرح اعتبارسنجی عملی باید شامل موارد زیر باشد:
مورد واقعی: یک کارگاه رنگ خودرو اعتبار سنجی سه ماهه را انجام داد و متوجه شد که کلاس ذرات آنها پس از 11 ماه به دلیل تخریب عناصر ادغام شده از 1 به 3 تغییر کرده است. آنها با استفاده از داده های روند، فواصل جایگزینی را از تقویم تا فشار تفاضلی بهینه کردند و عمر عنصر را تا 22 درصد افزایش دادند و در عین حال انطباق ذرات کلاس 1 را حفظ کردند.
نمودار SVG زیر یک قطار تصفیه هوای فشرده معمولی را نشان می دهد که برای دیدار با ذرات، آب و روغن کلاس 1 یا 2 طراحی شده است. هر مرحله به تدریج آلاینده های هدف را حذف می کند. توالی و فاصله اجزا برای جلوگیری از تبخیر مجدد یا جابجایی مجدد بسیار مهم است.
در حالی که فیلترهای استاندارد خارج از قفسه وجود دارد، دستیابی به کلاس های خلوص ISO 8573-1 به دلیل شرایط محیطی متغیر، دینامیک جریان و محدودیت های فضا اغلب نیازمند مهندسی سفارشی است. بسیاری از کاربران صنعتی با متخصصان OEM/ODM همکاری می کنند تا سیستم های فیلتراسیون متناسب با کلاس مورد نیاز خود را طراحی کنند (به عنوان مثال، کلاس 1:1:1 برای تامین هوای اتاق تمیز). تدارکات مستقیم کارخانه، عدم تطابق مشخصات واسطه را از بین می برد و امکان دسترسی مستقیم به منحنی های عملکرد فیلتر و داده های اعتبار سنجی را فراهم می کند. سفارشی سازی می تواند شامل موارد زیر باشد:
رویکرد مستقیم کارخانه نیز زنجیره اعتبار سنجی را ساده میکند: مشتریان میتوانند برای هر مرحله فیلتر قبل از ارسال، گواهیهای تست ISO 8573-1 را درخواست کنند و غافلگیری راهاندازی در محل را کاهش دهند. برای صنایعی مانند برش لیزری یا ساخت نیمه هادی، که در آن حتی بخار روغن کمی باعث کدر شدن لنز یا نقص ویفر می شود، راه حل های چند مرحله ای سفارشی اختیاری نیستند - آنها اجباری هستند. گرایش به سمت ادغام Industry 4.0 به این معنی است که فیلترهای سفارشی مدرن شامل حسگرهای IO-Link برای نگهداری پیشبینیشده، تغذیه مستقیم روند شمارش ذرات و دادههای نقطه شبنم به سیستمهای SCADA هستند.
تجدید نظر در سال 2010 الزامات دقیق تری را برای شمارش ذرات معرفی کرد و به جای دو کانال قبلی، سه کانال اندازه مجزا را مشخص کرد. همچنین روشهای اندازهگیری بخار نفت را با تکنیکهای تحلیلی مدرن هماهنگ کرد. برای کلاس آب، مقادیر نقطه شبنم فشار برای هماهنگی با قابلیت های تبرید و خشک کن خشک کن تنظیم شد.
بله، کلاس ذرات مستقل از کلاس آب است. با این حال، آب مایع در سیستم میتواند باعث تورم محیط فیلتر یا رشد میکروبی شود که ذرات اضافی را آزاد میکند و به طور بالقوه تعداد ذرات را بالاتر از حد کلاس 1 میبرد. برای کلاس 1 ذرات مطمئن، جریان هوا را خشک نگه دارید (حداقل آب کلاس 4) تا از آلودگی ثانویه جلوگیری شود.
برای کاربردهای حیاتی (داروسازی، الکترونیک، مواد غذایی)، اعتبارسنجی سه ماهه توصیه می شود. برای استفاده عمومی صنعتی، اعتبارسنجی دوسالانه کافی است. پس از هر گونه تعویض فیلتر، سرویس خشک کن یا تعمیر کمپرسور، باید اعتبار سنجی کامل انجام شود. رویکردهای مبتنی بر ریسک در صورتی که دادههای تاریخی انحراف را نشان دهند، فراوانی را افزایش میدهند.
روغن کل کلاس 1 (مایع بخار آئروسل) ≤ 0.01 mg/m³. هیچ محدودیت جداگانه ای برای بخار وجود ندارد. اما از آنجایی که فیلترهای ادغام کننده آئروسل را به حدود کاهش می دهند. 0.001 mg/m³، بودجه باقیمانده برای بخار ≤ 0.009 mg/m³ است. در عمل، جاذب های کربن با کیفیت بالا کمتر از 0.003 میلی گرم در متر مکعب روغن کل را ارائه می دهند.
آزمایش را در نقطه استفاده که کیفیت هوا مشخص شده است توصیه می کند. برای سیستمهای بزرگ با انشعابهای متعدد، یک نقطه بدترین حالت (دورترین نقطه از درمان، پس از اجرای طولانی لوله) باید آزمایش شود. استانداردها همچنین توصیه میکنند که بعد از هر فیلتراسیون یا خشککردن جزء تست شود تا عملکرد مرحله تأیید شود.
اضافه کردن: شماره 9 ، خط 30 ، جاده کائولی ، شهر فنگجینگ ، منطقه جینشان ، شانگهای ، چین
تلفن: +86-400-611-3166
ایمیل:
حق نشر © شرکت فناوری صرفه جویی در مصرف انرژی DeMargo (شانگهای) ، آموزشی ویبولیتین. حقوق محفوظ است. کارخانه تصفیه گاز سفارشی
