فیلتر کوالسر چیست؟
در فیلتر کوالسر وجود بخار آب، گوگرد، اتان، متان، دی اکسید کربن (CO 2 ) و سایر ناخالصی ها در سیالات و محصولات فرآیند صنعتی، سیستم های فیلتراسیون دقیق را برای کنترل کیفیت محصولات نهایی ضروری می کند. کوالسر یک وسیله صنعتی است که برای این منظور استفاده می شود.
فیلتر کوالسر یا فیلتر ادغام کننده دستگاهی است که برای جداسازی مخلوط های سیال به افراد با استفاده از اصل ادغام استفاده می شود. ادغام فرآیندی است که در آن مولکول های سیال تجمع می یابند، تا یک کل بزرگتر را تشکیل دهند. فیلتر کوالسر می توانند اجزای ذرات مخلوط را با بازدهی مشابه فیلترهای ذرات جدا کنند.
فیلتر کوالسر چه کاری انجام می دهد؟
ادغام می تواند اجزای مخلوط ها و امولسیون های همگن یا ناهمگن را جدا کند. فیلتر کوالسر در صنایع مختلفی مانند نفت و گاز و کارخانه های شیمیایی استفاده می شوند.
انواع متداول شامل کوالسر گاز، کوالسر نفت، کوالسر سوخت و کوالسر میعانات است که می تواند برای جداسازی آب-گاز، گاز-نفت و سوخت-گاز استفاده شود.
نحوه عملکرد فیلتر کوالسر
یک فیلتر کوالسر سیستم فیلتراسیون است که از چندین دیواره یا صفحه نمایش تشکیل است. جریانی از مایعی که باید جدا شود (مثلاً مخلوط گاز و آب) روی فیلتر اعمال می شود و بافل ها اجزای مختلف را با به دام انداختن آنها در بخش های مختلف از بین می برند. بنابراین، اجزای مورد نظر را می توان به شکل خالص بازیابی کرد در حالی که آلاینده ها برای تصفیه یا دفع تخلیه می شوند.
مکانیسم غربالگری بر اساس خواص فیزیکی مواد تشکیل دهنده، به عنوان مثال، وزن مولکولی و چگالی کار می کند. در جداسازی آب و روغن، دیواره های بافل در فیلتر کوالسر، مولکول های سنگین روغن را در یک جهت به سمت نقطه تخلیه هدایت می کند. در همین حال، مولکول‌های بخار آب از طریق عنصر فیلتر پخش می‌شوند تا با هم ترکیب شوند و به صورت گرانشی از سیستم تخلیه شوند.
به طور مشابه، در جداسازی گاز از آب، «گاز مرطوب» (جریان گاز حاوی قطرات آب) به ورودی کولسر وارد می‌شود، از طریق عنصر فیلتر کوالسر پخش می‌شود و از طریق یک درگاه خروجی به‌عنوان گاز دهیدراته خارج می‌شود. مولکول های آب متراکم تر به هم می پیوندند و برای زهکشی به ته مخزن می افتند.
مزایای فیلتر کوالسر در فرآیندهای صنعتی
فیلتراسیون ترکیبی یک فرآیند ضروری در بسیاری از تنظیمات صنعتی است. پتانسیل بهبود کارایی فرآیندهای تولید، کاهش هزینه ها و بهبود کیفیت محصول را دارد.
حذف روغن، آب و ذرات از سیستم های هوای فشرده
- فیلتراسیون ترکیبی فرآیندی است که به طور گسترده در محیط های صنعتی و فاضلاب برای حذف روغن، آب و ذرات از سیستم های هوای فشرد استفاده می شود . فیلتر کوالسر با به دام انداختن و از بین بردن روغن مایع به اندازه زیر میکرون، قطرات آب و ذرات جامد عمل می کنند.
- این فیلتر کوالسر برای حفظ کیفیت سیستم‌های هوای فشرده ضروری هستند، زیرا تضمین می‌کنند که هوا از آلاینده‌هایی که می‌تواند به تجهیزات آسیب برساند و کیفیت محصول را به خطر بیندازد، عاری است. فیلترهای ادغام کنن به ویژه در از بین بردن قطرات روغن و آب از هوا مؤثر هستند که می توانند باعث خوردگی و آسیب به تجهیزات شوند.
افزایش کارایی و طول عمر تجهیزات
- استفاده از فیلتراسیون ترکیبی در فرآیندهای صنعتی نیز می تواند منجر به افزایش کارایی و طول عمر تجهیزات شود. علاوه بر این، فیلترهای ادغام و از تجهیزات در برابر آسیب های ناشی از آلاینده ها محافظت می کنند و در نتیجه عمر تجهیزات طولانی تر و زمان خرابی برای تعمیر و نگهداری کاهش می یابد.
