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过滤材料的选择和空气过滤器的作用

2015/1/23 11:48:10

在压缩空气系统中,污染可以引起严重的问题。因为空气是能够被压缩的,在压缩过程中污染物粒子也被吸入压缩机。在一个0.8MPa的系统中,污染物的数量在压缩系统内被强化8倍。此刻,这些污染物粒子便可以导致使用压缩空气生产的产品遭受严重的破坏。这些污染物就是管道灰尘、磨损粒子、燃烧过程的烟灰以及微生物。大致可以分为三类:
  
  大灰尘,粒子大小在10μm以上。
  
  细小灰尘,其粒子大小在10~1μm之间。
  
  最细小的灰尘,其粒子小于1μm。
  
  对于较大的灰尘及杂质,从目前的技术水平来看还是容易除掉的,而清除那些为人们肉眼所看不见,一般以0.3~5μm为计测下限值的尘埃微粒是较困难的。这就要求在系统中采取过滤、清除手段除去这些灰尘。采用过滤的目的在于减少污染,但是,过滤器也是系统的污染源。随着近几年来洁净技术的提高,国外大量优秀品牌滤器、滤材以及生产系统被引进,虽然有些现行的过滤器本身不会引起污染,但是只有我们了解和熟悉粒子的分布状况及粒子的过滤技术,了解和掌握各种滤材的使用特性,才能提高系统的洁净度,并生产出不产生污染的过滤器。这个认识,无论对用户,还是生产厂家都很重要。选用一种什么样的过滤装置、什么种类的过滤材料,才能够有效地除去这些灰尘微粒,也正是我们共同关注的问题。
  
  2压缩空气过滤器的选择
  
  压缩空气中的污染物主要有两种,一种是被吸入压缩机的大气污染物,其中80%直径在2μm以下;另一种是压缩机的带出物,呈烟雾状态,消散开来便成为0.01~0.8μm的气溶胶。
  
  一般性质的过滤可以除掉大部份液体和固体物质微粒,其粒径一般大于1μm,而要除掉非常微小的固体粒子以及油水的气溶胶,就必须采用高效能的过滤器,这在技术上是比较复杂的。就其方法和机理而言,作任何一种严密的物理分类都是不可能的。比如:重力分离离心分离惯性撞击直接拦截布朗扩散涡流扩散热凝聚静电沉降磁力淀析布朗凝聚声波凝聚湍流沉淀在某种场合,对特殊类型的粒子来说,只有一种机理起主导作用,然而多数场合是多种机理的综合作用。一般来讲,主要靠直接拦截、惯性撞击、扩散或布朗运动以及热凝聚等。直接拦截主要针对气流中较大的粒子(一般粒径在1μm以上),在拦截过程中惯性撞击亦会同时发生,因为夹带固液粒子的气流在流经滤材时,粒子由于重量和速度的作用,不可能让气流同步迅速地改变方向,所以也就不可能通过滤材那种弯弯曲曲的通路,从而撞在滤材上,使滤材捕捉到粒子,因此气流中的固体粒子,其历程到此便结束了。而液体粒子就不完全一样,在流经滤材时,微小的粒子便趋向集结,最后汇聚在一处,结合为较大的液滴,并被推向滤材外部,形成一个饱和的液体区,然后排出器外,这也就是凝聚式过滤。这样的过滤方式可除掉大于0.01μm的固体粒子,如果污染物少于全部重量的0.01/106,那么气流中的固体、液体污染物便可全部清除。
  
  对于一个好的过滤装置应能满足下列要求:过滤效率高,一般应能达到99.99%以上;同时阻力小,以保证过滤气体压力、流量变化不大。
  
  过滤装置本身结构不仅应能承受对应的压力,而且气密性要好。为确保滤效,滤材本身要具备一定的机械强度,承受一定的压力,而且要耐气流冲击,使用过程中不破裂,不起毛、掉渣以及不发生氧化或表层剥离的现象。另外,滤材的寿命要长,更换、清洗要方便。
  
  压缩空气过滤器按滤材的结构形式可分为“深度”过滤器、“网孔”过滤器,或深度、网孔结合型过滤器。
  
  “深度”过滤器的滤材多为乱垫的纤维,烧结的粉末冶金以及多孔陶瓷等,其功能便是造成一种弯弯曲曲的流径,以便当气流通过时捕捉尘埃粒子。
 

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