Hỏi bây giờ
Khí nén thường được gọi là tiện ích thứ tư trong môi trường công nghiệp, tuy nhiên mức độ ô nhiễm của nó vẫn là một trong những biến số bị bỏ qua nhất về độ tin cậy của hệ thống. Các mảnh vụn rắn, nước mang theo và các sol khí dầu ảnh hưởng trực tiếp đến tuổi thọ của bộ phận khí nén, chất lượng sản phẩm và độ chính xác của thiết bị đo. Điểm chuẩn quốc tế lớp độ tinh khiết khí nén được định nghĩa trong ISO 8573-1 cung cấp một khuôn khổ có thể định lượng để xác định, đo lường và xác nhận chất lượng không khí. Bài viết này cung cấp thông tin kỹ thuật chuyên sâu về từng loại độ tinh khiết, tập trung vào ngưỡng hạt loại 1, giới hạn chất gây ô nhiễm dầu, tuân thủ lọc nhiều giai đoạn và các quy trình xác nhận công nghiệp—không thiên vị thương hiệu hoặc khuyến nghị chung.
Việc hiểu các bản sửa đổi ISO 8573-1:2010 là rất quan trọng đối với các kỹ sư chỉ định hệ thống lọc, thực hiện đánh giá rủi ro hoặc kiểm tra các thiết bị chuẩn bị không khí hiện có. Tiêu chuẩn này loại bỏ sự mơ hồ bằng cách gán các số loại riêng biệt cho ba nhóm chất gây ô nhiễm chính: hạt rắn, nước (lỏng và hơi) và dầu (khí dung, chất lỏng và hơi). Đến cuối hướng dẫn này, bạn sẽ có thể giải thích các ký hiệu cấp độ tinh khiết, thiết kế một loại bỏ hạt rắn chiến lược và triển khai các quy trình xác nhận phù hợp với các thông lệ tốt nhất trên toàn cầu.
ISO 8573-1 chia chất lượng không khí thành ba loại chất gây ô nhiễm độc lập. Mỗi danh mục có thang đo cấp độ tinh khiết riêng (Cấp 0 đến Cấp X, trong đó Cấp 0 đại diện cho yêu cầu nghiêm ngặt nhất thường được xác định bởi các nhà sản xuất thiết bị). Bảng sau đây tóm tắt các giới hạn ngưỡng điển hình cho Loại 1 đến Loại 4, bao gồm hầu hết các ứng dụng công nghiệp và có độ tinh khiết cao.
| Lớp tinh khiết | Hạt rắn (hạt/m³) | Điểm sương áp suất (nước) | Tổng lượng dầu (mg/m³) |
|---|---|---|---|
| Lớp 1 | 100.000 (0,1-0,5µm) 1.000 (0,5-1,0µm) 10 (1,0-5,0µm) | ≤ -70°C | ≤ 0,01 |
| Lớp 2 | 1.000.000 (0,1-0,5µm) 10.000 (0,5-1,0µm) 100 (1,0-5,0µm) | ≤ -40°C | 0,1 |
| Lớp 3 | Không có giới hạn xác định cho .50,5µm 100.000 (0,5-1,0µm) 1.000 (1,0-5,0µm) | ≤ -20°C | 1,0 |
| Lớp 4 | Không có giới hạn xác định cho .50,5µm & 0.5-1.0µm 10.000 (1,0-5,0µm) | 3°C | 5,0 |
Điều quan trọng cần lưu ý là loại dầu bao gồm ba trạng thái: dầu lỏng, bình xịt dầu và hơi dầu. Để tuân thủ Loại 1, tổng nồng độ dầu (bao gồm cả hơi) không được vượt quá 0,01 mg/m³. Các loại nước bị chi phối bởi điểm sương áp suất (PDP) đối với nồng độ hơi và nước lỏng tính bằng mg/m³ đối với các loại thấp hơn, nhưng PDP chiếm ưu thế trong các thông số kỹ thuật có độ tinh khiết cao. Việc phân loại hạt rắn sử dụng ba phạm vi kích thước riêng biệt, yêu cầu đếm hạt đa kênh để xác nhận chính xác.
Hạt loại 1 là yêu cầu được tham khảo nhiều nhất nhưng thường bị hiểu lầm. Theo ISO 8573-1:2010, Loại 1 đối với các hạt rắn yêu cầu nồng độ các hạt có kích thước 0,1–0,5 µm không được vượt quá 100.000 hạt trên một mét khối; hạt 0,5–1,0 µm 1.000 hạt/m³; và hạt 1,0–5,0 µm 10 hạt/m³. Đáng chú ý, các hạt lớn hơn 5 µm không được phép thuộc Loại 1 vì tiêu chuẩn giả định quá trình lọc trước hiệu quả sẽ loại bỏ chúng.
