Bộ lọc khí nén

Trong các hệ thống van bướm điều khiển khí nén hay van bi điều khiển khí nén thì bộ truyền động khí nén đóng vai trò vô cùng quan trọng. Tuổi thọ của bộ truyền động khí nén đi liền với tuổi thọ của cả bộ van. Các bộ truyền động sử dụng lâu ngày dễ sinh ra hỏng hóc bởi nguyên nhân chính đó là luồng khí nén không được sạch. Các vật chất rắn lở lửng trong dòng khí hoặc hơi nước sẽ làm ảnh hưởng tới độ bền của bộ truyền động. Để giải quyết vấn đề này chúng ta cần sử dụng một thiết bị đó là bộ lọc khí nén. Vậy bộ lọc khí nén là gì? Bài viết hôm này chúng tôi sẽ giới thiệu đến các bạn về cấu tạo cũng như ứng dụng của nó.

Giới thiệu bộ lọc khí nén

Bộ lọc khí nén là thiết bị sử dụng để loại bỏ các chất gây ô nhiễm khỏi luồng khí nén. Khí nén không được lọc thường xuyên chứa dầu, rỉ sét, bụi bẩn hoặc các chất có hại khác, do đó cần phải loại bỏ chúng ra khỏi luồng khí nén. Các chất ô nhiễm này nếu không được loại bỏ sẽ theo luồng khí nén thâm nhập vào các thiết bị, gây ra hao mòn thiết bị (như động cơ không khí trong máy nghiền, bộ truyền động khí nén và nó có thể làm cho van điều khiển khí nén bị kẹt).

Đặc biệt là khi bụi bẩn kết hợp với dầu (thường là máy nén khí), một mớ hỗn độn có thể hình thành bên trong van, động cơ và các thiết bị khí nén khác. Để bảo vệ thiết bị của bạn, bạn cần lắp đặt một số bộ lọc khí nén.

Ngoài các chức năng lọc bụi, tách nước, bộ lọc còn có tác dụng điều chỉnh và duy trì áp suất thiết lập đến các thiết bị truyền động, vì vậy nó có thể gọi tắc là F.R.L (Filter – Regulator – Lubricator)

Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của bộ lọc khí nén

Cấu tạo

Bộ lọc có cấu tạo rất đơn giản. Nó bao gồm các bộ phận chính như nắp chụp, thân bộ lọc, cửa xả và quan trọng nhất là phần tấm lọc thành phần.

Nắp chụp (Head) – Là phần chụp trên của bộ lọc. Nó bao gồm các bộ phận như đầu vào, đầu ra để kết nối với ống khí. Phần indicator để lắp đặt đồng hồ áp suất để hiển thị chỉ số áp suât của khí nén. Ở một số bộ lọc còn tích hợp thêm khả năng điều tiết áp suất, giúp điều chỉnh áp suất khí nén một cách phù hợp với các thiết bị lắp đặt sau bộ lọc.

Thân bộ lọc (Bowl) – Phân này có tác dụng để chứa hơi nước ngưng tụ và các thành phần rắn được đào thải ra khỏi dòng khí. Dưới đáy phần thân được lắp đặt cửa xả để xả bớt lượng chất rắn dư thừa ra khỏi thân bộ lọc để tránh bị tràn đầy.

Tấm lọc (2-layer Element) – Một tấm lọc gồm các lỗ có đường kính từ 5 µm đến 70 µm để đảm bảo khả năng tách nước ở các bộ phận khí nén đạt mức tối ưu. Tấm lọc này bao gồm 2 thành phần, một thành phần để tách nước, một thành phần để tách bụi ra khỏi dòng khí nén.

Nguyên lý hoạt động

Trong giai đoạn đầu tiên của quá trình lọc, khí nén đi qua bộ lọc lưới hình ống, tạo ra hiệu ứng kết tụ . Ở đây các hạt lớn hơn được hấp phụ trên bộ lọc và nước sẽ ngưng tụ thành những giọt lớn hơn, sau đó có thể đi vào buồng tách. Khí nén bị làm chậm lại, làm cho các hạt ngưng tụ trên một tổ ong giống như miếng đệm, cho phép các giọt nước di chuyển đến đáy của hệ thống thoát nước và thông qua một van xả tự động hoặc điện để xả. Trong giai đoạn lọc đầu tiên, hơn 95% các giọt nước, dầu và các hạt lớn được loại bỏ. Thực hành này là phổ biến nhất để loại bỏ nước, nhưng cũng được sử dụng để loại bỏ dầu.