- علاوه بر این، حذف آلاینده‌ها از سیستم‌های هوای فشرده می‌تواند منجر به افزایش راندمان شود، زیرا تجهیزات می‌توانند بدون دخالت آلاینده‌ها در حداکثر سطوح عملکردی کار کنند.
بهبود کیفیت محصول و کاهش هزینه های نگهداری
- بهبود کیفیت محصول و کاهش هزینه های نگهداری از مزایای اضافی فیلتراسیون ادغام شده است. علاوه بر این، فیلتر کوالسر در از بین بردن آلاینده هایی که می توانند کیفیت محصول را به خطر بیندازند، مانند قطرات روغن و آب موثر هستند. این می تواند منجر به کاهش هزینه های گارانتی و بهبود عملکرد سیستم و افزایش سودآوری کسب و کار شود.
- علاوه بر این، فیلتر کوالسر می توانند با به حداقل رساندن نیاز به نگهداری و تمیز کردن تجهیزات، هزینه های نگهداری را کاهش دهند. کنترل کیفیت و فیلتراسیون مناسب برای اطمینان از اینکه محصولات همه الزامات را برآورده می کنند و هزینه های عملیاتی پایین باقی می مانند ضروری است.
- علاوه بر این، میکروفیلتراسیون با استفاده از کوالسرها خلوص محصول را تا 95٪ تضمین می کند. علاوه بر این، سازگار با محیط زیست است و نسبت به سایر روش های فیلتراسیون صنعتی انرژی بسیار کمتری مصرف می کند.
انواع فیلتر های کوالسر
کوالسرهای الکترواستاتیک و مکانیکی
دو نوع اصلی از سیستم های ادغام بر اساس نحوه عملکرد وجود دارد.
کوالسرهای الکترواستاتیک
با استفاده از جریان AC یا DC یا هر دو، ادغام قطرات را در مخلوط های سیال القا می کند. کوالسرهای الکترواستاتیک یک بار الکتریکی را از سیال عبور می دهند، امولسیون را بی ثبات می کنند و اندازه مولکول ها را افزایش می دهند و باعث می شوند که برای زهکشی به مخزن جمع آوری بیفتند.
به طور معمول، جریان های متناوب در محدوده 50-60 هرتز برای این منظور استفاده می شود. میدان الکتریکی تولید و باعث ایجاد نیروی جاذبه بین مولکول‌های سیال می‌شود و باعث می‌شود که آنها به هم نزدیک شوند و مولکول‌های سنگین‌تری را تشکیل دهند. کوالسرهای الکترواستاتیک به طور گسترده ای برای جداسازی امولسیون های سوخت آب در تاسیسات تولید نفت و گاز دریایی استفاده می شود.
کوالسرهای مکانیکی
از بارهای الکترواستاتیکی استفاده نکنید. بلکه از یک سری عناصر فیلتر کوالسر یا موانع برای جداسازی استفاده کنید. کوالسرهای مکانیکی را می توان در پالایشگاه های نفت برای جداسازی بخار آب از میعانات هیدروکربنی با ادغام مولکول های آب به ذرات بزرگتر استفاده کرد که سپس از سیستم تخلیه می شود.
خلوص محصولات نهایی پس از جداسازی به گزینش پذیری عنصر فیلتر بستگی دارد. مواد متداول مورد استفاده برای ساخت عناصر فیلتر، میکروفیبرهای بوروسیلیکات و فناوری غشاء هستند.
کاربرد فیلتر کوالسر
فیلتر کوالسر ها برای کاربردهای مختلفی در صنایع نفت و گاز و مواد شیمیایی به کار می روند.
عملیات پایین دستی
در نفت و گاز پایین دست، فیلتر کوالسر ها برای پالایش محصول استفاده می شود. به عنوان مثال، در پالایشگاه های گاز طبیعی، از عناصر فیلتر می توان برای رطوبت زدایی گاز طبیعی استفاده کرد. تا از خلوص محصول قبل از بازاریابی اطمینان حاصل شود.
سیستم های کوالسر نفت گاز می توانند گاز طبیعی را با حذف چندین مایع طبیعی و میعانات تصفیه کنند. علاوه بر این، فیلتر کوالسر به طور فعال از خوردگی در دارایی های پایین دست نفت و گاز مانند کمپرسورها، جاذب های آمین/گلیکول، توربین ها و سیستم های فیلتراسیون غشایی با حذف آلاینده هایی مانند بخار آب و گوگرد با راندمان تا 99.98% جلوگیری می کنند .
