Normalna praca układu pneumatycznego jest możliwa pod warunkiem, że krąży w nim czyste, suche powietrze.W tym celu do układu wprowadza się osuszacz powietrza z wymiennym wkładem filtrującym.Czym jest wkład filtra osuszacza, jak działa i działa, jak go wybrać i wymienić – przeczytaj artykuł.
Co to jest wkład filtra osuszacza?
Wkład filtrujący osuszacza powietrza jest wymiennym elementem (wkładem) osuszacza adsorpcyjnego układu pneumatycznego pojazdów samochodowych, urządzeń budowlanych i innych.Wkład filtra usuwa wilgoć ze sprężonego powietrza wchodzącego do układu ze sprężarki, zapobiegając szeregowi negatywnych konsekwencji:
• Zmniejszenie ryzyka korozji elementów pneumatycznych układu pneumatycznego;
• Zapobieganie zamarzaniu systemu w zimnych porach roku;
• Dodatkowe oczyszczanie powietrza z zanieczyszczeń i oleju.
Wkłady wymienne stosowane są wyłącznie w osuszaczach adsorpcyjnych, stanowiących ich główną część (druga część osuszacza to korpus z zaworami, kanałami i rurkami do podłączenia do instalacji).Rurowe separatory wilgoci i oleju, stosowane do dziś w krajowych samochodach ciężarowych, mają zupełnie inną zasadę działania i konstrukcję i nie wymagają filtrów.
Rodzaje wkładów filtracyjnych do osuszaczy
Zastosowane wkłady filtracyjne podzielone są na grupy ze względu na przeznaczenie/funkcjonalność, wymiary i charakterystykę gwintu łączącego.
Ze względu na przeznaczenie i funkcjonalność wyróżnia się dwa rodzaje wkładów osuszających:
• Konwencjonalny (standard) – przeznaczony wyłącznie do osuszania powietrza;
• Koalescencyjny (z dodatkową funkcją separatora oleju) – przeznaczony do osuszania powietrza i usuwania kropel oleju.
Najpopularniejsze obecnie są konwencjonalne wkłady filtracyjne, ponieważ układy pneumatyczne zwykle mają specjalne elementy do usuwania oleju, który przedostaje się do sprężonego powietrza podczas przejścia sprężarki.Wielu producentów oferuje jednak wkłady do osuszaczy z wbudowanym separatorem oleju, który pełni rolę dodatkowego stopnia oczyszczenia powietrza z kropelek oleju.
Pod względem wymiarów wkłady filtracyjne są znormalizowane, są dwojakiego rodzaju:
• Standard – wysokość 165 mm;
• Kompaktowy – wysokość 135 mm.
Działanie koalescencyjnego wkładu filtra osuszacza
Średnica wszystkich typów wkładów mieści się w przedziale 135-140 mm.Najczęściej stosowane standardowe duże wkłady filtracyjne, wkłady kompaktowe, są stosowane w pojazdach użytkowych z układem pneumatycznym o niskiej wydajności.
Wkłady filtracyjne produkowane są z gwintami metrycznymi w dwóch głównych rozmiarach:
• 39,5x1,5 mm;
• 41x1,5 mm.
W tym przypadku gwint jest prawy i lewy, co należy wziąć pod uwagę przy wyborze wkładu do osuszacza.
Konstrukcja i działanie wkładu filtrującego osuszacza powietrza
Wszystkie stosowane obecnie wkłady filtrujące do osuszaczy są adsorpcyjne – bazują na materiałach, które mają zdolność pochłaniania wilgoci z przepływającego strumienia powietrza.Jako takie materiały stosuje się granulowane lub inne wypełniacze wykonane z porowatych materiałów syntetycznych.
Konstrukcja wkładu adsorpcyjnego ze środkiem osuszającym jest prosta.Opiera się na wytłoczonym korpusie, którego górna część jest głucha, a dolna część z jednym centralnym gwintowanym otworem i szeregiem obwodowych otworów jest wprasowana w dolną.Otwory obwodowe to wloty, przez które sprężone powietrze ze sprężarki dostaje się do filtra.Otwór centralny jest wylotem, przez który osuszone powietrze dostaje się do układu, jednocześnie otwór ten jest otworem łączącym - za pomocą wykonanego na jego ściankach gwintu wkład przykręca się do osuszacza.Szczelność połączenia wkładu z obudową suszarki zapewnia pierścieniowa uszczelka gumowa (lub dwie uszczelki o dużej i małej średnicy).
Konstrukcja wkładu filtrującego osuszacza powietrza
Wewnątrz obudowy znajduje się metalowy kubek z granulowanym adsorbentem.Dolna część szkła opiera się na dnie wkładu i posiada szczelne połączenie za pomocą gwintowanego otworu.Pomiędzy ściankami szkła a głównym korpusem wkładu znajduje się szczelina umożliwiająca swobodny przepływ powietrza z wlotów, w tej szczelinie można umieścić dodatkowy filtr przeciwpyłowy.W górnej części szyba zamknięta jest perforowaną pokrywą, o którą opiera się sprężyna – zapewnia to pewny docisk szkła do dna korpusu.