Để đạt được các mức nghiêm ngặt này, các bộ lọc kết hợp thông thường được đánh giá ở mức 0,01 µm (hoặc hiệu suất 99,9999%) là cần thiết nhưng chỉ riêng nó thì chưa đủ. các ngưỡng ô nhiễm dầu và việc loại bỏ hạt phụ thuộc lẫn nhau vì các sol khí dầu có thể liên kết với các hạt bụi, làm thay đổi sự phân bố kích thước. Một cách tiếp cận đã được chứng minh bao gồm:
Dữ liệu xác thực trong thế giới thực từ dây chuyền đóng gói dược phẩm cho thấy rằng sau khi trang bị thêm hệ thống lọc ba giai đoạn với giai đoạn than hoạt tính, số lượng hạt ở mức 0,1–0,5 µm đã giảm từ 450.000 hạt/m³ xuống chỉ còn 12.000 hạt/m³, đáp ứng dễ dàng Loại 1. Tuy nhiên, việc cài đặt tương tự ban đầu không thành công do máy sấy khí nén không thể duy trì PDP -70°C, làm nổi bật sự tương tác giữa nước và các loại hạt.
ISO 8573-1 định nghĩa tổng hàm lượng dầu là tổng của dầu lỏng, sol khí dầu và hơi dầu. Đối với Loại 1, nồng độ kết hợp phải ≤ 0,01 mg/m³. Điều này cực kỳ khó khăn vì các bộ lọc kết hợp truyền thống loại bỏ dầu lỏng và khí dung một cách hiệu quả xuống còn 0,01 mg/m³ nhưng không thể làm giảm hơi dầu. Hơi dầu hoạt động giống như khí và cần có sự hấp phụ hoặc chuyển đổi xúc tác bằng than hoạt tính.
Trong cuộc kiểm tra liên ngành năm 2022 đối với 150 hệ thống khí nén được dán nhãn "không dầu", chỉ 23% đạt được tổng mức dầu Loại 1 khi đo hơi. Điểm sai lầm chính là giả định rằng máy nén không dầu (ví dụ: loại không bôi trơn) sẽ loại bỏ toàn bộ dầu. Không khí xung quanh chứa hơi hydrocarbon từ khí thải động cơ, khí thải công nghiệp và thậm chí cả các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi, trở nên cô đặc trong quá trình nén. Do đó, ngay cả máy nén trục vít hoặc máy nén ly tâm không dầu cũng yêu cầu loại bỏ hơi ở hạ lưu để đạt được loại dầu Loại 1.
Việc loại bỏ hơi dầu hiệu quả đòi hỏi phải có bộ lọc than hoạt tính với độ sâu đáy và thời gian tiếp xúc cẩn thận. Một tháp carbon điển hình có độ sâu đáy 50 mm với vận tốc bề mặt 0,3 m/s làm giảm hơi xuống <0,003 mg/m³, nhưng độ bão hòa xảy ra nhanh chóng (thường là 800-1000 giờ hoạt động). Để liên tục tuân thủ Loại 1, các tháp cacbon kép có hệ thống chuyển mạch tự động hoặc oxy hóa xúc tác được triển khai. Quy tắc của ngành: giám sát hơi dầu hàng quý bằng phương pháp thử nghiệm ISO 8573-5 (chiết xuất dung môi và phân tích hồng ngoại).
Để đạt được và duy trì các cấp độ tinh khiết ISO 8573-1 đòi hỏi phải có kiến trúc lọc nhiều giai đoạn. Không một phần tử lọc đơn lẻ nào có thể loại bỏ đồng thời các hạt có kích thước nhỏ hơn micron, nước lỏng, sol khí mịn và hơi hydrocarbon. Bảng dưới đây ánh xạ các giai đoạn lọc tới các chất gây ô nhiễm mục tiêu và kết quả điển hình của loại ISO.
