八、过滤器
8-1 为什么空气中油的危害是最大的？
在一些要求严格的地方，比如气动控制系统中，一滴油能改变气孔的状况，使原本正常自动运行的生产线瘫痪。有时，油还会将气动阀门的密封圈和柱体胀大，造成操作迟缓，严重的甚至堵塞。在同空气完成的工序中，如吹形件，油还会造成产品外形缺陷或外表污染。
8-2 油污的主要来源是怎样？
由于大部分压缩空气系统都使用润滑油式压缩机，该机在工作中将油汽化变成油滴。它们以二种方式形成的：一种是由于活塞压缩或叶片旋转的剪切作用产生的所谓“分散型液滴”，其走径从1~50μm。另一种是在润滑油冷却高温的机体时,汽化形成的“冷凝型液滴”，其直径一般小于1μm，这种冷凝油滴通常占全部油污重量超过50%，占全部油污实际颗粒数量超过99%。
8-3 油量常用的计量标准是什么？
油污量一般采用一种很小的计量标准来清晰地表示出其累积的状态。100scfm(每分钟标准立方尺)空气中含有1PPM（W/W）（重量的百万分之几）油流量相当于每月150ml。
8-4 无油压缩机可以完全消除污染物的产生吗？
不能。在最理想的工作状态下，此类压缩机也会产生不少于0.5PPM W/W的碳氢化合物，即按100scfm气量计，每月产生的汽化冷凝液也超过15mL。
8-5 什么叫压缩空气过滤器？
压缩空气过滤器就是对压缩空气进行过滤、净化处理的装置。我们一般特指压缩空气系统管路中的高效精密过滤器。
8-6 过滤器的工作原理是什么？
一般过滤器滤芯是由纤维介质、滤网、海棉等材料组成，压缩空气中的固体的、液体的微粒（滴）经过过滤材料的拦截后，凝聚在滤芯表面（内外侧），积聚在滤芯表面的液滴和杂质经过重力的作用沉淀到过滤器的底部再经自动排水器或人工排出。
8-7 几种一般类型过滤器的特点是什么？
利用表面产生吸引力的吸附式（活性碳）过滤器，存在着使用周期有限，吸附剂吸收油后其吸附能力也随之降低等问题。吸收式过滤器的主要材质是吸收剂，如羊毛、油毡和棉花，在将液体吸收至内部并侵满后，会失去其结构上优势而迅速失效。机械式分离器和筛网式空气过滤器，通常按5、10、20 和40μm 来分类，对于占油滴中大部分的微小颗粒是无效的。
8-8 玻璃纤维材质应用于过滤器中有什么特点？
玻璃纤维能十分有效地分离直径从50—0.01μm 间的润滑油滴，它在过滤时即不必吸附也不用吸收，而且十分有效，比其他材质更优胜。
8-9 由玻璃纤维材质为滤芯核心的凝聚式过滤器的工作机理是怎样的？
空气从滤芯中部流入，通过重力作用、惯性碰撞、直接拦截和渗透四种机理将油滴收集起来。 重力作用：当过滤器内气流速度较低时，直径20—50μm 的油滴在到达滤层前，经重力自由落体大部分被收集起来，而且气流在流经滤网时也继续落下收集。气流速度越大，其效率越低。惯性碰撞：通常直径大于1μm的悬浮颗粒具有很大的冲量，与气流路径不常一致，因而会惯性地撞上纤维
层。气流速度越大，碰撞率越大。直接拦截：直径从0.3—1μm 的颗粒，因其质量太小已不具有液体的通常特性了。它们以一种无规则的布朗运动方式运动着，与气流路径是一不致的，正因这种运动方式使其能被更细密的滤层俘获。粒子越小，布朗运动越剧烈，捕捉机率越大。
8-10 高效过滤器的主要特点是什么?
直径为0.3μm 的颗粒既不能用机械方法也不能有效地去捕获.评价一个过滤器是否高效是看其是否有能力最大限度内地浮获这类尺寸的颗粒.
8-11 高效的凝聚式过滤器的简单工作过程是怎样的?
