Tryckluftsfilter: vattenavskiljare, partikelfilter och oljefilter

Tryckluftsfilter sitter i steg där varje filter skyddar nästa: vattenavskiljare först, sedan partikelfilter, koalescensfilter mot oljeaerosol och sist aktivt kol mot oljeånga och lukt. Inget filter tar bort vattenånga, det gör bara en tork.

Snabbsvar

  • Ordningen är vattenavskiljare, partikelfilter, koalescensfilter och sist aktivt kol. Grövst först, finast sist.
  • Filter tar bort droppar, partiklar och oljeaerosol, men inte vattenånga. Till det behövs en tork.
  • Byt insatsen när differenstrycket når tillverkarens gräns, ofta cirka 0,35 bar, eller minst en gång per år.
  • Ett igensatt filter kostar energi: tumregeln är 6-8 % mer energi per bar som kompressorn måste kompensera.
  • Dimensionera efter luftflödet vid ditt arbetstryck, inte efter gängstorleken.

Luften från en kompressor innehåller vatten, rost och partiklar från tanken och rören, damm som passerat insugsfiltret och olja i form av droppar, aerosol och ånga. Även en oljefri kompressor ger olja i luften, eftersom insugsluften i en verkstad sällan är helt ren. Vilka av dessa föroreningar som måste bort beror på användningen: en mutterdragare klarar betydligt mer än en sprutpistol. Kraven uttrycks i klasser enligt ISO 8573-1.

Filterstegen och vad de tar bort

Typiska filtersteg (värden enligt vanliga tillverkardata, kontrollera databladet)
StegTar bortTypisk prestandaAnvänds till
Vattenavskiljare (cyklon)Vattendroppar, grova partiklarAvskiljer huvuddelen av fritt vattenEfter tanken, före allt annat
Partikelfilter, förfilterPartiklar, rost, dropparCirka 1-5 µmVerktyg, skydd för finfilter och tork
Koalescensfilter, fintOljeaerosol, vattendimma, fina partiklarNed mot 0,01 µm och omkring 0,01 mg/m³ oljaLackering, instrumentluft
Aktivt kolfilterOljeånga, luktOmkring 0,003 mg/m³ oljaLackering, livsmedelsnära luft

Koalescensfiltret fungerar genom att små oljedroppar fastnar i fibrerna, slås ihop till större droppar och rinner ned i koppen. Därför måste koppen tömmas, manuellt eller med en automatisk dränering. Kolfiltret binder ånga genom adsorption och får aldrig utsättas för fritt vatten eller droppar, då mättas det på kort tid.

Rätt ordning och placering

Varje filter är dimensionerat för att få luft som redan är förbehandlad av steget före. Ett fint koalescensfilter direkt efter tanken tar emot både vattendroppar och rost och sätts igen på några veckor. Följ alltid pilen på filterhuset, ett baklänges monterat koalescensfilter fungerar inte.

  • Efter tanken: vattenavskiljare och förfilter. Här är luften varm och mycket vatten fortfarande i ångform.
  • Före torken: förfilter skyddar en kyltork eller en adsorptionstork mot olja och partiklar.
  • Vid uttaget: filter och regulator nära verktyget, ofta som en FRL-enhet.
  • Vid lackering: koalescensfilter och kolfilter så nära pistolen som praktiskt möjligt, se sprutmålning och lackering.

Kompressor Koll-analys: Filter löser inte orsaken. Om filterkoppen fylls av brunt, oljigt vatten varje dag är det tanken som inte töms eller en kompressor som släpper för mycket olja. Åtgärda källan först, se olja eller vatten i luften, annars blir filtret en dyr förbrukningsvara.

Differenstryck och energikostnad

Ett nytt filter har ett litet tryckfall, typiskt någon eller några tiondels bar vid märkflöde. När insatsen fylls stiger tryckfallet. Större filter har en indikator eller manometer som visar differenstrycket, och de flesta tillverkare anger byte vid cirka 0,35 bar eller minst en gång per år. Kolfilter byts efter drifttid, eftersom de mättas utan att tryckfallet ökar.

