ไส้กรองอากาศที่ใชักับระบบอัดอากาศ

ไส้กรองอากาศ (Air filter , ในที่นี้จะเรียกว่า filter ) นั้นมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทำ Compressed air โดยไส้กรองเหล่านี้ สามารถทำให้อากาศที่เป็นวัตถุดิบในการทำ compressed air บริสุทธิ์ขึ้น โดยการเอาสิ่งเจือปนออกจากอากาศเช่น ละอองแขวนลอยประเภทน้ำมัน (Oil aerosols) ไอระเหิด ไอระเหย รวมทั้งอนุภาคต่างๆที่มีขนาดเล็กในอากาศ ซึ่งสิ่งเจือปนเหล่านี้สามารถปะปนอยู่ในอากาศที่เป็นวัตถุดิบ และทำ ให้เกิดผลกระทบกับ ระบบต่างๆโดยรวม เช่น ฝุ่น ละอองเกสาร อนุภาคพวกนี้จะไปทำให้ระบบท่อสึกกร่อน ทำให้ระบบอัดอากาศมีปัญหา  ละอองน้ำมัน (Oil aerosol) และ ไอระเหิดก็สามารถปะปนในอากาศได้ หากมีการใช้ เครื่องอัดอากาศแบบ oil-injected compressor ในกระบวนการอัดอากาศ วิศวกรและผู้เกี่ยวข้องจึงจำเป็นจะต้องกรองอากาศพวกนี้ก่อนนำไปใช้งานในระบบนนั่นเอง

โดยทั่วไป filter จะแบ่งออกเป็น 3 หมวดใหญ่ๆ ได้แก่ coalescing filters, vapor removal filters and the dry particulate filters ซึ่งแต่ละประเภท จะใช้หลักการในการกรองอากาศที่ต่างกันออกไป

• Coalescing Filters เป็นไส้กรองที่ใช้แยกเอาน้ำ และ ละอองแขวนลอยในอากาศออก (aerosols) โดยที่ หยดของเหลวเล็กๆจำนวนมากในอากาศจะถูกจับผ่านเข้าไปในตัวไส้กรอง(media)  และ รวมตัวกันเป็นหยดของเหลวขนาดใหญ่ขึ้นจนสามารถรวมกันแล้วไหลออกมาจาก ไส้กรอง (filter) ทางช่องที่ออกแบบไว้ได้ โดยที่จะมีกลไกบางอย่างในตัว filter ป้องกันการไหลย้อนกลับของหยดของเหลวเหล่านี้ไม่ให้เข้าไปใน process อีก  ของเหลวส่วนใหญ่ที่ Coalescing Filters กรองได้ ก็จะเป็นพวกน้ำ และ น้ำมัน  Filter ประเภทนี้    สามารถกรองอนุภาคปะปน(Particulate) ได้ด้วยเช่นกัน โดยการดักจับอนุภาคฝุ่นเหล่านี้ด้วยตัวเนื้อไส้กรองเอง ซึ่งเมื่อทำแบบนี้ไปเรื่อยๆ ก็จะเกิดความดันตกคร่อมที่มากขึ้น (Pressure drop) บนไส้กรอง ดังนั้นถ้าไม่เปลี่ยนไส้กรองโดยสม่ำเสมอ pressure drop ใน process ก็จะต้องสูงขึ้นเรื่อยๆ      ไส้กรองแบบ Coalescing Filters มีความสามารถในการกรองได้ดี และ มีระดับการกรองอนุภาคปะปนในอากาศได้ถึง 0.1 micron และมีระดับการกรองของเหลวในอากาศ ได้ ถึง 0.01ppm

อย่างไรก็ดี ตัวกำจัดหมอก ( Mist eliminator)  ก็เป็นอีกทางเลือกหนึ่งที่มีราคาประหยัดในการเข้ามาช่วยในกระบวนการ Compressed air  โดยถึงแม้ว่า Mist eliminator จะไม่สามารถกรองได้ละเอียดเมื่อเทียบเท่ากับ Coalescing filter แต่ การใช้ Mist eliminator ทำให้เกิด pressure drop น้อยกว่า ( ประมาณ 1 psi) ระบบโดยรวม จึงสามารถดำเนินการได้ใน ความดันที่ต่ำกว่า และประหยัดพลังงานได้มากกว่า

Note โดยทั่วไป Pressure drop เพิ่มขึ้น 1 bar จะทำให้สูญเสียค่าใช้จ่ายพลังงานเพิ่มขึ้น 7%

• Vapor Removal Filters  เป็นไส้กรอง ที่ใช้ในการแยกเอา สารต่างๆเช่นตัวหล่อลื่นที่อยู่ในสถานะแก๊สออก โดยใช้วิธีการดูดซับ และเนื่องจากมันใช้วิธีการดูดซับ จึงไม่ควารใช้ไส้กรองประเภทนี้ในการกรองพวกตัวหล่อลื่นในสถานะละอองแขวนลอย ( อนุภาคใหญ่กว่าสถานะแก๊ส)  เพราะละอองแขวนลอยเหล่านี้ จะถูกดักจับซึมซับอยู่ในไส้กรองจำนวนมากในเวลาที่รวดเร็ว ไส้กรองก็จะตันเร็ว การส่งอากาศผ่านไส้กรองแบบ Coalescing Filter ก่อนจึงเป็นการดีกว่า การดูดซับของไส้กรองประเภทนี้จะใช้สารที่เรียกว่า Activated Carbon Granules ซึ่งมีลักษณะเป็นผืนผ้าCarbon หรือ กระดาษCarbon ที่สามารถจับและแยกเอาสิ่งปนเปื้อนออกจากอากาศได้

โดย ตัวActivated Charcoal จะเป็นสารที่นิยมใช้ที่สุดเนื่องจาก มีโครงสร้างรูพรุนขนาดใหญ่ จำนวนเพียงหยิบมือเดียวก็ให้พื้นที่หน้าตัดในการกรองได้เท่ากับขนาดสนามฟุตบอล

• Dry Particulate Filter เป็นไส้กรองที่ใช้กรองพวกสารดูดความชื้นหลังจากที่อากาศผ่าน ส่วน adsorption dryer filter แล้ว  Filterเหล่านี้สามารถนำไปใช้ตรงส่วนปลายสุดที่จะเริ่มนำอากาศไปใช้อีกจุดหนึ่งเช่นกัน เนื่องจากมีจุดประสงค์เพื่อที่จะแยกกำจัดเอา พวกอนุภาคที่จะทำให้เกิดการกัดกร่อนใน process ออกจาก Compressed air ก่อนนำไปใช้งานนั่นเอง

Dry Particulate Filter ใช้หลักคล้ายกับ Coalescing filter นั่นคือการจับอนุภาค และกักเอาไว้ในเนื้อไส้กรอง (media)