Función del filtro de aire comprimido y selección del material del filtro
1.Función del filtro de aire del compresor
En el sistema de aire comprimido, la contaminación puede causar serios problemas. Debido a que el aire se puede comprimir, las partículas contaminantes también serán absorbidas por el compresor durante el proceso de compresión. En el sistema de 0.8MPa, la cantidad de contaminantes en el sistema de compresión aumentó 8 veces. En este momento, estas partículas contaminantes causarán graves daños a los productos producidos con aire comprimido. Estos contaminantes incluyen polvo de tuberías, partículas de desgaste, humo y microorganismos durante la combustión. Se puede dividir aproximadamente en tres categorías:
Polvo grande con tamaño de partícula de 10 μm Arriba.
Polvo fino con tamaño de partícula de 10-1 μ M.
El polvo más pequeño con partículas de menos de 1 μm
Para polvo e impurezas grandes, es fácil de eliminar del nivel técnico actual, mientras que la eliminación de polvo e impurezas invisibles suele ser de 0,3~5 μm. Es difícil medir partículas de polvo con m como límite inferior. Esto requiere medidas de filtrado y limpieza para eliminar el polvo del sistema.
2.Selección del filtro de aire comprimido
Hay dos contaminantes principales en el aire comprimido. Uno es el contaminante del aire inhalado en el compresor, el 80% del cual tiene un diámetro de 2 μ por debajo de m; La otra es la descarga del compresor, que se encuentra en estado de humo, cuando disipa μ M de aerosol, la emisión será de 0,01~0,8.
La filtración general puede eliminar la mayoría de las partículas líquidas y sólidas, y el tamaño de las partículas es generalmente superior a 1 μ m。 Para eliminar partículas sólidas muy pequeñas y aerosoles de aceite y agua, es necesario utilizar filtros de alta eficiencia, que es técnicamente muy complejo. En cuanto a sus métodos y mecanismos, es imposible realizar una clasificación física estricta. Por ejemplo, la separación por gravedad, la separación centrífuga, el impacto inercial interceptan directamente la difusión browniana, la difusión de corrientes de Foucault, la condensación térmica, la precipitación electrostática, la precipitación magnética, la condensación browniana, la condensación acústica, la precipitación turbulenta. En algunos casos, para tipos especiales de partículas, solo un mecanismo juega un papel principal, pero en la mayoría de los casos, es una combinación de múltiples mecanismos. Generalmente hablando, depende principalmente de la intercepción directa, colisión inercial, difusión o movimiento browniano y condensación térmica. La intercepción directa está dirigida principalmente a partículas más grandes en la corriente de aire (generalmente, el tamaño de partícula es de 1 μ M). El impacto de inercia también ocurrirá durante el proceso de intercepción, porque cuando el flujo de aire que contiene partículas sólidas y líquidas fluye a través del material del filtro, las partículas no puede cambiar la dirección del flujo de aire de forma sincrónica y rápida debido a la influencia del peso y la velocidad, por lo que también es imposible impactar el material del filtro a través de la trayectoria de flexión del material del filtro, de modo que el material del filtro atrapa partículas, por lo que el proceso de partículas sólidas en el flujo de aire ha terminado. Sin embargo, las partículas líquidas no son exactamente iguales. Al fluir a través del material del filtro, las partículas diminutas se juntarán y finalmente se juntarán en un lugar para formar gotas más grandes, que se empujan hacia el exterior del material del filtro para formar una zona líquida saturada y luego se descargan del filtro, lo que se denomina filtración por condensación. Este método de filtrado puede eliminar 0,01 μ Si las partículas sólidas por encima de M son menos de 0,01/106 del peso total, los contaminantes sólidos y líquidos en la corriente de aire pueden eliminarse por completo.
Un buen dispositivo de filtración debe cumplir con los siguientes requisitos: alta eficiencia de filtración, generalmente más del 99,99%; Al mismo tiempo, la resistencia es pequeña para garantizar que la presión y el flujo del gas filtrado no cambien demasiado.
La estructura del dispositivo de filtro no solo soportará la presión correspondiente, sino que también tendrá una buena hermeticidad. Para garantizar la eficiencia de filtración, el material del filtro en sí debe tener cierta resistencia mecánica, soportar cierta presión y ser capaz de resistir el impacto del flujo de aire. Durante el uso, no debe haber grietas, volumen, espuma, oxidación o descamación de la superficie. Además, la vida útil del material del filtro debe ser más larga y el reemplazo y la limpieza deben ser convenientes.