压缩空气进入滤芯的中部后,经重力、碰撞、拦截和渗透作用被滤层搜集起来。当油滴被滤层清除后，首先要收信它们。小油滴先聚合成大油滴，聚合的油滴质量足够大时，会沉降到滤层底部。然后流入过滤槽内，经人工或自动排油装置从系统中排除。
8-12 高效的凝聚式过滤器有哪些设计要求？
1） 玻璃纤维具有防水性却不防油。油会在纤维表面形成薄膜，影响搜集并增加了筛芯的功能直径。对此，设计中就必须选择更加纤细的纤维。
2）过滤层的设计主要考虑控制气流速度和过滤层的物理环境。只有保证材质有足够大的表面积，使气流速度尽量低，从而使拦截、碰撞和扩散作用更加有效。另一方面，设计的滤床也要足够厚，使粒子有充足的停留时间。最后，滤芯中不能有太多的纤维层，这会阻碍排水，增大压损，使过滤器效益降低。
3）油滴的收集是一个物理过程，压力、流速、湿度和杂质本身的物理特性都会影响聚集结果。因此过滤层的配置、安排、尺寸以及类型选择也很关键。
8-13 凝聚式过滤器的滤芯有使用寿命吗？
有。理论上，过滤层可无限次地清除液体并保持其高效性。事实上，因滤网在使用中不断收集液体而产生压降增加，会导致过滤层有一定的有效使用寿命。
8-14 凝聚式过滤器的滤芯为什么使用多孔泡沫层（或罩）？
1）一般凝聚式的过滤器的滤芯设计中全在过滤层内、外设置多孔泡沫层或罩。
2）当含油质的气流经过滤中心层的作用放射状地流入柔韧的内多孔泡沫套层，它一方面对气流起到分散器、预过滤器和空间稳定器的作用；另一方面通过自身调整改变气流（扩张或收缩），使气流对过滤层产生柔和压力，保证其工作时完整而有效。
3）气流经过滤层时，油滴被拦截和收集。油聚集后，经过一层硬质金属管流到外层多孔泡沫罩（套在金属管外）。多层多孔泡沫罩具有较大的不吸收表面，可使油迅速覆盖在其表面，在重力作用下，流至底部，从而阻止了油重回气流的情况产生。当油积聚在罩底（无气流死区）时，泡沫孔被堵满，油降至收集槽中。
8-15 过滤器滤芯的等级标准划分依据是什么？
根据ISO8573。1质量等级，过滤器处理压缩空气所达到的等级，一般根据滤芯处理后固态染物粒子的尺寸大小、液态水的含量和油滴、油雾、油汽的含量来划分。
8-16 过滤器的等级是如何具体划分的？
一般过滤器的等级可分为预过滤器、初过滤器、精过滤器和活性碳过滤器。其中预过滤器一般滤除直径3～μm 微粒，初过滤器一般滤除直径0.5～1μm 微粒和油雾剩余含量1PPM，精过滤器一般滤除直径0.01μm的微粒和油雾剩余含量0.01PPM，活性碳过滤器则主要用来去除臭味和油蒸汽（油雾剩余含量仅0.003PPM）。
8-17 过滤器不同等级标准的适用场合如何？
预过滤器一般用于压缩机（后冷却器）的下游，使用场合要求不高。初过滤器一般用于工具、马达、气缸等。精过滤器一般用于喷漆、注塑、仪表、控制阀、传动、搅拌、电子元件制造、氮分离等。活性碳过滤器一般用于食品和药品制造、呼吸空气、气体加工等。
8-18 为什么过滤器要搭配选购？
一般人的误区是，认为根据所需要的空气质量选择对应处理精度的单支过滤器就能达到要求，并且节约开支，其实不然，所需要的空气质量虽然由所选的单支过滤器的处理精度决定，但没有前置低一级过滤器的预处理保护，高精密滤芯很快就会因负载过大而堵塞，加快了滤芯的更换频率，从而会变相地增加生产成本。
8-19 过滤器能否降低空气露点？
过滤器一般只能除去固体的、液体的微粒（滴），而水蒸气和油蒸气却可以毫无阻挡地通过过滤材料弯弯曲曲的通径。所以，机械式过滤器无法将其滤除（活性碳过滤器除外）。要从根本上去除水蒸气和油蒸气，只有用干燥机降低空气的露点温度。
8-20 过滤效率与空气温度的关系是什么？
压缩空气中所含油和水的温度，影响着过滤器效率。如：当温度为30℃时，流经过滤器的油含量为20℃时的5 倍；当温度上升为40℃时，流经过滤器的含油量为20℃时的10 倍。所以过滤器一般要安装在压缩空气系统的温度的最低点。
8-21 国产滤芯与进口滤芯的差距在哪里？