Trong giai đoạn lọc thứ hai, không khí được đưa qua bộ lọc sợi. Quá trình này tạo ra hàng ngàn xoáy nhỏ và các nhiễu loạn khác làm cho luồng khí không đồng đều. Khi làm điều này, không khí tiếp xúc với diện tích bề mặt của môi trường lọc nhiều hơn. Các hạt mịn sau đó được thu lại vì nó sẽ không vừa với các lỗ nhỏ trong bộ lọc sợi. Tuy nhiên, sẽ có một sự sụt giảm áp suất nhỏ do sức cản của luồng khí được thêm vào.

Phân loại bộ lọc 

Không chỉ có chức năng chung là lọc tách cất bẩn mà ngày ngay bộ lọc có thể nhiều chức năng hơn như: lọc hạt, loại mùi, lọc dầu, vừa lọc vừa nạp nước.

Bộ lọc hạt (Particulate filters)

Đây là lọc được thiết kế dành riêng cho những công việc, môi trường mà khí nén chứa nhiều hạt bụi bẩn có kích thước tương đối và lớn: hạt sắt, hạt bụi, hạt nhôm, hạt nhựa… Điều này vô cùng cần thiết để đảm bảo an toàn và tuổi thọ các thiết bị.

Bộ lọc than hoạt tính (Activated carbon filters)

Bộ lọc than hoạt tính hay còn có tên gọi khác là bộ lọc hơi, chuyên dành cho những hệ thống sử dụng khí nén có mùi hoặc chất hữu cơ có mùi gây khó chịu.

Bộ lọc có vật liệu là carbon, than hoạt tính có thể hút mùi tốt, hút ẩm nên được dùng trong các hệ thống khí nén phục vụ sản xuất chế biến nông lâm sản, đóng gói thực phẩm hoặc dùng trong các bệnh viện với các bệnh nhân bị đường hô hấp, không thể tự thở.

Bộ lọc hợp nhất (Coalescing filters)

Bộ lọc có khả năng loại bỏ tốt nước, dầu, hạt bụi bẩn có kích thước rất bé 0.1 mm có trong khí nén. Khách hàng có thể lắp đặt tại các vị trí quanh co, giúp giảm áp lực và tiết kiệm.

Bộ lọc kết hợp lạnh

Loại lọc này được thiết kế để có thể hoạt động ổn định trong môi trường đặc biệt với nhiệt độ thấp khoảng 2 độ C tương đương với 35 độ F. Điều này rất quan trọng khí nó giúp con người loại bỏ hiệu quả hơi ẩm khi môi trường lạnh.

Bộ lọc nạp khí nén

Nếu bạn cần hệ thống khí nén làm việc trong môi trường hóa chất độc hại thì lựa chọn bộ lọc nạp khí nén là hoàn toàn chính xác. Bên cạnh việc lọc loại bỏ chất ô nhiễm có kích thước 0.3 µm thì nó còn nạp nước trong quá trình lọc.

Ứng dụng của bộ lọc khí nén trong ngành van công nghiệp

Bộ lọc khí nén được áp dụng rất phổ biến trong ngành van công nghiệp, đặc biệt là trong các hệ thống van điều khiển khí nén. Các bộ lọc khí được lắp đặt nhằm làm sạch luồng khí nén trước khi được nạp vào bộ truyền động, xy lanh khí nén hoặc van điện từ khí nén. Điều này đảm bảo luồng khí nén không còn chứa tạp chất, hơi nước. Khi luồng khí nén sạch nó sẽ đảm bảo tuổi thọ lâu dài của các thiết bị. Giảm thiểu khả năng làm rỉ sét, hư hỏng các cơ cấu truyền động trong các thiết bị truyền động khí nén. Từ đó giúp kéo dài thời gian giữa các lần bảo trì, bảo dưỡng, giúp giảm thiểu các chi phí phát sinh, đêm lại nhiều lợi ích kinh tế.

Bộ lọc khí được tìm thấy ở hầu hết các dòng van công nghiệp. Chúng được lắp đặt trước các thiết bị như van điện từ khí nén hay bộ điều khiển tuyến tính khí nén. Không chỉ bảo vệ bộ truyền động mà nó còn bảo vệ các phụ kiện này. Đảm bảo tuổi thọ lâu dài và hiệu suất làm việc ở mức tối đa nhất.