فیلتر کوالسر می توانند روغن روان کننده را از کمپرسور پس از نصب در خروجی بازیابی کنند. سیالات وارد به ورودی کمپرسور ممکن است شامل آئروسل ها، ذرات معلق، مایعات هیدروکربنی محلول و راب باشد. و توسط یک عنصر فیلتر واقع در بالادست کمپرسور استخراج می شوند.
صنایع پتروشیمی
فیلتر کوالسر های مایع را می توان برای حذف فاز بخار آب، محلول های آمین و گوگرد از مواد اولیه پتروشیمی قبل از ذخیره سازی استفاده کرد. حذف آلاینده ها خلوص محصول را تضمین می کند و از خوردگی تجهیزات صنعتی جلوگیری می کند.
چگونه یک فیلتر کوالسر انتخاب کنم؟
وقتی صحبت از انتخاب فیلتر کوالسر مناسب می شود، چند ویژگی وجود دارد که باید در نظر بگیرید، از جمله نوع ماده ای که کاسه از آن است. با انتخاب فلز یا پلی کربنات – که شفاف هستند – باید موارد زیر را نیز در نظر بگیرید:
- قرار گرفتن در معرض مواد: پلی کربنات را نمی توان در معرض مواد ناسازگار قرار داد. در این مورد، یک فیلتر ادغام کننده با یک کاسه فلزی باید انتخاب شود.
- دما و فشار: کاسه های فلزی نسبت به کاسه های پلی کربنات می توانند در معرض دماهای کمتر و فشار بیشتری قرار بگیرند.
ویژگی های دیگری که باید هنگام انتخاب فیلتر ادغام مناسب به دنبال آنها باشید عبارتند از:
- تخلیه خودکار یا دستی: فیلتر کوالسر با گزینه تخلیه دستی یا خودکار در دسترس هستند. تخلیه خودکار به حداقل 0.35 بار (5psi) برای بست شدن نیاز دارد. از آنجایی که تخلیه های دستی باید به طور منظم بررسی شوند، تخلیه های خودکار «مناسب و فراموش» معمولاً در بسیاری از سیستم ها گزینه ارجح هستند.
- کلاس خلوص هوا: فیلتر کوالسر می توانند روغن را تا 0.01 میلی گرم بر متر مکعب حذف کنند، با حذف ذرات تا 0.01 مطابق با ISO 8573-1 فیلتر membrane.
- نشانگر خدمات بصری: اکثر فیلتر کوالسر ها دارای نشانگرهایی هستند که زمانی که عناصر فیلتر نیاز به تعویض دارند از سبز به قرمز تبدیل می شوند.
- اندازه و وزن: فیلتر کوالسر با کاسه های پلی کربنات معمولاً وزن سبک تری دارند.
سوالات متداول
کوالسر وسیله ای است که باعث القای ادغام در یک محیط می شود. آنها عمدتاً برای جدا کردن امولسیون ها به اجزای آنها از طریق فرآیندهای مختلف استفاده می شوند که برعکس یک امولسیفایر عمل می کنند. کوالسرها دو نوع اصلی هستند: مکانیکی و الکترواستاتیک.
از بین انواع سیستم های فیلتراسیون، دو مورد از رایج ترین آنها فیلتراسیون ذرات و کوالسرها هستند. فیلترهای ذرات ذرات جامد بزرگتر را حذف می کنند در حالی که فیلترهای ادغام کننده فیلتراسیون ریزتری را ارائه می دهند و ذرات معلق در هوا یا قطرات را در دو مرحله مختلف از بین می برند.
فیلتر کوالسر تکنیکی است که در محیط فیلتر برای جداسازی ذرات معلق در هوا و قطرات مایع از گاز استفاده می شود و فیلترهای ادغام کننده به طور خاص برای حذف روغن زیر میکرون، آب و سایر قطرات مایع از جریان هوا طراحی شده اند.
ادغام فرآیندی است که طی آن دو یا چند عنصر با هم ترکیب می شوند و ماده دیگری را تشکیل می دهند. در یک فیلتر روغن، ادغام باعث می شود ذرات معلق مایع با هم مخلوط شوند و قطرات بزرگتری ایجاد کنند. این قطرات در اثر ادغام آنقدر بزرگ می شوند که توسط گرانش به پایین کشیده می شوند. این فرآیند تجمع نامیده می شود.