壓縮空氣過(guò)濾器作用、濾材的選擇、機(jī)理及性能

在壓縮空氣系統(tǒng)中,污染可以引起嚴(yán)重的問(wèn)題。因?yàn)榭諝馐悄軌虮粔嚎s的,在壓縮過(guò)程中污染物粒子也被吸入壓縮機(jī)。在一個(gè)0.8MPa的系統(tǒng)中,污染物的數(shù)量在壓縮系統(tǒng)內(nèi)被強(qiáng)化8倍。此刻,這些污染物粒子便可以導(dǎo)致使用壓縮空氣生產(chǎn)的產(chǎn)品遭受嚴(yán)重的破壞。

這些污染物就是管道灰塵、磨損粒子、燃燒過(guò)程的煙灰以及微生物。大致可以分為三類:

大灰塵,粒子大小在10μm以上。

細(xì)小灰塵,其粒子大小在10~1μm之間。

細(xì)小的灰塵,其粒子小于1μm。

對(duì)于較大的灰塵及雜質(zhì),從目前的技術(shù)水平來(lái)看還是容易除掉的,而清除那些為人們?nèi)庋鬯床灰?span>,一般以0.3~5μm為計(jì)測(cè)下限值的塵埃微粒是較困難的。這就要求在系統(tǒng)中采取過(guò)濾、清除手段除去這些灰塵。采用過(guò)濾的目的在于減少污染,但是,過(guò)濾器也是系統(tǒng)的污染源。隨著近幾年來(lái)潔凈技術(shù)的提高,國(guó)外大量?jī)?yōu)秀品牌濾器、濾材以及生產(chǎn)系統(tǒng)被引進(jìn),雖然有些現(xiàn)行的過(guò)濾器本身不會(huì)引起污染,但是只有我們了解和熟悉粒子的分布狀況及粒子的過(guò)濾技術(shù),了解和掌握各種濾材的使用特性,才能提高系統(tǒng)的潔凈度,并生產(chǎn)出不產(chǎn)生污染的過(guò)濾器。這個(gè)認(rèn)識(shí),無(wú)論對(duì)用戶,還是生產(chǎn)廠家都很重要。選用一種什么樣的過(guò)濾裝置、什么種類的過(guò)濾材料,才能夠有效地除去這些灰塵微粒,也正是我們共同關(guān)注的問(wèn)題。

壓縮空氣過(guò)濾器的選擇

壓縮空氣中的污染物主要有兩種,一種是被吸入壓縮機(jī)的大氣污染物,其中80%直徑在2μm以下;另一種是壓縮機(jī)的帶出物,呈煙霧狀態(tài),消散開來(lái)便成為0.01~0.8μm的氣溶膠。

一般性質(zhì)的過(guò)濾可以除掉大部份液體和固體物質(zhì)微粒,其粒徑一般大于1μm,而要除掉非常微小的固體粒子以及油水的氣溶膠,就必須采用高效能的過(guò)濾器,這在技術(shù)上是比較復(fù)雜的。就其方法和機(jī)理而言,作任何一種嚴(yán)密的物理分類都是不可能的。比如:重力分離離心分離慣性撞擊直接攔截布朗擴(kuò)散渦流擴(kuò)散熱凝聚靜電沉降磁力淀析布朗凝聚聲波凝聚湍流沉淀在某種場(chǎng)合,對(duì)特殊類型的粒子來(lái)說(shuō),只有一種機(jī)理起主導(dǎo)作用,然而多數(shù)場(chǎng)合是多種機(jī)理的綜合作用。一般來(lái)講,主要靠直接攔截、慣性撞擊、擴(kuò)散或布朗運(yùn)動(dòng)以及熱凝聚等。直接攔截主要針對(duì)氣流中較大的粒子(一般粒徑在1μm以上),在攔截過(guò)程中慣性撞擊亦會(huì)同時(shí)發(fā)生,因?yàn)閵A帶固液粒子的氣流在流經(jīng)濾材時(shí),粒子由于重量和速度的作用,不可能讓氣流同步迅速地改變方向,所以也就不可能通過(guò)濾材那種彎彎曲曲的通路,從而撞在濾材上,使濾材捕捉到粒子,因此氣流中的固體粒子,其歷程到此便結(jié)束了。而液體粒子就不完全一樣,在流經(jīng)濾材時(shí),微小的粒子便趨向集結(jié),后匯聚在一處,結(jié)合為較大的液滴,并被推向?yàn)V材外部,形成一個(gè)飽和的液體區(qū),然后排出器外,這也就是凝聚式過(guò)濾。這樣的過(guò)濾方式可除掉大于0.01μm的固體粒子,如果污染物少于全部重量的0.01/106,那么氣流中的固體、液體污染物便可全部清除。

