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    贫液过滤器
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    压缩空气过滤器的一作用及滤材的一选择



    1 压缩机空气过滤器的一作用
    在压缩空气系统中,污染可以引起严重的一问题 。因 为空气是能够被压缩的一,在压缩过程中污染物粒子也被吸入压缩机 。在一个0.8MPa的一系统中,污染物的一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一产品遭受严重的一破坏 。这些污染物就是管道灰尘、磨损粒子、燃烧过程的一烟灰以及微生物 。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 。
    最细小的一灰尘,其粒子小于1μm 。
    对于较大的一灰尘及杂质,从目前的一技术水平来看还是容易除掉的一,而清除那些为人们肉眼所看不 见,一般以0.3~5μm为计测下限值的一尘埃微粒是较困难的一 。这就要求在系统中采取▓过滤、清除手段除去这些灰尘 。采用过滤的一目的一在于减少污染,但是,过滤器也是系统的一污染源 。随着近几年来洁净技术的一提高,国外大量优秀品牌滤器、滤材以及生产系统被引进,虽然有些现行的一过滤器本身不 会引起污染,但是只有我们了解№和熟悉粒子的一分布状况及粒子的一过滤技术,了解№和掌握各种滤材的一使用特性,才能提高系统的一洁净度,并生产出不 产生污染的一过滤器 。这个认识,无论对用户,还是生产厂家都很重要 。选用一种什么样的一过滤装置、什么种类的一过滤材料→,才能够有效地除去这些灰尘微粒,也正是我们共同关注的一问题 。
    2 压缩空气过滤器的一选择
    压缩空气中的一污染物主要有两种,一种是被吸入压缩机的一大气污染物,其中80%直径在2μm以下;另一种是压缩机的一带出物,呈烟雾状态,消散开来便成为0.01~0.8μm的一气溶胶 。
    一般性质的一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一固体粒子以及油水的一气溶胶,就必须采用高效能的一过滤器,这在技术上    是比较复杂的一 。就其方法№和机理而言,作任何一种严密的一物理分类都是不 可能的一 。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,对特殊类型的一粒子来说,只有一种机理起主导作用,然而多数场合是多种机理的一综合作用 。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一粒子(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 为夹带固液粒子的一气流在流经滤材时,粒子由于重量№和速度的一作用,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一通路,从而撞在滤材上    ,使滤材捕捉到粒子,因 此气流中的一固体粒子,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,微小的一粒子便趋向集结,最后汇聚在一处,结合为较大的一液滴,并被推向滤材外部,形成一个饱№和的一液体区,然后排出器外,这也就是凝聚式过滤 。这样的一过滤方式可除掉大于0.01μm的一固体粒子,如果污染物少于全部重量的一0.01/106,那么气流中的一固体、液体污染物便可全部清除 。
    对于一个好的一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 仅应能承受对应的一压力 ,而且气密性要好 。为确保滤效,滤材本身要具备一定的一机械强度,承受一定的一压力 ,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一现象 。另外,滤材的一寿命要长,更换、清洗要方便 。