| Giai đoạn lọc | Mục tiêu gây ô nhiễm | Loại bỏ hạt dự kiến | Đóng góp cho lớp ISO |
|---|---|---|---|
| Hạt sơ cấp (5–40 µm) | Rỉ sét, cặn đường ống, bụi số lượng lớn | >95% trong số các hạt >5 µm | Ngăn ngừa chói mắt ở hạ lưu; hỗ trợ hạt loại 3–4 |
| Sự kết tụ (0,01 µm) | Bình xịt dầu, hạt siêu nhỏ, sương mù nước lỏng | 99,9999% at 0.1 µm | Cho phép hạt bụi loại 1 và bình xịt dầu loại 1 (phần khí dung) |
| Máy sấy lạnh hoặc hút ẩm | Điểm sương hơi nước / áp suất | Không áp dụng | Đặt loại nước: PDP -70°C cho Loại 1, -40°C cho Loại 2 |
| Than hoạt tính/xúc tác | Hơi dầu, hydrocacbon | Hấp thụ VOC, không giữ lại hạt | Giảm tổng lượng dầu xuống 0,003 mg/m³ (Loại 1 trở lên) |
Việc tuân thủ lọc nhiều giai đoạn cũng yêu cầu trình tự thành phần chính xác. Một lỗi phổ biến là đặt máy sấy hút ẩm trước bộ lọc kết hợp: bệ máy sấy bị nhiễm các sol khí dầu, làm giảm đáng kể tuổi thọ của nó. Trình tự được xác thực là: bộ làm mát sau → bộ tách ẩm → bộ lọc kết tụ (0,01 µm) → máy sấy hút ẩm (nếu cần cho PDP thấp) → bộ hấp phụ cacbon (nếu cần loại bỏ hơi dầu). Mỗi chuyển tiếp phải được làm bằng vật liệu chống ăn mòn (thép không gỉ được khuyên dùng cho hệ thống Loại 1) để ngăn chặn sự cuốn lại.
Từ góc độ xác nhận công nghiệp, cơ sở đóng gói cấp thực phẩm đã giảm 67% tỷ lệ từ chối sản phẩm sau khi triển khai hệ thống nhiều giai đoạn được chứng nhận với việc kiểm tra tính toàn vẹn của bộ lọc hàng quý. Hệ thống này được thiết kế theo tiêu chuẩn ISO 8573-1 Loại 1:2:1 (hạt:nước:dầu). Sự kết hợp cụ thể này được áp dụng rộng rãi trong lắp ráp điện tử, đóng gói vỉ dược phẩm và thiết bị đo chính xác.
Xác nhận là nền tảng của bất kỳ tuyên bố về độ tinh khiết. ISO 8573 cung cấp một loạt các phần (ISO 8573-2 đến ISO 8573-9) quy định kỹ thuật lấy mẫu, phương pháp đo và thiết bị thử nghiệm. Việc xác nhận không khí công nghiệp đối với các hạt rắn cần có đầu dò isokinetic và máy đếm hạt laser được hiệu chỉnh theo ISO 21501-4. Hơi nước được xác định thông qua máy đo điểm sương áp suất (gương lạnh hoặc cảm biến điện dung). Đối với hàm lượng dầu tổng số, phải kết hợp phương pháp ISO 8573-2 (phân tích trọng lượng đối với dầu lỏng) và ISO 8573-5 (chiết bằng dung môi IR đối với hơi).
Một kế hoạch xác nhận thực tế nên bao gồm:
Trường hợp thực tế: Một cửa hàng sơn ô tô đã thực hiện xác nhận hàng quý và phát hiện ra rằng loại hạt của họ thay đổi từ 1 lên 3 sau 11 tháng do các thành phần liên kết bị suy giảm. Bằng cách sử dụng dữ liệu xu hướng, họ đã tối ưu hóa khoảng thời gian thay thế từ theo lịch đến kích hoạt chênh lệch áp suất, kéo dài tuổi thọ phần tử thêm 22% trong khi vẫn duy trì tuân thủ hạt Loại 1.
Sơ đồ SVG sau đây minh họa một hệ thống lọc khí nén điển hình được thiết kế để đáp ứng các loại hạt, nước và dầu Loại 1 hoặc 2. Mỗi giai đoạn loại bỏ dần dần các chất gây ô nhiễm mục tiêu. Trình tự và khoảng cách giữa các thành phần là rất quan trọng để ngăn chặn sự bay hơi hoặc tái cuốn theo.
