Funzione del filtro dell'aria compressa e scelta del materiale filtrante
1.Funzione del filtro dell'aria del compressore
Nel sistema dell'aria compressa, l'inquinamento può causare seri problemi. Poiché l'aria può essere compressa, anche le particelle inquinanti verranno aspirate nel compressore durante il processo di compressione. Nel sistema da 0,8 MPa, la quantità di inquinanti nel sistema di compressione è aumentata di 8 volte. In questo momento, queste particelle inquinanti causeranno gravi danni ai prodotti realizzati con aria compressa. Questi inquinanti includono polvere di tubi, particelle di usura, fumo e microrganismi durante la combustione. Può essere approssimativamente suddiviso in tre categorie:
Polvere grande con granulometria di 10 μm Sopra.
Polvere fine con granulometria di 10-1 μ M.
La polvere più piccola con particelle inferiori a 1μm
Per polvere e impurità di grandi dimensioni, è facile rimuovere dall'attuale livello tecnico, mentre la rimozione di polvere e impurità invisibili è solitamente di 0,3 ~ 5 μ m. È difficile misurare le particelle di polvere con m come limite inferiore. Ciò richiede misure di filtraggio e pulizia per rimuovere la polvere dal sistema
2.Selezione del filtro dell'aria compressa
Ci sono due principali inquinanti nell'aria compressa. Uno è l'inquinante atmosferico inalato nel compressore, l'80% del quale ha un diametro di 2 μ inferiore a m; L'altro è lo scarico dal compressore, che è nello stato di fumo, quando dissipa μ M di aerosol, l'emissione sarà 0,01~0,8.
La filtrazione generale può rimuovere la maggior parte delle particelle liquide e solide e la dimensione delle particelle è generalmente superiore a 1 μ m。 Per rimuovere particelle solide molto piccole e aerosol olio-acqua, è necessario utilizzare filtri ad alta efficienza, tecnicamente molto complessi. In termini di metodi e meccanismi, è impossibile effettuare una rigorosa classificazione fisica. Ad esempio, la separazione per gravità, la separazione centrifuga, l'impatto inerziale intercettano direttamente la diffusione browniana, la diffusione di correnti parassite, la condensazione termica, la precipitazione elettrostatica, la precipitazione magnetica, la condensazione browniana, la condensazione acustica, la precipitazione turbolenta. In alcuni casi, per tipi speciali di particelle, un solo meccanismo svolge un ruolo di primo piano, ma nella maggior parte dei casi si tratta di una combinazione di più meccanismi. Parlando in generale, dipende principalmente dall'intercettazione diretta, collisione inerziale, diffusione o moto browniano e condensazione termica. L'intercettazione diretta è rivolta principalmente alle particelle più grandi nel flusso d'aria (generalmente la dimensione delle particelle è 1 μ M) L'impatto inerziale si verificherà anche durante il processo di intercettazione, perché quando il flusso d'aria contenente particelle solide e liquide scorre attraverso il materiale filtrante, le particelle non può cambiare la direzione del flusso d'aria in modo sincrono e rapido a causa dell'influenza del peso e della velocità, quindi è anche impossibile colpire il materiale del filtro attraverso il percorso di flessione del materiale del filtro, in modo che il materiale del filtro catturi le particelle, quindi il processo di particelle solide nel flusso d'aria è finita. Tuttavia, le particelle liquide non sono esattamente le stesse. Quando scorre attraverso il materiale filtrante, minuscole particelle si raccolgono e infine si raccolgono in un punto per formare goccioline più grandi, che vengono spinte all'esterno del materiale del filtro per formare una zona liquida satura e quindi scaricate dal filtro, che si chiama filtrazione della condensa. Questo metodo di filtraggio può rimuovere 0,01 μ Se le particelle solide sopra M sono inferiori a 0,01/106 del peso totale, gli inquinanti solidi e liquidi nel flusso d'aria possono essere completamente rimossi.
Un buon dispositivo di filtrazione dovrebbe soddisfare i seguenti requisiti: elevata efficienza di filtrazione, generalmente superiore al 99,99%; Allo stesso tempo, la resistenza è piccola per garantire che la pressione e il flusso del gas filtrato non cambino troppo.
La struttura del dispositivo filtrante non deve solo sopportare la pressione corrispondente, ma anche avere una buona tenuta all'aria. Per garantire l'efficienza di filtrazione, il materiale filtrante stesso dovrebbe avere una certa resistenza meccanica, sopportare una certa pressione ed essere in grado di resistere all'impatto del flusso d'aria. Durante l'uso, non ci devono essere crepe, voluminosità, schiuma, ossidazione o desquamazione superficiale. Inoltre, la durata del materiale filtrante dovrebbe essere più lunga e la sostituzione e la pulizia dovrebbero essere convenienti.
