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过滤在压缩空气过程系统的应用

  【压缩机网 一、什么是过滤?利用有孔介质从流体(液体或气体)中除去污染物
过滤在压缩空气过程系统的应用 
  二、过滤的机理
 
  ①直接拦截-拦截颗粒大于孔径或流道孔径及搭桥作用拦截单个或多个尺寸小于滤孔的颗粒-亚微米级颗粒拦截
 
  ②惯性撞击-尺寸小于滤材孔径的颗粒由于质量和线速度而具有直线运动的惯性离开流体主流而撞击到滤材上-微米级颗粒拦截。
 
  ③扩散拦截-布朗运动碰撞的结果,仅在气体中有效-纳米颗粒拦截。
 
  ④静电吸引-滤层纤维的静电荷对病毒个体或气溶胶产生静电吸附-拦截尺寸小于滤孔的颗粒。
 
  三、过滤的评价
 
  ①过滤精度
 
  1) 固体颗粒在空压系统按每立方米压缩空气的最大颗粒数与颗粒大小的函数,其单位通常用微米(um)来表述其;1微米 (um)=10-6米=10-3毫米。
 
  2) 油(悬浮状的油)在空压系统按每立方米压缩空气的总油浓度,其单位通常用mg/m3(或ppm)来表述。
 
  3)《ISO-8573-1--2010压缩空气-第1部分 污染物和纯度等级》有固体颗粒和油的分级(见表1和表2)。
过滤在压缩空气过程系统的应用

过滤在压缩空气过程系统的应用
 
  ②过滤效率
 
  过滤效率是上游颗粒物浓度减去下游颗粒物浓度后与上游颗粒物浓度的比值,在空压系统的单位为:%。
 
  评价一种过滤介质是否优越,最主要就是看它的过滤效率。过滤效率与空气阻力、流速、过滤面积等因素有关系。
 
  ③压差
 
  压差=过滤物体使用时上游-下游之间的压力差。由流体阻力及过滤物堵塞产生。在空压系统的单位为:MPa或bar。
 
  ④过滤面积与寿命
 
  同样体积,打褶设计可以增加过滤面积近5~13倍,过滤面积增大一倍,寿命延长到2~4倍。过滤寿命在空压系统的单位为:小时(h)。
过滤在压缩空气过程系统的应用
 
  四、什么是空压系统
 
  ①我们把由生产、净化、储存和输送压缩空气的设备所组成的系统称为空压系统。
 
  ②典型的空压系统由下列几部分组成:空气压缩机(可能有冷却器)、储气罐干燥机(冷冻式或吸附式)、过滤器(包括油水分离器、预、除油过滤器、除臭过滤器、灭菌过滤器等等)、稳压储气罐、自动排水排污器及输气管道、管路件、仪表等。
 
  ③空压系统设备可以根据客户的不同需求选择配置,但是洁净、安全的压缩空气是每个客户追求的目标。
过滤在压缩空气过程系统的应用
 
  五、压空系统需要过滤什么
 
  空气及压缩空气中含有固体颗粒、水和油,这三种物质对空压系统设备及压缩空气品质影响很大。其中水的去除主要通过分离和干燥完成,而固体颗粒和油则需要过滤。油过滤一方面是空压机系统循环使用要求,另一方面是压缩空气品质要求。压缩空气的品质主要由压缩空气中固体颗粒、水和油的含量决定。
过滤在压缩空气过程系统的应用
 
  六、压空系统设备哪里需要过滤
 
  ①空压机
 
  双螺杆空压机与过滤有关主要是气路和油路中的三滤、空气滤清器、油气分离系统和油过滤器。
过滤在压缩空气过程系统的应用
 
  1) 空气滤清器(简称空滤)
 
  a) 简介:空压机吸进空气有大量的尘埃、杂质等,对主机、油路、气路及零部件带来很大的损害,空气滤清器主要由主滤芯、安全滤芯、壳体和排尘器组成。空气经过旋转离心分离和主滤芯、安全滤芯的滤纸,空气中绝大部分的灰尘和固体杂质被过滤在滤芯的外面和排尘器内;
 
  b) 作用:阻挡杂质,降低噪音,保护主机和油,起到保护机器及延长机器寿命的作用;
 
  c) 失效危害:如果空气质量不好时,会加快过滤器的堵塞,机头磨损,油品指标下降,耗能增加等;
 
  d) 要求:
 
  ·过滤效果好(99.9%去除3μ以上颗粒)
 
  ·吸气噪音小
 
  ·滤芯表面积大,寿命长,压降小,容尘量大
 
  ·工作寿命:寿命约2000-2500小时,或者只要压差大于0.005MPa时应及时更换滤芯,其间可以对滤芯表面进行清理;
 
  e) 测试规范:
 