Mặc dù đã tồn tại các tấm trượt bộ lọc tiêu chuẩn sẵn có, nhưng việc đạt được các cấp độ tinh khiết cụ thể theo tiêu chuẩn ISO 8573-1 thường đòi hỏi kỹ thuật tùy chỉnh do các điều kiện môi trường xung quanh, động lực dòng chảy và hạn chế về không gian có thể thay đổi. Nhiều người dùng công nghiệp hợp tác với các chuyên gia OEM/ODM để thiết kế hệ thống lọc phù hợp với loại yêu cầu của họ (ví dụ: Loại 1:1:1 để cung cấp không khí trong phòng sạch). Việc mua sắm trực tiếp tại nhà máy giúp loại bỏ sự không phù hợp về thông số kỹ thuật trung gian, cho phép truy cập trực tiếp vào các đường cong hiệu suất và dữ liệu xác nhận của bộ lọc. Tùy chỉnh có thể bao gồm:
Cách tiếp cận trực tiếp tại nhà máy cũng giúp đơn giản hóa chuỗi xác nhận: khách hàng có thể yêu cầu chứng chỉ kiểm tra ISO 8573-1 cho từng giai đoạn lọc trước khi giao hàng, giảm bớt những bất ngờ khi vận hành tại chỗ. Đối với các ngành công nghiệp như cắt laze hoặc chế tạo chất bán dẫn, trong đó ngay cả hơi dầu cũng có thể gây ra vết mờ hoặc khuyết tật ở tấm bán dẫn, các giải pháp nhiều giai đoạn tùy chỉnh không phải là tùy chọn—chúng là bắt buộc. Xu hướng tích hợp Công nghiệp 4.0 có nghĩa là các bộ lọc tùy chỉnh hiện đại bao gồm cảm biến IO-Link để bảo trì dự đoán, cung cấp trực tiếp xu hướng đếm hạt và dữ liệu điểm sương vào hệ thống SCADA.
Bản sửa đổi năm 2010 đưa ra các yêu cầu đếm hạt nghiêm ngặt hơn, chỉ định ba kênh kích thước riêng biệt thay vì hai kênh trước đó. Nó cũng liên kết các phương pháp đo hơi dầu với các kỹ thuật phân tích hiện đại. Đối với loại nước, các giá trị điểm sương áp suất được điều chỉnh để hài hòa với khả năng làm lạnh và hút ẩm của máy sấy.
Có, loại hạt độc lập với loại nước. Tuy nhiên, nước lỏng trong hệ thống có thể gây ra hiện tượng trương nở của vật liệu lọc hoặc sự phát triển của vi sinh vật làm giải phóng thêm các hạt, có khả năng đẩy số lượng hạt vượt quá giới hạn Loại 1. Đối với hạt loại 1 đáng tin cậy, hãy giữ cho luồng không khí khô ráo (ít nhất là nước Loại 4) để tránh ô nhiễm thứ cấp.
Đối với các ứng dụng quan trọng (dược phẩm, điện tử, thực phẩm), nên xác nhận hàng quý. Đối với mục đích sử dụng công nghiệp nói chung, việc xác nhận hai năm một lần là đủ. Sau bất kỳ thay đổi bộ lọc, dịch vụ máy sấy hoặc bảo trì máy nén nào, phải thực hiện xác nhận đầy đủ. Các phương pháp tiếp cận dựa trên rủi ro sẽ tăng tần suất nếu dữ liệu lịch sử cho thấy sự sai lệch.
Dầu tổng loại 1 (chất lỏng hơi khí dung) 0,01 mg/m³. Không có giới hạn riêng biệt về hơi; nhưng vì các bộ lọc kết hợp lại làm giảm lượng khí dung xuống khoảng. 0,001 mg/m³, lượng hơi còn lại là ≤ 0,009 mg/m³. Trong thực tế, chất hấp phụ carbon chất lượng cao cung cấp tổng lượng dầu <0,003 mg/m³.
Nó khuyến nghị thử nghiệm tại điểm sử dụng nơi chất lượng không khí được chỉ định. Đối với các hệ thống lớn có nhiều nhánh, cần kiểm tra điểm trường hợp xấu nhất đại diện (xa nhất so với xử lý, sau khi chạy đường ống dài). Các tiêu chuẩn cũng khuyên nên thử nghiệm sau mỗi bộ phận lọc hoặc sấy khô để xác minh hiệu suất của giai đoạn.
THÊM VÀO: Số 9, Lane 30, Đường Caoli, Thị trấn Fengjing, Quận Jinshan, Thượng Hải, Trung Quốc
Điện thoại: +86-400-611-3166
E-mail:
Bản quyền © Công ty TNHH Demargo (Thượng Hải), Ltd. Bản quyền được bảo lưu. Nhà máy lọc khí tùy chỉnh