對(duì)于一個(gè)好的過(guò)濾裝置應(yīng)能滿足下列要求:「過(guò)濾效率高」,一般應(yīng)能達(dá)到99.99%以上;同時(shí)「阻力小」,以保證過(guò)濾氣體壓力、流量變化不大。

過(guò)濾裝置本身結(jié)構(gòu)不僅應(yīng)能承受對(duì)應(yīng)的壓力,而且氣密性要好。為確保濾效,濾材本身要具備一定的機(jī)械強(qiáng)度,承受一定的壓力,而且要耐氣流沖擊,使用過(guò)程中不破裂,不起毛、掉渣以及不發(fā)生氧化或表層剝離的現(xiàn)象。另外,濾材的壽命要長(zhǎng),更換、清洗要方便。

壓縮空氣過(guò)濾器按濾材的結(jié)構(gòu)形式可分為“深度”過(guò)濾器、“網(wǎng)孔”過(guò)濾器,或深度、網(wǎng)孔結(jié)合型過(guò)濾器。“深度”過(guò)濾器的濾材多為亂墊的纖維,燒結(jié)的粉末冶金以及多孔陶瓷等,其功能便是造成一種彎彎曲曲的流徑,以便當(dāng)氣流通過(guò)時(shí)捕捉塵埃粒子。

在《壓縮空氣站設(shè)計(jì)規(guī)范-2002》中，對(duì)過(guò)濾器作了明確的規(guī)定：“用戶對(duì)壓縮空氣質(zhì)量有要求時(shí)，應(yīng)在空氣干燥裝置前、后，用氣設(shè)備等處，設(shè)備相應(yīng)精度的過(guò)濾器”、“當(dāng)壓縮空氣需要干燥時(shí)，在進(jìn)入干燥裝置前，對(duì)壓縮空氣應(yīng)當(dāng)采取有效的除油措施”等。由此可見壓縮空氣過(guò)濾器的重要性。

性能：通過(guò)壓縮空氣過(guò)濾器，可以除掉壓縮空氣中的油分子、液態(tài)水、微生物、固體顆粒、塵埃、細(xì)小顆粒等雜質(zhì)。

對(duì)于一組性能良好的過(guò)濾器，過(guò)濾效率要高、一般應(yīng)能達(dá)到99.99%以上；阻力小，保證過(guò)濾氣體壓力、流量變化不大；濾材本身要具備一定的機(jī)械強(qiáng)度，不僅能夠承受一定的壓力，而且能夠耐氣流的沖擊，在動(dòng)態(tài)氣流中不破裂、不起毛、不掉渣；不發(fā)生氧化或表層剝離的現(xiàn)象，濾材的壽命長(zhǎng)，清洗、更換更方便。

壓縮空氣過(guò)濾器，能高效地去除水、油污、固體顆粒等雜質(zhì),過(guò)濾器采用高分子過(guò)濾材料,超強(qiáng)吸附能力,結(jié)構(gòu)合理,體積小、重量輕,具有可清洗可更換等特點(diǎn)。其中,高效精密過(guò)濾器能有效阻擋0.01um以上的固體顆粒，粉塵、油分子等雜質(zhì)，過(guò)濾效率高達(dá)99.99%。