Secondo la struttura del materiale filtrante, il filtro dell'aria compressa può essere suddiviso in filtro "profondo", filtro "a rete" o combinazione di filtro profondo e filtro a rete.
I materiali filtranti del filtro "profondo" sono per lo più fibre riempite in modo disordinato, metallurgia delle polveri sinterizzate e ceramica porosa. La sua funzione è quella di creare un percorso di flusso curvo per catturare le particelle di polvere quando passa il flusso d'aria.
Il filtro "a rete" è composto da metallo poroso, plastica, vari tessuti in fibra e membrana microporosa come elementi filtranti principali. La dimensione dei pori di questo materiale filtrante è relativamente uniforme e la porosità è relativamente elevata. Tutte le particelle di polvere più grandi dei pori possono essere filtrate. Ad esempio, l'elemento filtrante in tessuto in fibra di vetro superfine e tessuto in fibra di poliestere è superiore a 0,9 μ M di particelle di polvere che possono essere sostanzialmente rimosse.
2.1 Elemento filtrante avvolto
Attualmente, questo elemento filtrante è ampiamente utilizzato e di solito non vengono presi in considerazione lo spurgo inverso e il riutilizzo. È fondamentalmente un elemento filtrante usa e getta. I materiali principali sono rayon, nylon, fibra di polipropilene, fibra di vetro, ecc. Grazie all'uso dell'avvolgimento meccanico e dell'assenza di adesivo, ha una forte adattabilità ai supporti ed è economico. Poiché questa forma appartiene alla filtrazione profonda, il contenuto di polvere è elevato, ma la precisione della filtrazione non è molto elevata. I prodotti estranei possono rimuovere 0,8% μ Per particelle superiori a m, la Cina può rimuovere 1 μ M A causa del problema di qualità dell'avvolgimento, la fibra ottica può essere estratta sotto l'influenza del flusso d'aria quando viene inizialmente messa in funzione.
2.2 Elemento filtrante in tessuto non tessuto
Questo elemento filtrante viene principalmente trasformato in un elemento filtrante cilindrico a membrana porosa e i materiali di rinforzo sono vinilcellulosa, polipropilene e politetrafluoroetilene. Attualmente, la maggior parte dei filtri venduti sul mercato sono combinazioni di tali elementi filtranti, quali acetato di cellulosa e nitrato di cellulosa, e filtri microporosi composti da due materiali misti. Non deve essere corroso da acido diluito, alcali e liquidi non polari, ma la temperatura di servizio non deve essere superiore a 75 ℃. L'elemento filtrante in teflon è realizzato in puro teflon ed è adatto per solventi organici, acidi forti e alcali forti. Se utilizzato a -100~260 ℃, ha anche inerzia chimica e stabilità. L'elemento filtrante in cloruro di polivinile ha un'elevata resistenza, forte tenacità, resistenza agli acidi e agli alcali di media resistenza,
L'elemento filtrante di questo materiale filtrante, liquido o gassoso, può rimuovere 0,5 μ Per particelle di polvere fine superiori a M, la pressione di esercizio è generalmente di 0,8 ~ 1,0 MPa.
Uno dei vantaggi di questo elemento filtrante è che quando il gas passa attraverso, l'elemento filtrante porta spesso una carica statica, che può impedire il blocco dell'elemento filtrante a causa delle piccole particelle sospese che invadono la profondità del foro e far depositare la polvere su la superficie dell'elemento filtrante in uno stato sciolto, che è facile da scaricare e pulire.
2.3 Elemento filtrante combinato a fibra cava
Poiché la distribuzione dei micropori è molto maggiore della densità delle membrane filtranti ordinarie, il numero di micropori per centimetro quadrato di area del filtro è considerevole, il che significa che il numero massimo di micropori è ridotto. Il diametro massimo dei pori del normale filtro a membrana è di 0,3 μ m. 0,1 per fibra cava μ m。 Ciò significa anche una lunga durata della fibra cava e una filtrazione sicura del gas. Sebbene la membrana a fibra cava sia realizzata al 100% in polipropilene, ha una buona permeabilità all'acqua, quindi a volte viene utilizzata come parte dell'essiccatore per l'essiccazione del gas e la rimozione dell'umidità nel gas. Tuttavia, questo elemento filtrante presenta dei difetti. Prima di tutto, è complesso da elaborare. In secondo luogo, può sopportare un flusso continuo in uno stato vuoto. Tuttavia, a causa del repentino cambiamento delle condizioni di lavoro, la membrana a fibra cava spesso si rompe, con conseguente guasto del filtro. Inoltre, è anche difficile garantire la tenuta e la resistenza della connessione tra la fibra cava a più fasci e la piastra a modello fisso. Naturalmente anche questi vengono migliorati e superati, quindi è un ottimo dispositivo di filtraggio
2.4 Materiale filtrante poroso per metallurgia delle polveri
Il materiale del filtro è un metallo poroso o una lega porosa prodotta mediante processo di metallurgia delle polveri. A causa della sua porosità, ha non solo le caratteristiche di filtrazione dei normali materiali porosi, ma anche tutte le proprietà dei metalli. È la categoria principale degli attuali materiali filtranti.
