壓縮空氣過濾凈化基本知識I. 主題過濾凈化的目的和類型 聚結(jié)

壓縮空氣過濾凈化基本知識I.主題過濾凈化的目的和類型

聚結(jié)式過濾器

顆粒過濾器過濾凈化的原理優(yōu)秀的工程設(shè)計實踐過濾材料的選擇和構(gòu)造結(jié)構(gòu)材料和型式如何評價過濾器

D.O.P.試驗法

模擬使用條件進行評估過濾凈化的目的I.污染物的構(gòu)成和危害油-液態(tài)&氣態(tài)-腐蝕/侵蝕水-液態(tài)&氣態(tài)-腐蝕/侵蝕

油脂 -腐蝕

塵埃 -侵蝕/堵塞II.

會造成的問題

空氣管路出水、結(jié)冰

設(shè)備故障

零部件損壞/系統(tǒng)停運

產(chǎn)品報廢、次品III.

成本增加

無法預(yù)計的停產(chǎn)時間

額外增加的保養(yǎng)/維修費用

產(chǎn)品返修/退貨較高的壓力損失造成的費用增加

過濾凈化系統(tǒng)的壓力損失，必須由空氣壓縮機額外做功進行補償。由此造成壓縮機功率消耗增大，使運行成本、費用上升。舉例：電費：0.81元/千瓦時，對于每1.0M3用氣量，壓力損失每增大0.07公斤，每年由于壓力損失會造成電費增加：495元。（在美國，電費0.07USD/kwh，每100SCFM用氣量，壓力損失每增加1PSIG，每年電費增加67USD）案例1濾芯購買費用 = $400.00用氣量 = 500SCFM初始壓力損失 = 2PSID更換濾芯前的壓力損失 = 5PSID濾芯使用壽命 = 6個月濾芯使用期間的平均壓力損失（按簡單方式估算）：3.5PSID增加的電費：3.5X（500/100）x67=1,172$考慮每年2次更換濾芯的費用，每年的總費用為：400X2+1,172=1,972100案例2濾芯購買費用 =$400.00用氣量 =500SCFM初始壓力損失 =5PSID更換濾芯前的壓力損失 =10PSID濾芯使用壽命 =1年平均壓力損失 =7.5PSID運行電費增加 =7.5PSIDX（500/100）X67=2,512年度總費用：=$400+2512=$2,912結(jié)論：在案例2中，濾芯的使用時間（1年）是案例1的2倍（半年）,但是由于壓力損失增大，造成總費用增加940美元，遠遠超過了更換濾芯的費用（400美元）100過濾凈化原理

直接攔截

慣性碰撞

擴散攔截

聚結(jié)過程直接攔截:對于直徑大于1微米的液滴或顆粒，當(dāng)其試圖通過過濾介質(zhì)材料的微孔時由于顆粒直徑大于微孔直徑，因此而被直接阻擋、攔截，達到去除的效果。大于1微米的污染物介質(zhì)纖維介質(zhì)纖維污染物0.3to1微米濾芯纖維濾芯纖維慣性碰撞:較小的顆粒和液滴，直徑0.3~1微米，能夠通過濾芯的微孔。但它們通過過濾介質(zhì)的路徑非常曲折，污染顆粒和液滴具有足夠的質(zhì)量和動量，會使得它們與濾芯纖維碰撞并被阻擋和捕獲。污染物<0.3micron擴散攔截:非常小的液滴，<0.3微米,具有極小的質(zhì)量。在氣流中，這些顆粒進行大量的隨機運動（布朗運動）。由于這種布朗運動，這種尺寸的污染物事實上會與濾芯纖維碰撞，從而被濾除。聚結(jié)過程小液滴不斷地聚合，直到它們的質(zhì)量變得足夠大，在重力的作用下，跌落到過濾器的底部，被排水閥門排出。顆粒尺寸 直接攔截

慣性碰撞

擴散攔截>1 幾乎100% _____ 無

1至0.5 較低效率

較高效率 無

0.5至0.3 很低效率

低效率

微不足道

0.3至0.1 微不足道

微不足道

略有效果

0.1至0.05 微不足道 微不足道 高效率<0.05 幾乎無效

幾乎無效

幾乎100%

各種過濾機理的效率聚結(jié)式過濾器

關(guān)鍵作用...發(fā)揮了一個獨立處理裝置的作用，而不僅僅

是一個普通過濾器。

許多公司的過濾器--

只考慮從空氣中分離液體。

最重要的是，排水速度要快而適當(dāng)，耗氣量要少。否則：

環(huán)繞濾芯的氣流速度太快，會使液體再次進入濾芯?？諝鈮嚎s機進氣口后冷卻器汽水分離器空氣凈化系統(tǒng)典型配置儲氣罐r(nóng)吸附式空氣干燥機活性炭吸附裝置顆粒型后過濾器用氣點的過濾器聚結(jié)式過濾器排水閥去除液態(tài)油/水去除油水霧滴;顆粒物0.6mm絕對去除（0.04mm去除率98%）去除水蒸汽;碳氫化合物蒸汽;CO2;二氧化氮去除可冷凝的碳氫化合物氣體;將CO轉(zhuǎn)化為CO2去除顆粒物(0.9mm絕對去除;0.07mm去除率98%)去除顆粒物(0.02mm絕對去除)凈化過濾的分類(壓縮空氣/氣體)I.聚結(jié)式過濾器-去除液態(tài)污染物