    压缩空气过滤器按滤材的一结构形式可分为“深度”过滤器、“网孔”过滤器,或深度、网孔结合型过滤器 。
    “深度”过滤器的一滤材多为乱垫的一纤维,烧结的一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一流径,以便当气流通过时捕捉尘埃粒子 。
    “网孔”过滤器由多孔金属、塑料、各种纤维织物№和微孔滤膜等为主要的一过滤元件 。这种滤材孔隙大小比较均匀,孔隙率也比较高,凡是大于孔隙的一尘埃颗粒都可以被滤除掉 。如较多采用的一用超细玻璃纤维织物、聚酯纤维编织物制成的一滤芯,对于大于0.9μm的一尘埃颗粒基本都可除去 。
    2.1缠绕型滤芯
    这种滤芯目前应用较多,使用也较广泛,一般不 考虑反向吹洗№和重复使用,基本上    为一次报废性滤芯 。主要材质为人造丝、尼龙丝、聚丙烯纤维、玻璃纤维等 。由于采用机械缠绕,不 使用粘结剂,从而对介质的一适应性较强,而且价格便宜 。由于该形式属于深层过滤,因 此含尘量较大,但过滤精度不 甚高,国外产品可除掉0.8μm以上    粒子,国内为1μm 。由于缠绕质量问题,在初投入运行时,在气流冲击下有纤维带出的一可能性 。
    2.2无纺布滤芯
    这种滤芯主要是用乙烯基纤维素、聚丙烯、聚四氟乙烯的一多孔薄膜与补强材料→加工为圆筒型滤芯,目前市场上    所售滤器多为这种滤芯的一组合体,比如醋酸纤维素№和硝酸纤维素以及两种混合材料→组成的一微孔过滤器,不 宜受稀酸、稀碱及无极性液体的一腐蚀,但使用温度不 得高于75℃ 。聚四氟乙烯滤芯是用纯泰氟隆制造的一,适用于有机溶剂、强酸、强碱,其本身在化学上    也是惰性的一,使用温度在-100~260℃时是稳定的一 。聚氯乙烯滤芯强度高、韧性强,耐中等强度的一酸碱,使用温度不 宜高于65℃,否则会软化,而且有毒,故在食品、制药行业应用上    要持慎重态度 。
    这种滤材的一滤芯,无论是液体、气体,都可除掉大于0.5μm的一微尘颗粒,工作压力 一般为0.8~1.0MPa 。
    这种滤芯的一一个很大优点是,当气体透过时,过滤元件往往会带静电荷,这种静电能够阻止因 悬浮的一微小粒子侵入孔道深处而堵塞过滤元件,使粉尘呈松散状态沉积于过滤元件表面,易于排掉№和清洗 。
    2.3中空纤维组合滤芯
    由于微孔分布比普通滤膜密集的一多,在每平方厘米过滤面积中的一微孔数量十分可观,意味着最大的一微孔数减少 。普通膜式滤器具有最大的一微孔尺寸为0.3μm,而中空纤维为0.1μm,这同时意味着中空纤维较长的一使用寿命№和气体过滤的一安全性 。中空纤维膜尽管由100%的一聚丙烯加工制造,然而由于具有较好的一透水性能,故有时也用来做为气体干燥,排除气体中水份的一干燥器的一组件 。但是这种滤芯是有缺陷的一,一是加工复杂,二是自身在中空状态下承受连续流动,但由于工况的一突然变化而经常使得中空纤维膜破裂,从而导致滤器失效 。另外,多束中空纤维与固定花板的一连接处的一严密性,强度的一保证,也是困难的一,当然这些也在不 断改进№和克服之中,因 此它不 失为一种优良的一过滤装置 。
    2.4粉末冶金多孔滤材
    这种滤材是用粉末冶金工艺制得的一多孔金属或多孔合金,它既具有普通多孔料体因 多孔而具备的一过滤特性,而又●具有金属的一全部性能,是当前过滤材料→中的一一大类 。
    2.4.1粉末冶金多孔材料→的一特点
    粉末冶金多孔材料→具有优良的一透过性能,适用于过滤、流体的一均匀分布与渗透装置等 。作过滤器时,滤速大,如海绵钛粉烧结材料→制作的一过滤器在电解用的一硫酸锌溶液过滤时,其滤速是陶瓷过滤器的一6倍;青钢粉烧结所制作的一滤器流量可为纸褶叠过滤器的一4倍,为棉纱过滤器的一6倍,然而褶绒№和棉纱过滤面积却比粉末冶金材料→要大得多 。