W dolnej części obudowy znajduje się dodatkowy filtr (zwykle wykonany z materiałów włóknistych), który wychwytuje zanieczyszczenia dostające się wraz z powietrzem ze sprężarki.Znajduje się w nim także gniazdo zaworu awaryjnego (w formie metalowego stożka, na którym opiera się szyba), które dodatkowo zawiera w górnej części szyby sprężynę z adsorberem.W filtrach koalescencyjnych w dolnej części znajduje się dodatkowy zawór zwrotny do spuszczania oleju, wykonany jest w formie elastycznego pierścienia-mankietu, który umożliwia przepływ powietrza tylko w cyklu regeneracji.
Proces koalescencji polega na oddzielaniu oleju za pomocą szeregu perforowanych płyt
Wkłady filtrów koalescencyjnych posiadają dodatkowy wielowarstwowy filtr pierścieniowy umieszczony w dolnej części korpusu przed wejściem do szkła z adsorberem.Filtr ten może składać się z szeregu oczek o różnej wielkości oczek lub być wykonany z materiałów włóknistych, które umożliwiają przepływ wolnego powietrza.Przechodząc przez otwory w filtrze mikroskopijne kropelki oleju zwiększają swój rozmiar i wagę, osiadają na nim spływając na dno wkładu.Proces ten nazywany jest koalescencją.
Zasada działania wkładów filtrujących osuszaczy jest prosta.
Sprężone powietrze ze sprężarki wchodzi poprzez obwodowe otwory do wkładu, jest wstępnie oczyszczane na filtrze włóknowym, następnie przedostaje się do górnej części szyby wraz z adsorberem.Tutaj wilgoć zawarta w powietrzu osadza się na cząsteczkach adsorbera – powietrze zostaje osuszone i przez centralny otwór dostaje się do obudowy osuszacza, skąd poprzez kanały i zawory podawane jest do układu pneumatycznego.Podobne procesy zachodzą w filtrze koalescencyjnym, jednak tutaj powietrze jest dodatkowo oczyszczane z oleju, który stopniowo gromadzi się na dnie obudowy.
W czasie pracy osuszacza adsorber wkładu filtrującego zostaje nasycony, jego zdolność do pochłaniania wilgoci maleje i całe urządzenie przestaje normalnie spełniać swoje funkcje.Aby zregenerować wkład przeprowadza się cykl regeneracji, który sprowadza się do przedmuchu sprężonego powietrza w przeciwnym kierunku - przez otwór centralny i adsorber do otworów obwodowych.Źródłem powietrza w tym przypadku jest specjalny odbiornik regeneracyjny.Powietrze przechodzące przez adsorber usuwa z niego nadmiar wilgoci i usuwa ją do atmosfery poprzez specjalny zawór w osuszaczu.W cyklu regeneracji wkładu filtra koalescencyjnego do atmosfery uwalniany jest także nagromadzony olej.Po regeneracji wkład filtra jest ponownie gotowy do pracy.
Z biegiem czasu adsorber we wkładzie traci swoje właściwości, przestaje wchłaniać wilgoć, a przenikający przez filtry brud gromadzi się pomiędzy granulkami.Prowadzi to do wzrostu oporu osuszacza wobec przepływu powietrza, a w efekcie do spadku ciśnienia w układzie pneumatycznym.Aby wyeliminować ten problem, we wkładzie filtra wbudowany jest zawór awaryjny, którego urządzenie opisano powyżej.Gdy adsorber jest zanieczyszczony, strumień powietrza wywiera zwiększony nacisk na dno szyby, ściska sprężynę i unosi się, odrywając się od gniazda - powietrze przedostaje się do powstałego otworu i wchodzi bezpośrednio do układu.W tym trybie powietrze nie jest osuszane, dlatego należy jak najszybciej wymienić wkład filtra.
Jak wybrać i wymienić wkład filtra osuszacza
Przy wyborze wkładu filtrującego należy wziąć pod uwagę jego wymiary, wymiary przyłączeniowe oraz funkcjonalność.Przede wszystkim należy zacząć od rozmiaru gwintu łączącego - może on mieć średnicę 39,5 i 41 mm.W większości przypadków wysokość filtra również ma znaczenie, chociaż często można zamontować wkład innego typu (standardowy zamiast kompaktowego i odwrotnie), co należy podać w instrukcji.
Szczególną uwagę należy zwrócić na wymianę filtra na oddzielacz oleju.Jeżeli w pojeździe zamontowany jest koalescencyjny wkład filtra osuszacza, zaleca się jego wymianę na taki sam.W przypadku zastosowania filtra konwencjonalnego, w większości przypadków dopuszczalne jest zastosowanie filtra koalescencyjnego – zapewni to dodatkowe oczyszczenie powietrza z oleju i wydłuży żywotność układu pneumatycznego.
Zaleca się wymianę wkładów filtrujących osuszacza raz w roku lub raz na dwa lata.Jeżeli pojazd eksploatowany jest w warunkach dużej wilgotności i zapylenia, należy częściej wymieniać wkład osuszacza.Tutaj należy kierować się zaleceniami producenta pojazdu i wkładu.
Przy właściwym wyborze i terminowej wymianie wkładu filtra osuszacza powietrza układ pneumatyczny samochodu będzie działał sprawnie i niezawodnie w każdych warunkach.
Czas publikacji: 22 sierpnia 2023 r