壓縮空氣系統(tǒng)高效過濾器的應(yīng)用

壓縮空氣系統(tǒng)高效過濾器的應(yīng)用
一.  高效過濾器使用的的必要性：

未經(jīng)處理的大氣中含有水分、塵埃等污染物，每立方米空氣中約含有一億四千萬個(gè)固體微粒。過濾后的空氣在其壓縮升壓過程中伴隨著進(jìn)入了油微粒，從而使壓縮空氣中不僅含有塵埃、水，且還有油微粒等污染物。這些污染物若得不到清除，必然會(huì)污染、侵蝕管道、閥門、儀表等設(shè)備。因此不僅其使用壽命降低，也使生產(chǎn)成本增加，產(chǎn)品質(zhì)量的不到保障。對(duì)于壓縮空氣要求潔凈無菌，防止微粒及易產(chǎn)生氣味的微生物進(jìn)入工藝系統(tǒng)，必須設(shè)置可靠的干燥凈化設(shè)備，為嚴(yán)格清除可能發(fā)生的氣味及毒性，須增加活性炭吸附凈化過濾器， 以滿足工藝要求，且過濾器濾芯所選用的材質(zhì)本身應(yīng)具有抑制細(xì)菌繁殖的特性，避免過濾元件在使用過程中成為系統(tǒng)的污染源。

二.  技術(shù)介紹：
凝聚式高效過濾器采用歐洲領(lǐng)先技術(shù)，配備了壓差顯示器和自動(dòng)排污閥，具有體積小、流量大、過濾效率高；融沉量大、壓差損失??；耐腐蝕性能好，壽命長(zhǎng)；濾芯更換方便等一系列獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。各級(jí)過濾器皆通過符合ISO8573標(biāo)準(zhǔn)的高效過濾器排氣測(cè)量?jī)x的檢測(cè)。差異在毫厘之間。收獲卻有天壤之別。
 壓縮空氣凈化的工作原理雖然隨其凈化機(jī)理的不同而不同，但基本以過濾的形式去除壓縮空氣中存在的游離狀態(tài)的灰塵、微粒、以及氣溶膠狀態(tài)的煙和霧。對(duì)于氣態(tài)狀的污染物，如有害氣體，常用化學(xué)過濾的方式凈化。
過濾器在壓縮空氣干燥凈化系統(tǒng)中具有關(guān)鍵作用。采用不同的過濾器可去除壓縮空氣中的油（包括液體、氣體）、固體雜質(zhì)、微生物、有害氣體等污染物。

在壓縮空氣干燥凈化系統(tǒng)中，過濾器到處存在。壓縮空氣系統(tǒng)的過濾器可分為以下幾類：

——纖維（fibre）過濾器
——微孔（pore）過濾器：如膜過濾器，此類過濾器通常為絕對(duì)過濾器，常用在過濾器微生物上。
——粒子過濾器：如活性炭過濾器，其濾芯由活性炭顆粒組成。
纖維（fibre）過濾器是應(yīng)用最廣泛的過濾器，其主要作用是去除壓縮空氣中的油霧及水分。這一類過濾器也稱凝聚式過濾器(Coalescing filter），按其過濾精度（能有效攔截的最大顆粒直徑）可分為：
1）初/粗過濾器：過濾精度小于等于25μm；
2）精過濾器：過濾精度小于等于1μm；殘余油含量為1.0PPm；
3）高精過濾器：過濾精度小于等于0.1μm，殘余油含量為0.1ppm；
4）超級(jí)過濾器：過濾精度小于等于 0.01μm，與活性炭過濾器串聯(lián)使用殘油含量≤0.03ppm。

對(duì)過濾精度要求高的凈化系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)具體要求設(shè)置多級(jí)過濾器，過濾精度逐級(jí)提高，以便在滿足用戶所需要的過濾效率和精度的同時(shí)保持并延長(zhǎng)精過濾器使用周期和壽命。為避免過濾元件本身產(chǎn)生的塵埃、內(nèi)外滲漏而引起系統(tǒng)的二次污染，應(yīng)選擇合適材質(zhì)和結(jié)構(gòu)的過濾器，并按供氣系統(tǒng)及用戶的要求合理選用參數(shù)，如過濾精度、阻損、工作壓力、工作溫度、過濾效率等，不恰當(dāng)?shù)剡x用過濾精度過高的過濾器，不僅增加投入費(fèi)用，而且運(yùn)行時(shí) 增加系統(tǒng)氣流阻力，影響過濾器運(yùn)行周期和使用壽命。