    孔径与孔隙度可以控制,作为过滤材料→时过滤精度高 。当用于气体分离时分离效果好,而用于仪器、仪表可以比较精确的一控制流体的一流动,如大家熟悉的一离心式压缩机油路系统采用40μm不 锈钢粉末冶金滤材代替以前的一金属网滤材,由于有效地防止了固体微粒的一侵入,离心机轴承的一寿命可以提高到10~20年,而且滤效为筛网滤器的一3倍以上     。
    比表面积大,作热交换材料→时,可以提高热交换效果 。
    能够吸收能量,故可做为干燥器排气的一消音、防震№和缓冲材料→ 。
    保持有一定的一金属与合金特性,如导热、导电、焊接加工等,由于具有一定的一强度№和韧性,故可以在高压条件下工作 。
    2.4.2具体应用
    粉末冶金滤材应用的一领域极为广泛,并且还在不 断扩大:
    过滤液体中的一固体微粒,分离各种介质 。如过滤飞机、坦克、般舶之类使用的一要求细净化(5~10μm)液体燃料、油№和润滑材料→,原子能技术中液态金属钠、锂的一过滤 。中子发射装置,以及医药卫生用来过滤病毒、细菌 。制备青、链霉素时用来过滤、生产无菌空气以及从母液中分离青霉素、链霉素这样一些抗菌晶体 。分离气体中的一液体,如压缩空气中混合的一水№和油等 。
    过滤气体,用来收尘、排水№和控制气体压力  。如精密仪器、仪表用气体的一净化 。回收放射性尘埃;高炉废气收尘,还可作为高压氧、氮、氢、空气等气体的一缓冲器 。
    通过这种材料→后的一气体、液体变得均匀,同时可以防止通过材料→后的一液体沸腾现象及停气时的一液体倒流现象 。
    我部一些厂用这种材料→净化压缩空气,一些抗菌素制药厂用来清除空气中0.5~1μm的一灰尘与细菌,使之变为无尘无菌压缩空气均达到了理想的一效果 。

    图1是美国“气体盾牌一培恩塔“镍基合金粉末冶金终端过滤器(Gas Shield PENTA) 。流量特性、阻力 大小同泰氟隆,而且价格与泰氟隆相近 。壳体为316L不 锈钢,保用15年 。
    目前采用的一粉末冶金多孔材料→,材质多为青铜、低碳钢、不 锈钢、钛、镍及其合金等 。无论片状、管状其耐压强度都在0.98~8.34MPa 。
    2.4.3粉末冶金滤材的一安装
    因 为这种滤材具有金属的一全部特性,故当需要更大尺寸、更大面积及形状复杂的一滤材时,可以用小尺寸滤材拼接来实现 。拼装方式可以卷边、压装、螺栓紧固、铆接、焊接、螺纹连接№和粘结胶合等 。
    2.5多孔陶瓷及其它滤材
    多孔陶瓷是在国外出现较早,同时耐压较高的一一种滤材,近年在应用上    又●呈上    升的一趋势,使用效果根据使用条件的一不 同也很不 一致,国内产品的一使用寿命最短为6~8个月 。因 此为确保可靠性,多采用两级,而且在高压场合应用较多 。
    美国帕克过滤器(Parker),壳体为316L不 锈钢,内壁粗糙度仅为0.8μm 。承压最高可达3000lbf/in2(1lbf/in2=6.8948×10-3MPa),是一种终端使用点采用的一超净系列 。国内产品目前尚未达到高精度、超净的一水平,而且用一段时间后,滤管外表面往往变粗糙,甚至掉渣出现蜂窝状麻点以及变酥 。
    多孔陶瓷№和玻璃这类滤材由于质脆、抗热震性能稍差,且不 能焊接等原因 而不 被广泛应用 。目前尚未发现超净系列的一国产陶瓷滤器产品 。其它滤材像各种编织金属网№和刻蚀网,虽然强度大,透过性能好,但在高温下网孔易于变形以及影响过滤精度,特别是制造工艺复杂、价格昂贵,也只能用于少数特殊部门 。
    各种滤材在各种不 同的一部门№和场合都有具体使用,至于哪一种滤材比较理想,要综合气体压力 、流量、温度、气体洁净度的一要求程度,以及使用条件等诸因 素,进行技术、经济比较再确定,不 能一概而论 。随着国外设备、技术的一引进,经过消化吸收,转化为我们自己的一东西,我相信,用不 了多久,国内知名品牌便会涌现,为压缩空气的一洁净技术提供方便№和优越的一条件 。

    发布日期:2010-12-17    阅读 5015 次   
     
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