筆者從事空壓機系統專業25年的過程中, 經常接觸各種行業, 不同行業也因為有不同的製程而對於壓縮空氣品質的要求不同。基本上, 我們會依據使用者的製程工況, 再依據ISO 8573.1 來協助規劃決定選擇無油式空壓機或有油式空壓機以及是否安裝哪些乾燥過濾裝置。有些行業的製程是簡單到只需要一台空壓機加一組空氣桶的；例如 : 台灣自來水廠汙水處理廠的沉澱池汙泥脫水系統, 因為用途只是利用壓縮空氣將河川中抽起來並做沉澱產生的汙泥吸入汙泥壓縮機器, 然後慢慢利用濾袋擠壓去水, 為減少縫隙增壓壓縮效率成泥磚, 會利用高壓空氣將殘餘水分吹出濾袋. 因此根本不需要乾燥機或過濾器。
一般牙科專業所使用的空氣壓縮機系統, 牙醫診所要求的壓縮空氣品質依據HTM2022會比較嚴苛不少, 主要原因是因為涉及到人體的診療；而牙體技術所則主要是因為贋牙屬於醫療器材, 而且目前不論金屬或氧化鋯都會採用CAD/CAM車機來進行精密加工, 保護加工設備的正常運轉與壽命是重點之一, 所以我們通常也會建議加裝一組過濾器來阻攔大部分的固態顆粒 (粉塵), 水氣以及油氣 (不是已經採用無油式空壓機了嗎? 怎麼還會有油氣? 請容許我們後續向各位說明)。
壓縮空氣過濾器Air Filter
壓縮空氣汙染物 Containments 的來源主要區分為四大類：
系統供應端過程說明汙染物與來源
汙染物主要來源說明
- 大氣中的汙染物質：工廠排放的VOC有機化學物質, 汽機車排放的油煙, 廢棄水塘的沼氣, 各種金屬與非金屬粉塵….都是壓縮空氣系統後續會發現的汙染物。這些物質以體積而言, 固態顆粒最多; 以影響性而言, 固態顆粒與, 油氣, 水氣的成分一樣影響壓縮空氣品質的良窳。
- 空壓機產生的汙染物質：有油式空氣壓縮機使用工業潤滑油降溫密封, 高溫讓潤滑油相變成為油氣進入整個空壓機系統直至使用末端。而空壓機設計採用的元件部品或管材, 例如：採用非不銹鋼的管材產生鏽蝕 (固態顆粒), 密封潤滑油的襯墊或O型環(非石綿物質, 揮發的物質)… 最嚴重的還是有油式空壓機必須使用的潤滑油。
- 儲氣桶的汙染源：如果不是採用不銹鋼材質(SUS304或SUS316)的空氣桶, 空氣桶讓壓縮空氣降溫後產生的冷凝水會與生鏽的金屬混合, 變成生鏽鐵水。這個部分是較大的污染來源, 也是經常會造成空壓機系統管路的自動排水器故障, 或生產用的機器設備故障很重要的原因之一。
- 空氣管路的汙染源：各種設備之間的接頭, 空壓管本身的鏽蝕, 空壓管配管車牙或切管殘留在管內的金屬或橡膠, 因為洩漏而進入的水氣….都是汙染物來源。
過濾器的優點是可以攔阻大部分的固態顆粒, 一部分的冷凝水與潤滑油, 當然特殊的過濾器才有辦法攔阻微生物 (除菌過濾器或殺菌過濾器)；我們可以舉 1 Micron 的空氣過濾器來看, 這樣的過濾器能夠攔阻直徑1 Micron (1um) 以上的固態顆粒, 0.1mg/m3的液態油, 基本上採用無油式空氣壓縮機後續使用這樣的等級過濾器, 是可以滿足牙體技術所的需求的; 但是牙醫診所則必須還要有至少0.01 Micron過濾精度及0.01mg/m3的活性碳過濾器, 手術房則需要採用除菌過濾器。
除菌過濾器
過濾器的缺點是產生一定的壓力損失, 因此越多的過濾器壓力損失越大, 選擇適當精度的過濾器是一門基本學問, 但是選擇滿足精度要求且又讓壓力損失最小化則是一門專業技術。不論是3D金屬列印加工機, 或CAD/CAM車機, 抑或是用來燒結爐用來降溫冷卻壓縮空氣, 我們均建議至少安裝一組1 Micron (1um) 以上的過濾器在空氣出口或者是在進入車機的入口。
日本3D金屬列印加工機壓縮空氣品質需求
特別要說明的是, 每一家機械設備廠生產的加工機器對於壓縮空氣的品質, 最大風量與操作壓力要求是不一樣的, 我們會建議還是應該向設備廠商確認清楚, 這樣可以確保加工品質與機器設備壽命。
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