Según la estructura del material del filtro, el filtro de aire comprimido se puede dividir en filtro "profundo", filtro de "malla" o una combinación de filtro profundo y de malla.
Los materiales de filtro del filtro "profundo" son en su mayoría fibras rellenas desordenadas, pulvimetalurgia sinterizada y cerámica porosa. Su función es crear un camino de flujo curvo para atrapar partículas de polvo cuando pasa el flujo de aire.
El filtro de "malla" está compuesto de metal poroso, plástico, varios tejidos de fibra y membrana microporosa como elementos filtrantes principales. El tamaño de poro de este material de filtro es relativamente uniforme y la porosidad es relativamente alta. Todas las partículas de polvo más grandes que los poros se pueden filtrar. Por ejemplo, el elemento filtrante hecho de tela de fibra de vidrio superfina y tela tejida de fibra de poliéster tiene más de 0,9 μM de partículas de polvo que básicamente se pueden eliminar.
2.1 Elemento filtrante para heridas
En la actualidad, este elemento de filtro se usa ampliamente y, por lo general, no se consideran la purga inversa y la reutilización. Es básicamente un elemento filtrante desechable. Los principales materiales son rayón, nailon, fibra de polipropileno, fibra de vidrio, etc. Debido al uso de bobinado mecánico y sin adhesivo, tiene una gran adaptabilidad a los medios y es económico. Debido a que esta forma pertenece a la filtración profunda, el contenido de polvo es grande, pero la precisión de filtración no es muy alta. Los productos extranjeros pueden eliminar 0.8% μ Para partículas por encima de m, China puede eliminar 1 μ M Debido al problema de calidad del bobinado, la fibra óptica puede retirarse bajo la influencia del flujo de aire cuando se pone en funcionamiento inicialmente.
2.2 Elemento filtrante no tejido
Este elemento filtrante se procesa principalmente en un elemento filtrante cilíndrico de membrana porosa, y los materiales de refuerzo son vinilcelulosa, polipropileno y politetrafluoroetileno. En la actualidad, la mayoría de los filtros vendidos en el mercado son combinaciones de dichos elementos filtrantes, como acetato de celulosa y nitrato de celulosa, y filtros microporosos compuestos por dos materiales mixtos. No debe ser corroído por ácido diluido, álcali y líquido no polar, pero la temperatura de servicio no debe ser superior a 75 ℃. El elemento filtrante de teflón está hecho de teflón puro y es adecuado para solventes orgánicos, ácidos fuertes y álcalis fuertes. Cuando se usa a -100~260 ℃, también tiene estabilidad e inercia química. El elemento filtrante de cloruro de polivinilo tiene alta resistencia, dureza fuerte, resistencia a ácidos y álcalis de fuerza media,
El elemento filtrante de este material filtrante, ya sea líquido o gas, puede eliminar 0,5 μ Para partículas de polvo fino por encima de M, la presión de trabajo es generalmente de 0,8~1,0 MPa.
Una de las ventajas de este elemento filtrante es que cuando pasa el gas, el elemento filtrante a menudo lleva carga estática, lo que puede evitar que el elemento filtrante se bloquee debido a las pequeñas partículas suspendidas que invaden la profundidad del orificio y que el polvo se deposite en la superficie del elemento filtrante en un estado suelto, que es fácil de descargar y limpiar.
2.3 Elemento filtrante combinado de fibra hueca
Debido a que la distribución de microporos es mucho mayor que la densidad de las membranas de filtro ordinarias, la cantidad de microporos por centímetro cuadrado de área de filtro es considerable, lo que significa que se reduce la cantidad máxima de microporos. El diámetro máximo de poro del filtro de membrana ordinario es de 0,3 μ m. 0,1 para fibra hueca μ m。 Esto también significa una larga vida útil de la fibra hueca y una filtración de gas segura. Aunque la membrana de fibra hueca está hecha 100 % de polipropileno, tiene buena permeabilidad al agua, por lo que a veces se usa como parte del secador para secar el gas y eliminar la humedad del gas. Sin embargo, este elemento de filtro tiene defectos. En primer lugar, es complejo de procesar. En segundo lugar, puede soportar un flujo continuo en un estado hueco. Sin embargo, debido al cambio repentino de las condiciones de trabajo, la membrana de fibra hueca a menudo se rompe, resultando en una falla del filtro. Además, también es difícil asegurar la estanqueidad y la fuerza de la conexión entre la fibra hueca de múltiples haces y la placa patrón fija. Por supuesto, estos también se están mejorando y superando, por lo que es un excelente dispositivo de filtrado.