Räkneexempel: vad kostar ett igensatt filter?

En skruvkompressor på 7,5 kW går 2 000 timmar per år och förbrukar omkring 15 000 kWh. Filterstationen har tre filter som tillsammans gått från 0,2 till 0,7 bar tryckfall. För att verktygen ska få samma tryck höjs kompressorns tryck 0,5 bar.

Med tumregeln 6-8 % per bar blir merförbrukningen 3-4 %, alltså 450-600 kWh per år. Räkna på ditt eget elpris i elkostnadskalkylatorn. Nya insatser betalar sig ofta på mindre än ett år, och då är inte den sämre luftkvaliteten medräknad.

Dimensionering

Filter anges med ett märkflöde, oftast vid 7 bar. Vid lägre tryck har luften större volym och filtret klarar mindre fritt flöde, så tillverkaren anger korrektionsfaktorer. Välj filter efter kompressorns avgivna luftmängd eller uttagets behov, inte efter gängan. Ett för litet filter ger onödigt tryckfall redan när det är nytt.

Byta filterinsats steg för steg

  1. Stäng av och gör trycklöst. Stäng avstängningsventilen före filtret och släpp ut trycket efter det. Kontrollera på manometern att det är 0 bar.
  2. Töm koppen. Öppna dräneringen och samla upp kondensatet. Oljehaltigt kondensat ska tas om hand som farligt avfall.
  3. Lossa koppen. Många koppar har en säkerhetsspärr som måste tryckas in. Vrid aldrig upp en kopp som står under tryck.
  4. Byt insatsen och O-ringarna. Använd rätt insats för filterklassen, och rör inte koalescensmaterialet med oljiga händer.
  5. Trycksätt långsamt och läcksök. Öppna ventilen sakta och kontrollera tätningarna med läcksökningsspray.

Varning: En filterkopp under tryck kan slungas loss med stor kraft. Gör alltid filtret trycklöst innan du öppnar det, och byt plastkoppar som är spruckna, missfärgade eller har utsatts för lösningsmedel. Plastkoppar ska ha skyddskorg om de sitter där folk arbetar. Mer om riskerna i säkerhet vid tryckluft.

Vanliga frågor

I vilken ordning ska tryckluftsfilter sitta?

Grövst först och finast sist: vattenavskiljare, partikelfilter eller förfilter, koalescensfilter och till sist aktivt kolfilter. Ett finfilter utan förfilter framför sig mättas snabbt av vatten och grova partiklar. Flödesriktningen är markerad med en pil på filterhuset och måste följas.

Hur ofta ska man byta filterinsats i ett tryckluftsfilter?

De flesta tillverkare anger byte minst en gång per år eller när differenstrycket över filtret når deras gräns, ofta omkring 0,35 bar. Aktivt kolfilter byts efter drifttid eftersom det mättas utan att tryckfallet ökar märkbart. Släpper kompressorn mycket olja mättas filtren betydligt fortare.

Tar ett tryckluftsfilter bort vatten?

Det tar bort vatten i flytande form, alltså droppar och dimma, men inte vattenånga. Ångan passerar filtret och kondenserar längre fram om luften kyls, till exempel i en lång slang eller i ett kallt garage. Behövs torr luft krävs en kyltork eller adsorptionstork.

Källor

  • ISO 8573-1: Compressed air, contaminants and purity classes (renhetsklasser för partiklar, vatten och olja)
  • Atlas Copco: Compressed Air Manual (luftbehandling, filterteknik och filterordning)
  • Kaeser Kompressoren: Compressed Air Engineering (filtrering och tryckfall i luftbehandling)
  • U.S. Department of Energy: Improving Compressed Air System Performance, a sourcebook for industry (tryckfall över filter och energikostnad)
  • Tillverkarnas datablad för tryckluftsfilter (filtreringsgrad, restoljehalt och byte vid differenstryck)