由于原材料、设备等原因，国产滤芯一直在过滤材料、加工工艺上落后于进口滤芯。检测手段和检测设备的落后，又使国产滤芯因无定量权威分析而无法提高品质。国产滤芯相比进口滤芯，一般比较粗糙和笨重。
8-22 过滤器的选购件有哪些？
过滤器的选购件一般包括：内部自动排水器、外接自动排水器、压差表、压差计、电子压差指示器和液位指示器。
8-23 过滤器的选购件有何用途？
过滤器选购件中内部自动排水器和外接自动排水器用于将滤芯过滤出油、水与尘的混合物自动排出过滤器，减少人为因素养影响系统的过滤效率。压差表、压差计、电子压差指示器用于指导更换滤芯的时间。液位指示器用于指示过滤器内部油、水、尘等混合污染物的多少（可监测内部自动排水器的工作状况和指导人工手动排污）。
8-24 过滤器滤芯的更换周期如何确定？
滤芯的更换周期由它的压力降决定，一般来说压力降超过了0.68kgf/cm2,过滤器压差计指针指向红色区域，或工作满6000~8000小时（一年）即要更换。活性碳滤芯则在下游测到气味时更换。 8-25 为什么要定期更换过滤器滤芯？因为滤芯持续被污染后，将导致气体的流量在系统中变小而压降变高，同时，能源电力上的消耗也因此上升。结果导致操作和生产成本提高，并增加环境的负担。
8-26 过滤器安装应注意哪些方面？
1）工作压力不超过过滤器所标明的最大压力；
2）过滤器一般要安装在后冷却器和储气罐之后，尽量靠近使用点和温度最低点。
3）过滤器不应安装在快速开启阀之后，并防止回流和冲击现象。 4）过滤器应垂直安装，并在下方留有足够空间更换滤芯。 5）较大过滤器在管线中应有适当支撑。
8-27 更换滤芯的注意事项是什么？
1）隔离过滤器，关闭进气阀或压缩空气供应系统，完全卸压后再关闭出气阀（或关闭出气阀后通过过滤器
排水也完全卸压）。
2）拧掉壳体，取下旧滤芯。 3）清洗过滤器壳体。
4）换上新滤芯（不要遗漏密封圈，并加凡士林，滤芯应装紧装正）。
九、吸附式干燥机
9-1 吸附式干燥机的分类是什么？
吸附式干燥机分为简易型吸附式干燥机（一次性）和再生型吸附式干燥机（自动循环型）。我们日常多采用再生型吸附式干燥机，简易型吸附式干燥机多用于小型实验室。再生型吸附式干燥机一般分为无热再生吸附式干燥机和有热再生吸附式干燥机。有热再生吸附式干燥机根据加热方式又可分为内加热型吸附式干燥机和外加热型吸附式干燥机。
9-2 再生吸附式干燥机的运行原理是什么？
再生吸附式干燥机由两个双联机筒组成，机筒里装满了干燥剂（干燥剂的表面能吸收水份）。两个机筒轮流接通和关闭气源，交替进行干燥和再生运行，从而使气流能持续接触干的干燥剂来达到脱湿干燥的目的。
9-3 无热再生吸附式干燥机的干燥原理是什么？
无热再生吸附式干燥机是通过“压力变化”来达到干燥效果。由于空气容纳水汽的能力与压力呈反比，其干燥后的一部分干燥空气（称为再生气）减压膨胀至大气压，这种压力变化能膨胀空气变得更加干燥，然后让它流过未接通气流的需再生的干燥剂层（即已吸收足够水汽的干燥塔），干燥的再生空气吸出干燥剂里的水分，将其带出干燥机来达到脱湿干燥的目的。无热再生吸附式干燥机一般要消耗15%左右的再生压缩空气。
9-4 有热再生吸附式干燥机的工作原理是什么？
有热再生吸附式干燥机是通过“温度变化”来达到干燥效果。因为空气容纳水汽的能力与温度呈正比。内加热型吸附式干燥机是让少量干燥空气（称为再生气）流过需再生的干燥剂层并启动内置在机筒内的加热器，产生的高温空气会吸出干燥剂空气里的水分，将其带出干燥机。外加热型附式干燥机是一种让少量干燥空气（称为再生气）流过外置的加热器再次吹过需再生的干燥剂层，产生的高温干燥空气会吸出干燥剂里的水分，将其带出干燥机。外加热型吸附式干燥机另一种是通过鼓风机将普通空气吹过外置在机筒的加热器，产生高温空气可吸出干燥剂里的水分，将其带出干燥机。此种外加热型吸附式干燥机不需要消耗压缩空气，即再生气消耗为0%。
9-5 吸附式干燥机的干燥剂有哪些？
吸附式干燥机一般采用硅胶、活性氧化铝、分子筛作为干燥剂。
9-6 各类干燥剂的特点是什么？