2.4 Material filtrante poroso pulvimetalúrgico
El material del filtro es metal poroso o aleación porosa hecha por proceso de pulvimetalurgia. Debido a su porosidad, no solo tiene las características de filtración de los materiales porosos ordinarios, sino también todas las propiedades de los metales. Es la principal categoría de materiales filtrantes actuales.
2.4.1 Características de los materiales porosos pulvimetalúrgicos
Los materiales porosos de la pulvimetalurgia tienen una excelente permeabilidad y son adecuados para dispositivos de filtración, distribución uniforme de fluidos y permeación. Cuando se usa como filtro, la tasa de filtración es alta. Por ejemplo, cuando el filtro hecho de material sinterizado de polvo de titanio esponjoso se filtra con solución de sulfato de zinc para electrólisis, la tasa de filtración es 6 veces mayor que la del filtro cerámico; El caudal del filtro hecho de polvo de acero crudo sinterizado puede ser 4 veces mayor que el del filtro plisado de papel y 6 veces mayor que el del filtro de hilo de algodón. Sin embargo, el área de filtrado de las arrugas y el hilo de algodón es mucho mayor que la de los materiales pulvimetalúrgicos.
Como material filtrante, puede controlar el tamaño de los poros y la porosidad, y tiene una alta precisión de filtrado. Cuando se usa para la separación de gases, el efecto de separación es bueno. Cuando se usa para instrumentos y medidores, el flujo de fluido se puede controlar con precisión. Por ejemplo, el sistema de circuito de aceite familiar del compresor centrífugo utiliza material de filtro de metalurgia de polvo de acero inoxidable de 40 μ M que reemplaza el material de filtro de malla metálica anterior. Debido a que previene eficazmente la invasión de partículas sólidas, la vida útil del cojinete de la centrífuga se puede aumentar a 10-20 años y la eficiencia de filtración es más de 3 veces mayor que la del filtro de malla.
El área de superficie específica grande puede mejorar el efecto de intercambio de calor cuando se usa como material de intercambio de calor.
Puede absorber energía, por lo que puede usarse como silenciador, material a prueba de golpes y material amortiguador para el escape de la secadora.
Mantiene ciertas propiedades de metales y aleaciones, como conducción de calor, conducción eléctrica, procesamiento de soldadura, etc. Debido a su resistencia y dureza, puede trabajar bajo alta presión.
2.4.2 Aplicación específica
Los campos de aplicación de los materiales filtrantes de la pulvimetalurgia son extremadamente amplios y se están expandiendo:
Filtra partículas sólidas en el líquido y separa varios medios. En la tecnología de energía atómica, filtrar aviones, tanques, barcos, etc.（ μ m) El combustible líquido, el aceite y los materiales lubricantes, el sodio y el litio metálicos líquidos filtrados necesitan una purificación fina (5~10). Los dispositivos de emisión de neutrones, además de la medicina y la higiene, se utilizan para filtrar virus y bacterias. Durante la preparación de la penicilina y la estreptomicina, se utiliza para filtrar y producir aire estéril y separar algunos cristales antibacterianos, como la penicilina y la estreptomicina, de las aguas madres. Separe el líquido del gas, como agua y aceite mezclados con aire comprimido.
El gas filtrado se utiliza para recoger el polvo, drenar el agua y controlar la presión del gas. Por ejemplo, se utiliza para la purificación de gases de instrumentos y medidores de precisión. Recuperación de polvo radiactivo; El colector de polvo de escape de alto horno también se puede utilizar como un dispositivo de amortiguación para oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, aire y otros gases a alta presión.
El gas y el líquido que pasan a través del material se vuelven uniformes, y se puede prevenir el fenómeno de ebullición del líquido después de pasar a través del material y el fenómeno de reflujo del líquido cuando se detiene el gas.
Algunas fábricas de nuestro departamento utilizan este material para purificar el aire comprimido, y algunas fábricas farmacéuticas de antibióticos lo utilizan para limpiar el 0,5~1 % del aire. El polvo y las bacterias μ M lo convierten en un aire comprimido estéril y libre de polvo, logrando resultados ideales.
