【壓縮機網】　一、什么是過濾？利用有孔介質從流體（液體或氣體）中除去污染物

 

　　二、過濾的機理

 

　　①直接攔截-攔截顆粒大于孔徑或流道孔徑及搭橋作用攔截單個或多個尺寸小于濾孔的顆粒-亞微米級顆粒攔截

 

　　②慣性撞擊-尺寸小于濾材孔徑的顆粒由于質量和線速度而具有直線運動的慣性離開流體主流而撞擊到濾材上-微米級顆粒攔截。

 

　　③擴散攔截-布朗運動碰撞的結果，僅在氣體中有效-納米顆粒攔截。

 

　　④靜電吸引-濾層纖維的靜電荷對病毒個體或氣溶膠產生靜電吸附-攔截尺寸小于濾孔的顆粒。

 

　　三、過濾的評價

 

　　①過濾精度

 

　　1) 固體顆粒在空壓系統按每立方米壓縮空氣的最大顆粒數與顆粒大小的函數，其單位通常用微米（um）來表述其；1微米 (um）=10－6米＝10－3毫米。

 

　　2) 油（懸浮狀的油）在空壓系統按每立方米壓縮空氣的總油濃度，其單位通常用mg/m³（或ppm）來表述。

 

　　3)《ISO-8573-1--2010壓縮空氣-第1部分 污染物和純度等級》有固體顆粒和油的分級（見表1和表2）。

 

　　②過濾效率

 

　　過濾效率是上游顆粒物濃度減去下游顆粒物濃度后與上游顆粒物濃度的比值，在空壓系統的單位為：%。

 

　　評價一種過濾介質是否優越，最主要就是看它的過濾效率。過濾效率與空氣阻力、流速、過濾面積等因素有關系。

 

　　③壓差

 

　　壓差=過濾物體使用時上游-下游之間的壓力差。由流體阻力及過濾物堵塞產生。在空壓系統的單位為：MPa或bar。

 

　　④過濾面積與壽命

 

　　同樣體積，打褶設計可以增加過濾面積近5～13倍，過濾面積增大一倍，壽命延長到2～4倍。過濾壽命在空壓系統的單位為：小時（h）。

 

　　四、什么是空壓系統

 

　　①我們把由生產、凈化、儲存和輸送壓縮空氣的設備所組成的系統稱為空壓系統。

 

　　②典型的空壓系統由下列幾部分組成：空氣壓縮機（可能有冷卻器）、儲氣罐、干燥機（冷凍式或吸附式）、過濾器（包括油水分離器、預、除油過濾器、除臭過濾器、滅菌過濾器等等）、穩壓儲氣罐、自動排水排污器及輸氣管道、管路閥件、儀表等。

 

　　③空壓系統設備可以根據客戶的不同需求選擇配置，但是潔凈、安全的壓縮空氣是每個客戶追求的目標。

 

　　五、壓空系統需要過濾什么

 

　　空氣及壓縮空氣中含有固體顆粒、水和油，這三種物質對空壓系統設備及壓縮空氣品質影響很大。其中水的去除主要通過分離和干燥完成，而固體顆粒和油則需要過濾。油過濾一方面是空壓機系統循環使用要求，另一方面是壓縮空氣品質要求。壓縮空氣的品質主要由壓縮空氣中固體顆粒、水和油的含量決定。

 

　　六、壓空系統設備哪里需要過濾

 

　　①空壓機

 

　　雙螺桿空壓機與過濾有關主要是氣路和油路中的三濾、空氣濾清器、油氣分離系統和油過濾器。

 

　　1) 空氣濾清器（簡稱空濾）

 

　　a) 簡介：空壓機吸進空氣有大量的塵埃、雜質等，對主機、油路、氣路及零部件帶來很大的損害，空氣濾清器主要由主濾芯、安全濾芯、殼體和排塵器組成。空氣經過旋轉離心分離和主濾芯、安全濾芯的濾紙，空氣中絕大部分的灰塵和固體雜質被過濾在濾芯的外面和排塵器內；

 

　　b) 作用：阻擋雜質，降低噪音，保護主機和油，起到保護機器及延長機器壽命的作用；

 

　　c) 失效危害：如果空氣質量不好時，會加快過濾器的堵塞，機頭磨損，油品指標下降，耗能增加等；

 

　　d) 要求：

 

　　·過濾效果好（99.9%去除3μ以上顆粒）

 

　　·吸氣噪音小

 

　　·濾芯表面積大，壽命長，壓降小，容塵量大

 

　　·工作壽命：壽命約2000-2500小時，或者只要壓差大于0.005MPa時應及時更換濾芯，其間可以對濾芯表面進行清理；

 

　　e) 測試規范：

 

　　《空壓系統設備整機數據測試》。

 