硅胶较易受水份潮解。活性氧化铝的吸附性能很强、很稳定，遇到水分不潮解，且具有高抗碎强度和抗磨蚀性，适用范围较广。分子筛由于在相对湿度20%以下有较好的干燥性能，常常仅用为深度干燥的干燥剂。
9-7 吸附式干燥机的适用范围如何？
吸附式干燥机用于压力露点要求在零度（0℃）以下的场合。它能达到冷冻式干燥机远远不能达到的干燥效果。
9-8 吸附式干燥机的干燥效率与气流温度的关系是什么？
气流的温度越低，吸附式干燥机的干燥效率越高。因为空气温度越低，容纳的水分越少，对吸附式干燥机的干燥负载就越低，吸附式干燥机的干燥能力就越强，故而效率越高。
9-9 无热吸附式干燥机的干燥效率与气流压力的关系是什么？
无热吸附式干燥机是通过变压（即压力变化）来进行干燥达到除湿效果的。干燥剂再生时气流的压力差越大，再生气吸出的干燥剂里的水份就越多，干燥剂的再生效果就越好，下一工作周期时的干燥效果就越佳。一般来说，无热吸附式干燥机都有它额定的最小工作压力，否则达不到干燥机设定的干燥效果。
9-10 吸附式干燥机前置过滤器有何作用？
吸附式干燥机的前置过滤器用于清除压缩空气中的固态和液态污染物，延长干燥剂层的使用寿命（尤其是油污染会造成干燥剂因“中毒”而失效。
9-11 吸附式干燥机后置过滤器有何作用？
吸附式干燥机的后置过滤器用于清除干燥剂粉尘，防止下游有尘埃污染物。
9-12 加大吸附式干燥机的吸附床有何作用？ 1）增加压缩空气与吸附剂的接触时间；
2）额外的吸附剂用于补偿干燥剂的自然老化； 3）确保出口露点温度稳定；
4）保存足够吸附热以备正常再生之需。
9-13 国产吸附式干燥机与进口吸附式干燥机的差距？
首先，由于国内的干燥剂（例如活性氧化铝）的吸附性能不佳，国产吸附式干燥机的压力露点-20℃以下就无能为力了。其次，国内的阀门阀件的性能不佳，开启不很顺畅，造成国产吸附式干燥机的故障不断，工作不稳定。再次，国产吸附式干燥机的设计落后。要知道合适的干燥剂层、机筒、管路、阀门设计可以减少压降，提高干燥效果。特别是塔体尺寸和分流器的设计，关系到气流在塔体内的均匀走向和气流与干燥剂的接触时间，从而直接影响干燥机的干燥效率。
9-14 吸附式干燥机电源指示灯不亮有何原因，如何解决？ 1）电源未接通。检查电路终端板上的电压； 2）开关置于关的位置。将开关置于开的位置； 3）开关失灵，更换开关。
4）指示灯被烧毁。更换指示灯。
9-15 吸附式干燥机出口露点值为什么会过高？ 1）超出最大流量值和超过设计条件；
2）干燥剂没有吸附作用：a使用寿命已结束、b干燥剂已被污染（如被油污染）、c过早饱和（吸水过多）。
3）气流进入干燥机前没有预处理除去液态水。
9-16 干燥剂过早饱和的原因是什么？ 1）再生气率不足：a再生气阀排放不出、再生循环时，b工作塔压力并未完全下降（无法降到2kgf/cm2以下），造成压力差太小。 2）排气消音器堵塞； 3）排气阀无法打开；
4）单向阀卡住无法正常关闭：a、设置不当；b、定时器故障。
9-17 吸附式干燥机工作塔压为什么达不到系统压力？ 1）再生气/升压阀无法关闭；2）下游空气的需求量过大。
9-18 吸附式干燥机再生塔压为什么无法降到2kgf/cm2 以下？
1）消音器堵塞；2）单向阀失灵；3）排气阀开启过久；4）再生气/升压阀无法开启。
9-19 吸附式干燥机再生循环时再生气排放量为什么过大？ 1）进气阀无法关闭；2）单向阀失灵。
9-20 吸附式干燥机两塔不能循环再生和干燥有何后果？是何缘故？如何解决？
吸附式干燥机两塔不能循环再生和干燥会造成一塔持续再生，而另一塔持续工作，工作塔因不堪负荷而饱和水份，出口露点温度持续上升直至超出设计的露点温度要求。 吸附式干燥机两塔不能循环再生和干燥的原因与解决方案如下：
21）进气阀、再生气/升压阀失灵：检查所有阀门的工作状况，维修或更换有关阀门；
22）电控箱内的压力开关失灵：a、更换压力开关；b、如果机器所有工作条件正常，所有阀门工作正常，可以将压力开关短接（即旁通关掉）应急。