  《空压系统设备整机数据测试》。
过滤在压缩空气过程系统的应用
 
  2) 油气分离系统
 
  a) 简介:空气被主机压缩时有润滑油参与,被压缩油气混合气体通过油气分离系统(油罐和油气分离芯)把油和气体分开,润滑油重复利用,同时减少压缩空气的含油量;油气分离系统主要由油罐和油气分离芯(简称精分),回油管和排水等组成;
 
  b) 作用:储油,稳压,分离油气,压缩空气含油量小,保证足够的润滑油等作用;
 
  c) 失效危害:如果容量不够大,精度不够高及防静电措施不力,会引起跑油、压损大、起火等危害;
 
  d) 要求:
 
  i.对于油罐:
 
  油气混合气预分离效果要达到1g/m3
 
  大部分为压力容器,需要按GB150-2011《压力容器》标准设计制造和检验
 
  油罐的设计严格必须按照《螺杆空压机设计规范》;
 
  ii.对精分:
 
  过滤效果好(排气含油量仅3-5ppm)
 
  过滤效率高,残油收集降低润滑油的损耗量
 
  滤芯表面积大,寿命长,压降小;
 
  e) 工作寿命:
 
  油罐寿命按铭牌要求
 
  精分寿命约2000-2500小时,取决润滑及使用工况。压差大于0.1MPa时应及时更换;
 
  f) 测试规范:
 
  ·TSG 21-2016 《固定式压力容器安全技术监察规程》
 
  ·《螺杆空压机含油量测试规范》
 
  ·《螺杆空压机回油量测试规范》;
 
  3) 油过滤器(简称油滤)
 
  a) 简介:过滤润滑油路中的杂质,保护主机安全和油路畅通;
 
  b) 作用:阻挡杂质,保护主机及油路系统阀件运行安全,油路畅通和使润滑油的使用寿命得以延长;
 
  c) 失效危害:油路不畅缺油高温停机,润滑油杂质引起阀门及机头损坏,耗能增加等;
 
  d) 要求:
 
  ·过滤效果好(99%去除30μ以上颗粒)
 
  ·具有防止回流功能
 
  ·具有防堵塞旁通功能
 
  ·通油性好,润滑油流动时阻力小
 
  ·有一定机械强度,能承受一定压差;
 
  e) 工作寿命:寿命约2000-2500小时或压力和喷油压力的差值大于0.13MPa时(PLC会显示报警)更换;
 
  f) 测试规范:
 
  《空压系统设备整机数据测试》
 
  ②压缩空气过滤器(简称过滤器)
 
  a) 简介:压缩空气中的污染物可分为水分(包括液态水滴和水蒸气)、油污(包括油滴、油雾和油蒸气)、固体粉尘和颗粒以及各种气体杂质还有化学异味四类。除了水蒸气需要由干燥器去除外,其它污染物均可用压缩空气过滤器去除。压缩空气过滤器主要有壳体、滤芯、压差表,视镜和排污阀组成;
 
  b) 作用:去除压缩空气中油、固体颗粒、异味、菌类,满足客户对压缩空气品质的需求;
 
  c) 失效危害:当压缩气体质量不好时,影响客户的生产,设备安全,产品质量,能耗及环保等等;
 
  d) 要求:
 
  按照客户要求配置压缩空气过滤器的精度,(图7,滤芯过滤精度分四级),以“先粗后精”的原则安装。按照进出口标识安装管道,排污阀及时排净。压缩空气的压力越高,温度越低对于压缩空气过滤器来说越容易实现;
 
  e) 滤芯工作寿命:1年或压差表差值大于0.035MPa时更换;
 
  f) 测试规范:
 
  JB/T 13346-2017《一般用压缩空气过滤器》。
过滤在压缩空气过程系统的应用
 
  七、选择错误的过滤有什么风险?

过滤在压缩空气过程系统的应用
 
  参考文献
  1.上善气体工作室课程《过滤在空压系统的应用》;
  2.《压缩空气应用指南》;
  3.ISO 8573-1 2010《压缩空气 第1部分:污染物和纯度等级》
 
  作者简介
  梁柳生,高级工程师,1990开始从事空压机行业工作;有在国企、合资及外企工作经历,其中22年在AC集团工作。先后从事过空压机及后处理设备的产品设计,产品工艺,生产管理,产品质量跟踪服务等及全国销售总监并有在欧洲学习和工作的经历。2017年创办上善气体工作室,专业从事压缩空气系统研究,精益生产管理及销售的培训工作。国家标准JBT10526-2005《一般用冷冻式压缩空气干燥器》第一起草人,全国压缩机标准化技术委员会副主任委员。
 

来源:本站原创

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