　　2) 油氣分離系統

 

　　a) 簡介：空氣被主機壓縮時有潤滑油參與，被壓縮油氣混合氣體通過油氣分離系統（油罐和油氣分離芯）把油和氣體分開，潤滑油重復利用，同時減少壓縮空氣的含油量；油氣分離系統主要由油罐和油氣分離芯（簡稱精分），回油管和排水閥等組成；

 

　　b) 作用：儲油，穩壓，分離油氣，壓縮空氣含油量小，保證足夠的潤滑油等作用；

 

　　c) 失效危害：如果容量不夠大，精度不夠高及防靜電措施不力，會引起跑油、壓損大、起火等危害；

 

　　d) 要求：

 

　　i.對于油罐：

 

　　油氣混合氣預分離效果要達到1g/m³，

 

　　大部分為壓力容器，需要按GB150-2011《壓力容器》標準設計制造和檢驗

 

　　油罐的設計嚴格必須按照《螺桿空壓機設計規范》；

 

　　ii.對精分：

 

　　過濾效果好（排氣含油量僅3-5ppm）

 

　　過濾效率高，殘油收集降低潤滑油的損耗量

 

　　濾芯表面積大，壽命長，壓降小；

 

　　e) 工作壽命：

 

　　油罐壽命按銘牌要求

 

　　精分壽命約2000-2500小時，取決潤滑及使用工況。壓差大于0.1MPa時應及時更換；

 

　　f) 測試規范：

 

　　·TSG 21-2016 《固定式壓力容器安全技術監察規程》

 

　　·《螺桿空壓機含油量測試規范》

 

　　·《螺桿空壓機回油量測試規范》；

 

　　3) 油過濾器（簡稱油濾）

 

　　a) 簡介：過濾潤滑油路中的雜質，保護主機安全和油路暢通；

 

　　b) 作用：阻擋雜質，保護主機及油路系統閥件運行安全，油路暢通和使潤滑油的使用壽命得以延長；

 

　　c) 失效危害：油路不暢缺油高溫停機，潤滑油雜質引起閥門及機頭損壞，耗能增加等；

 

　　d) 要求：

 

　　·過濾效果好（99%去除30μ以上顆粒）

 

　　·具有防止回流功能

 

　　·具有防堵塞旁通功能

 

　　·通油性好，潤滑油流動時阻力小

 

　　·有一定機械強度，能承受一定壓差；

 

　　e) 工作壽命：壽命約2000-2500小時或壓力和噴油壓力的差值大于0.13MPa時（PLC會顯示報警）更換；

 

　　f) 測試規范：

 

　　《空壓系統設備整機數據測試》

 

　　②壓縮空氣過濾器（簡稱過濾器）

 

　　a) 簡介：壓縮空氣中的污染物可分為水分（包括液態水滴和水蒸氣）、油污（包括油滴、油霧和油蒸氣）、固體粉塵和顆粒以及各種氣體雜質還有化學異味四類。除了水蒸氣需要由干燥器去除外，其它污染物均可用壓縮空氣過濾器去除。壓縮空氣過濾器主要有殼體、濾芯、壓差表，視鏡和排污閥組成；

 

　　b) 作用：去除壓縮空氣中油、固體顆粒、異味、菌類，滿足客戶對壓縮空氣品質的需求；

 

　　c) 失效危害：當壓縮氣體質量不好時，影響客戶的生產，設備安全，產品質量，能耗及環保等等；

 

　　d) 要求：

 

　　按照客戶要求配置壓縮空氣過濾器的精度，（圖7，濾芯過濾精度分四級），以“先粗后精”的原則安裝。按照進出口標識安裝管道，排污閥及時排凈。壓縮空氣的壓力越高，溫度越低對于壓縮空氣過濾器來說越容易實現；

 

　　e) 濾芯工作壽命：1年或壓差表差值大于0.035MPa時更換；

 

　　f) 測試規范：

 

　　JB/T 13346-2017《一般用壓縮空氣過濾器》。

 

　　七、選擇錯誤的過濾有什么風險？

 

　　參考文獻

　　1.上善氣體工作室課程《過濾在空壓系統的應用》；

　　2.《壓縮空氣應用指南》；

　　3.ISO 8573-1 2010《壓縮空氣 第1部分：污染物和純度等級》

 

　　作者簡介

　　梁柳生，高級工程師，1990開始從事空壓機行業工作；有在國企、合資及外企工作經歷，其中22年在AC集團工作。先后從事過空壓機及后處理設備的產品設計,產品工藝，生產管理，產品質量跟蹤服務等及全國銷售總監并有在歐洲學習和工作的經歷。2017年創辦上善氣體工作室，專業從事壓縮空氣系統研究，精益生產管理及銷售的培訓工作。國家標準JBT10526-2005《一般用冷凍式壓縮空氣干燥器》第一起草人，全國壓縮機標準化技術委員會副主任委員。

 

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