油/水

溶解的氣體

塵土II.顆粒型過濾器

灰塵應(yīng)用場合?I.聚結(jié)式過濾器

控制、儀表、工藝系統(tǒng)的上游,以及氣體可能含油和水的場合

其它常見應(yīng)用場合

吸附式干燥機的上游-改善干燥機性能，延長吸附劑壽命冷凍式干燥機的上游-改善干燥機性能，

減少對換熱器的

維修保養(yǎng)工作量。冷凍式干燥機的下游-改善汽水分離系統(tǒng)的性能（減少壓力

波動）

潮解式干燥機的上游-改善系統(tǒng)性能并除油。II.顆粒型過濾器

控制、儀表、工藝系統(tǒng)的上游，氣體已被干燥，需要去除管道碎屑。

吸附式干燥機的下游，去除吸附劑粉末。III.高性能、高效率聚結(jié)式過濾器主要應(yīng)考慮的指標(biāo)(A)飽和壓降

P-典型情況0.2~0.35bar，越低越好。但如果低于0.15bar，

可能說明過濾器的纖維孔徑很大或存在“隧道”現(xiàn)象。(B)過濾器下游設(shè)備對污染物含量的要求-對吸附式干燥機來說，允許含油水0.013到0.0014ppmw。（以過濾器進氣含油水20ppmw為基礎(chǔ)

）。要綜合考慮飽和壓降問題。

可以找到并使用性能更好的過濾器，會有較高的飽和壓降

P(6psig或更高)。(C)使用壽命

采用更多孔的、皺摺式的濾芯材料，能夠增加過濾材料的有效表面積。

較多的微孔=較長的壽命和較低的飽和壓降。

增大表面積的好處-微孔堵塞的效果流量Q，面積=1流量Q，面積=210個微孔5個微孔存污能力=1壓降P=115個微孔寸污能力=1壓降P=1/35個微孔寸污能力=3壓降=1壽命=1壽命=320個微孔2倍的面積=3倍的壽命存污能力與纖維直徑的關(guān)系(孔徑恒定)面積A壓差

Px存污能力Y面積

A壓差Px/4存污能力4Y面積

A壓差

Px/16存污能力16Y優(yōu)秀的工程設(shè)計實踐I.聚結(jié)式過濾器(A)常見污染物指標(biāo)

灰塵,水,油(20ppm)

顆粒直徑0.01微米以上

油霧是最難去除的(小/輕)(B)濾芯介質(zhì)的種類

-優(yōu)點和缺點

纖維不固定/隨機的孔徑和結(jié)構(gòu)

初期購買成本低

孔徑逐漸變大，將導(dǎo)致出現(xiàn)“隧道現(xiàn)象”并且過濾器

性能和過濾效果無法預(yù)見和保證。

纖維松動、脫落—脫落的纖維進入下游用氣管路

隨機孔徑—

本身就存在“隧道現(xiàn)象”，性能無法保證。

纖維固定/孔徑和結(jié)構(gòu)是隨機的

中等成本

纖維不固定，問題仍存在

纖維容易脫落，孔徑容易變大隨機孔徑結(jié)構(gòu)的問題仍然存在-隧道現(xiàn)象

纖維固定/孔徑結(jié)構(gòu)均勻

成本高

不存在纖維脫落或隧道現(xiàn)象問題

微孔的體積最大(均勻一致)

在壽命有效期內(nèi)，保證可以達到預(yù)期的性能

飽和（濕潤狀態(tài)）的壓差最低

使用壽命長(C)濾芯結(jié)構(gòu)

普通濾芯（平坦型）

低成本

表面積小

飽和壓差高(因為表面積小)

使用壽命短(因為表面積小)

褶皺型

成本高

表面積大

飽和壓差小(因為表面積大)

使用壽命長(因為表面積大)2倍表面積=3倍使用壽命褶皺結(jié)構(gòu)能保證過濾材料不會緊縮(D)濾芯支撐件的結(jié)構(gòu)和選擇

無支撐件

低成本

當(dāng)壓力有波動時會造成濾芯纖維材料脫落

安裝時會造成濾芯纖維脫落

塑料支撐件

中等成本

易碎裂當(dāng)壓力有波動時會造成濾芯纖維材料脫落

鋼質(zhì)支撐件

成本高

對濾芯介質(zhì)材料提供最好的保護

推薦、建議的結(jié)構(gòu)

鋼質(zhì)端蓋，防止濾芯端部被密封件損壞

內(nèi)外都有鋼質(zhì)支撐件，在出現(xiàn)雙向氣流的情況下也能保護

濾芯不被損壞（通常出現(xiàn)在初次開機啟動時）(E)其它結(jié)構(gòu)特點

排水層

無排水層-低成本,排水性能差

較厚的聚酯排水層-成本高,排水性能最佳

濾芯材料的特殊處理-化學(xué)涂層

保證系統(tǒng)初次啟動時的性能

在過濾器使用壽命期內(nèi)，性能保持良好

介質(zhì)材料光滑，才能實現(xiàn)快速排水，減少耗氣量II.顆粒型過濾器(A)常見污染物

-

吸附劑粉塵1微米以上.(B)濾芯介質(zhì)的選擇纖維應(yīng)固定,孔徑應(yīng)固定(是優(yōu)良的濾芯材料）(C)支撐件結(jié)構(gòu)-與聚結(jié)式過濾器相同（但不需要外支撐網(wǎng)）如何評價過濾器I.D.O.P.試驗法(A)以濾芯對0.3微米以上液霧的去除百分比來表示過濾器的性能

(B)試驗方法-干式試驗，把油加熱沸騰成煙霧。油是最難去除的。(C)存在的問題

僅僅測試了去除0.3微米以上液霧（單一成分）的能力，而不是測試多成分液霧（直徑0.01微米以上）

只測試了去除干液霧，而沒有測試去除液體的能力

在大氣壓下進行測