2.4.1 Caratteristiche dei materiali porosi della metallurgia delle polveri
I materiali porosi della metallurgia delle polveri hanno un'eccellente permeabilità e sono adatti per la filtrazione, la distribuzione uniforme del fluido e i dispositivi di permeazione. Se utilizzato come filtro, la velocità di filtrazione è elevata. Ad esempio, quando il filtro in materiale sinterizzato in polvere di titanio spugnoso viene filtrato con una soluzione di solfato di zinco per l'elettrolisi, la velocità di filtrazione è 6 volte quella del filtro ceramico; La portata del filtro in polvere di acciaio grezzo sinterizzato può essere 4 volte quella del filtro pieghettato in carta e 6 volte quella del filtro in filo di cotone. Tuttavia, l'area di filtraggio delle grinze e del filato di cotone è molto più ampia di quella dei materiali di metallurgia delle polveri.
Come materiale filtrante, può controllare la dimensione dei pori e la porosità e ha un'elevata precisione di filtraggio. Se utilizzato per la separazione del gas, l'effetto di separazione è buono. Se utilizzato per strumenti e misuratori, il flusso del fluido può essere controllato con precisione. Ad esempio, il familiare sistema di circuito dell'olio del compressore centrifugo utilizza materiale filtrante in polvere di acciaio inossidabile da 40 μ M che sostituisce il precedente materiale filtrante a rete metallica. Poiché previene efficacemente l'invasione di particelle solide, la durata del cuscinetto della centrifuga può essere aumentata a 10-20 anni e l'efficienza di filtrazione è più di 3 volte quella del filtro a rete.
L'ampia superficie specifica può migliorare l'effetto di scambio termico se utilizzato come materiale di scambio termico.
Può assorbire energia, quindi può essere utilizzato come silenziatore, materiale antiurto e materiale tampone per lo scarico dell'essiccatore.
Mantiene determinate proprietà del metallo e della lega, come la conduzione del calore, la conduzione elettrica, la lavorazione della saldatura, ecc. A causa della sua forza e tenacità, può lavorare ad alta pressione.
2.4.2 Applicazione specifica
I campi di applicazione dei materiali filtranti per metallurgia delle polveri sono estremamente ampi e in espansione:
Filtra le particelle solide nel liquido e separa i vari mezzi. Nella tecnologia dell'energia atomica, filtrare aerei, carri armati, navi, ecc. (μm) Combustibile liquido, olio e materiali lubrificanti, sodio metallico liquido filtrato e litio necessitano di una purificazione fine (5~10). I dispositivi di emissione di neutroni, così come la medicina e l'igiene, vengono utilizzati per filtrare virus e batteri. Durante la preparazione della penicillina e della streptomicina, viene utilizzata per filtrare e produrre aria sterile, e separare alcuni cristalli antibatterici, come la penicillina e la streptomicina, dalle acque madri. Separare il liquido nel gas, come acqua e olio miscelati in aria compressa.
Il gas filtrato viene utilizzato per raccogliere la polvere, drenare l'acqua e controllare la pressione del gas. Ad esempio, viene utilizzato per la purificazione del gas di strumenti e contatori di precisione. Recupero di polveri radioattive; Il collettore di polveri di scarico dell'altoforno può essere utilizzato anche come dispositivo tampone per ossigeno ad alta pressione, azoto, idrogeno, aria e altri gas.
Il gas e il liquido che passano attraverso il materiale diventano uniformi e si può prevenire il fenomeno dell'ebollizione del liquido dopo il passaggio attraverso il materiale e il fenomeno del riflusso del liquido quando si arresta il gas.
Alcune fabbriche del nostro dipartimento utilizzano questo materiale per purificare l'aria compressa e alcune fabbriche farmaceutiche di antibiotici lo utilizzano per pulire lo 0,5 ~ 1% dell'aria μ M di polvere e batteri la rendono un'aria compressa priva di polvere e sterile, ottenendo risultati ideali.