三. 凝聚式高效過濾器的組成及工作原理
3.1凝聚式高效過濾器的組成
凝聚過濾器的濾芯由過濾層、上下端蓋和“O”密封圈三部分組成，其中過濾層由六層組成，外形如圖所示。
a)第一層（紅色）：具有PVC涂層的海綿，抗腐蝕能力強(qiáng)。過濾時(shí)能形成潮濕帶，主要作用是使過濾下來的凝結(jié)液順利排至過濾器底部。
 b)第二層和第六層：為不銹鋼網(wǎng)，在保證足夠流通面積的前提下，使濾芯能承受較大的壓力降。
c)第三層和第五層：無紡布，固定濾材不相對(duì)滑動(dòng)，并具有攔截粗顆粒的作用。
d)第四層：濾材，濾芯由進(jìn)口特種硼硅酸纖維制成，具有“空隙率”大、“疏水性”強(qiáng)、質(zhì)量穩(wěn)定等的特點(diǎn)。
濾芯的上端蓋上有“O”型密封圈，當(dāng)濾芯與殼體連接時(shí)可實(shí)現(xiàn)很好的密封。上下端蓋用環(huán)氧樹脂與過濾層結(jié)合在一起，保證無側(cè)漏。下端蓋上有內(nèi)螺孔，可與殼體的螺桿緊密連接。
凝聚式高效過濾器的工作原理
過濾器在過濾時(shí)，壓縮空氣先進(jìn)入濾芯中間向四周擴(kuò)散，經(jīng)過濾芯過濾后進(jìn)入濾芯與殼體的間隙，再通過過濾器出口排出下游。壓縮空氣中的固體懸浮物被濾芯（纖維）捕捉后留在內(nèi)部、液體（如凝結(jié)水、油霧等）被濾芯（纖維）捕捉后由于其重力的作用流至濾芯低部，通過海綿的“潮濕帶”（在“潮濕帶”處由于壓力降較大沒有空氣流過，故稱為“安靜區(qū)”，流至過濾器殼體底部，由自動(dòng)排水器排至外界。
3.2凝聚式高效過濾器的工作原理
整體設(shè)計(jì)：防止過濾器內(nèi)部的泄漏是過濾器制造的一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。 濾芯用環(huán)氧樹脂把耐腐蝕的上下端蓋與過濾層粘在一起。防止空氣泄漏，同時(shí)，上下端蓋采用防腐材料制成。下端蓋內(nèi)有固定螺孔，可以簡(jiǎn)單、可靠地與過濾器殼體連接在一起。
濾材疏水性好： 濾芯的濾材采用了經(jīng)過特殊處理的硼硅酸玻璃微纖維制成，其防油、水性能高于一般的玻璃纖維，同樣尺寸濾芯的容塵空間大和壓力降都小。
空隙率大：濾芯的空隙率是衡量濾芯壽命長(zhǎng)短、壓力降大小的指標(biāo)之一。濾芯的空隙率在96%以上。
纖維直徑要小、表面光滑：如果纖維直徑較粗，就不可能產(chǎn)生很小的間隙，那樣對(duì)微細(xì)顆粒就起不到有效的攔截作用；纖維表面如果不光滑，過濾下來的凝結(jié)液就無法快速地下流，而導(dǎo)致壓力降上升。濾芯纖維的當(dāng)量直徑在0.5μm左右。
耐高壓差沖擊：濾芯在使用過程中，其產(chǎn)生的壓力降是逐漸上升的。當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入過濾器的瞬間會(huì)在濾芯兩側(cè)產(chǎn)生較大的壓差，因此要求濾芯的強(qiáng)度足夠。濾芯采用高性能不銹鋼內(nèi)外襯套，把纖維緊緊地固定在一起，并可承受壓縮空氣的沖擊。內(nèi)層不銹鋼襯套還可以起到過濾大顆粒的作用。
防腐能力強(qiáng)的外層海綿：濾材過濾下來的油和水需要靠外層海綿排出。由于空壓機(jī)潤(rùn)滑油的種類有多種（如合成潤(rùn)滑油、礦物油等），要求外層海綿的防腐能力也加強(qiáng)，采用一般的海綿在潤(rùn)滑油等腐蝕下會(huì)老化、變硬，從而影響排污能力，壓力降也會(huì)上升。濾芯采用了具有 PVC 涂層的聚亞胺酯泡面，可以保證長(zhǎng)時(shí)間在油水浸泡中不硬化、老化。
過濾器殼體的防腐性能：壓縮空氣過濾器的工作環(huán)境是比較惡劣的，其內(nèi)部受到高壓下的油、水腐蝕，因此過濾器外殼需要具有極強(qiáng)的防腐性能。過濾器中的螺紋連接型殼體（鋁合金）經(jīng)過了三道防腐工序處理：a) 陽極化處理；b) 環(huán)氧樹脂干粉噴涂；c) 烤漆處理。經(jīng)過嚴(yán)密防腐處理的殼體能承受壓縮空氣中油水的腐蝕，可保證十年的使用壽命。
四、高效過濾器技術(shù)參數(shù)
設(shè)計(jì)流量：75Nm3/min
設(shè)計(jì)壓力：1.2MPa
進(jìn)出口尺寸：DN125
過濾精度：一級(jí)：顆?！?.1μm  分油效率≤0.1ppm
二級(jí)：顆?！?.01μm 分油效率≤0.01ppm
設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：殼體：GB150-1998
濾芯：ISO-8573
五．應(yīng)用
在空壓機(jī)系統(tǒng)上加裝壓縮空氣高效過濾器，可以大大降低改造費(fèi)用，而且可有效除去空氣中絕大部分的水分、塵埃、油氣等污染物，其過濾精度：一級(jí)顆?！?.1μm，分油效率≤0.1ppm，除水率達(dá)到99.9%。二級(jí)顆?！?.01μm，分油效率≤0.01ppm，除水率達(dá)到99.99%。壓力露點(diǎn)為-30℃，含水量為0.45克/ m3   壓降≤0.02Mpa。這樣可確保高質(zhì)量地去除壓縮空氣中的水分、固體顆粒、油等雜質(zhì)，為設(shè)備的安全、穩(wěn)定運(yùn)行提供強(qiáng)有力的保障。