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同樣是壓縮空氣過濾器,過濾效率為什么不一樣?

發布時間:2022-04-19 01:21人氣:

同樣是壓縮空氣過濾器,過濾效率為什么不一樣?壓縮空氣過濾器在壓縮空氣系統中,其主要作用就是濾除空氣中的各種污染物雜質,如:微塵、微生物顆粒、油霧、水霧及油泥等,以確保壓縮空氣的品質滿足生產設備、生產工藝及作......

壓縮空氣過濾器在壓縮空氣系統中,其主要作用就是濾除空氣中的各種污染物雜質,如:微塵、微生物顆粒、油霧、水霧及油泥等,以確保壓縮空氣的品質滿足生產設備、生產工藝及作為制氧、制炭系統等的一次氣源。

 

同時,隨著人們節能環保的覺醒與強制的政策要求,使用高效節能環保型產品是用氣企業新的追求。那么,作為壓縮空氣輸送環節上的壓縮空氣必須經過的過濾器,它的效率將影響整個壓縮空氣系統的效率,為此,我們簡要分析影響纖維壓縮空氣過濾器效率的因素。因其是當前壓縮空氣過濾器的主流濾材,大家可以以此類推到其他濾材效率的分析。

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壓縮空氣過濾器的實際使用過程中,影響其過濾效率的因素有很多,我們分析微粒直徑、纖維粗細、過濾速度和填充率等幾項因素。

 

1、微粒尺寸的影響
 

當壓縮空氣中粒徑分散的微粒群通過纖維過濾器時,在多種過濾機理的聯合作用下比較小的微粒由于擴散作用先在纖維上沉積,隨著粒徑的由小至大,擴散效應逐漸減弱;比較大的微粒則在攔截和慣性作用下沉積,攔截和慣性效應逐漸增加。但由于濾材本身的特點與過濾機理的局限性,不可能100%將所有尺寸粒徑的微粒全部過濾掉。

 

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如圖1所示,首先擴散效應與攔截效應有各自的微粒“捕集盲區”,它們一起作用時也有一個微粒“捕集盲區”即在這一點下粒徑的微粒過濾總效率是最小的,也就是這種微粒最不容易被過濾器所捕獲,即就具有最大的穿透率。

 

以前大家認為這個點是“0.3μm”并以此為標準粒子作為高效過濾器的測定標準,但隨著測控技術的發展,這個值并不是一個定值,而是隨著不同粒徑、不同過濾速度和不同性質過濾都會影響這個值的變化。有可能變小至0.1μm,如圖2所示。

 

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2、微粒種類的影響
 

即使是微粒尺寸相同,處于不同相態的微粒對過濾效率有不同的影響。比如:過濾固態微粒比過濾液態微粒效率要高,但隨著濾速的增加,這種相態對效率的影響將逐漸減小。為什么相態會對微粒過濾效率產生影響呢?

 

1)固體微粒的凝聚現象較液態顯著;

2)電荷對固態微粒的影響比液態大;

3)固態微粒能明顯增加過濾器的負荷;

4)液態微粒捕集到纖維上時發生破損,可能分散成更微的微粒。

 

3、過濾速度的影響
 

和具有最大穿透粒徑一樣,對于每一種過濾器也有最大穿透濾速,如圖3。

 

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1)隨著濾速增加,擴散效率下降;

2)隨著濾速增加,慣性效率上升;

3)隨著濾速增加,攔截效應基本不變;

4)隨著濾速增加,總效率是先下降,然后上升,即有一個最低效率或最大穿透率的濾速存在。

 

因此,設計過濾器時,要根據濾掉的主要粒徑范圍、纖維直徑、過濾面積和額定風量大小一起考慮。

 

總而言之,同一直徑的纖維,最大穿透率下的濾速隨粒徑的減小而增大;同一粒徑的微粒,最大穿透率下的濾速隨纖維直徑的增加而增大。

 

4、纖維填充率的影響
 

根據實驗數據,當填充率提高后,纖維層密實了,慣性效率和攔截效率都會提高,但擴散效率會下降,因纖維間的空氣流速更快了。同時,阻力也會增加,雖然效率的增加要大于阻力的增加,但通過提高纖維填充率的方法來提升效率,是不可取的。

 

5、氣流溫度與濕度的影響
 

被過濾氣流溫度的提高,將使微粒的擴散系數提高,這時亞微米微粒的擴散效率得到提高??蓽囟忍岣吆?,氣體粘性變大,從而使依靠重力效應和慣性效應的大微粒的沉積效率降低,同時,也提高了過濾阻力。

 

被過濾氣體濕度提高后,將使微粒的穿透能力提高,從而降低了效率。濕度提高降低過濾器效率的另一個原因是,濕空氣使靜電效應消失,布朗運動減弱,而使微粒容易被后續氣流夾帶繼續穿透。

 

6、氣流壓力的影響
 

被過濾氣流壓力的降低,導致氣流密度減小,空氣分子自由行程變大,從而使滑動修正系數增加,結果擴散系數和慣性系數增大,所以,擴散效率及慣性效率都增大了。但對攔截效率的影響是不大的。在溫度與壓力同時增加時,由于壓力的增加比溫度的增加對粘度的影響要大得多,所以慣性效率下降。

 

壓縮空氣是將常壓下的自然空氣經過機械功的壓縮后,才形成的動力能源,空氣在壓縮過程中,其溫度、濕度與壓力等特性將發生變化,同時,混雜的油、水、塵埃等雜質又不是恒定的,勢必對過濾器效率的影響不會是線性的,而是離散的。

 

為此,我們要堅守基本的過濾原理,根據實際情況,充分考慮各種因素對其效率的影響,才能設計與生產出高效過濾器,才能幫助客戶解決問題,得到客戶的認可,從而促進公司的發展。

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