Função do filtro de ar comprimido e seleção do material do filtro
1. Função do filtro de ar do compressor
No sistema de ar comprimido, a poluição pode causar sérios problemas. Como o ar pode ser comprimido, as partículas poluentes também serão sugadas para dentro do compressor durante o processo de compressão. No sistema de 0,8MPa, a quantidade de poluentes no sistema de compressão aumentou 8 vezes. Neste momento, essas partículas poluentes causarão sérios danos aos produtos produzidos com ar comprimido. Esses poluentes incluem poeira de tubos, partículas de desgaste, fumaça e microorganismos durante a combustão. Pode ser dividido, grosso modo, em três categorias:
Poeira grande com tamanho de partícula de 10 μm Acima.
Pó fino com tamanho de partícula de 10-1 μ M.
A menor poeira com partículas menores que 1μm
Para poeira e impurezas grandes, é fácil removê-lo do nível técnico atual, enquanto a remoção de poeira e impurezas invisíveis é geralmente de 0,3 a 5 μm. É difícil medir partículas de poeira com m como limite inferior. Isso requer medidas de filtragem e limpeza para remover a poeira do sistema
2. Seleção do filtro de ar comprimido
Existem dois poluentes principais no ar comprimido. Um deles é o poluente do ar inalado no compressor, 80% do qual tem um diâmetro de 2 μ Abaixo m; A outra é a descarga do compressor, que está em estado de fumaça, ao dissipar o aerossol μM, a emissão será de 0,01~0,8.
A filtração geral pode remover a maioria das partículas líquidas e sólidas, e o tamanho da partícula é geralmente maior que 1 μ m。 Para remover partículas sólidas muito pequenas e aerossóis óleo-água, é necessário usar filtros de alta eficiência, que são tecnicamente muito complexos. Em termos de seus métodos e mecanismos, é impossível realizar qualquer classificação física estrita. Por exemplo, separação por gravidade, separação centrífuga, impacto inercial interceptam diretamente difusão browniana, difusão de correntes parasitas, condensação térmica, precipitação eletrostática, precipitação magnética, condensação browniana, condensação acústica, precipitação turbulenta. Em alguns casos, para tipos especiais de partículas, apenas um mecanismo desempenha um papel principal, mas na maioria dos casos é uma combinação de vários mecanismos. De um modo geral, depende principalmente de interceptação direta, colisão inercial, difusão ou movimento browniano e condensação térmica. A interceptação direta visa principalmente partículas maiores no fluxo de ar (geralmente o tamanho da partícula é de 1 μ M) O impacto inercial também ocorrerá durante o processo de interceptação, porque quando o fluxo de ar contendo partículas sólidas e líquidas flui através do material do filtro, as partículas não pode mudar a direção do fluxo de ar de forma síncrona e rápida devido à influência do peso e da velocidade, portanto, também é impossível impactar o material do filtro através do caminho de dobra do material do filtro, de modo que o material do filtro pegue partículas, de modo que o processo de partículas sólidas no fluxo de ar acabou. No entanto, as partículas líquidas não são exatamente as mesmas. Ao fluir através do material do filtro, partículas minúsculas se juntam e finalmente se juntam em um lugar para formar gotículas maiores, que são empurradas para fora do material do filtro para formar uma zona de líquido saturado e depois descarregadas do filtro, o que é chamado de filtração de condensação. Este método de filtragem pode remover 0,01 μ Se as partículas sólidas acima de M forem inferiores a 0,01/106 do peso total, os poluentes sólidos e líquidos no fluxo de ar podem ser completamente removidos.
Um bom dispositivo de filtração deve atender aos seguintes requisitos: alta eficiência de filtração, geralmente superior a 99,99%; Ao mesmo tempo, a resistência é pequena para garantir que a pressão e o fluxo do gás filtrado não mudem muito.
A estrutura do dispositivo de filtro não deve apenas suportar a pressão correspondente, mas também ter boa estanqueidade ao ar. Para garantir a eficiência da filtragem, o próprio material do filtro deve ter uma certa resistência mecânica, suportar uma certa pressão e ser capaz de resistir ao impacto do fluxo de ar. Durante o uso, não deve haver rachaduras, volume, espuma, oxidação ou descamação da superfície. Além disso, a vida útil do material do filtro deve ser maior e a substituição e limpeza devem ser convenientes.
De acordo com a estrutura do material do filtro, o filtro de ar comprimido pode ser dividido em filtro "profundo", filtro "de malha" ou combinação de filtro profundo e de malha.
Os materiais do filtro "profundo" são principalmente fibras preenchidas desordenadamente, metalurgia de pó sinterizado e cerâmica porosa. Sua função é criar um caminho de fluxo curvo para capturar partículas de poeira quando o fluxo de ar passar.
O filtro de "malha" é composto de metal poroso, plástico, vários tecidos de fibra e membrana microporosa como os principais elementos filtrantes. O tamanho dos poros deste material de filtro é relativamente uniforme e a porosidade é relativamente alta. Todas as partículas de poeira maiores que os poros podem ser filtradas. Por exemplo, o elemento filtrante feito de tecido de fibra de vidro superfino e tecido de fibra de poliéster é maior que 0,9 μM de partículas de poeira que podem ser basicamente removidas.
2.1 Elemento do filtro de feridas
Atualmente, esse elemento filtrante é amplamente utilizado e a purga reversa e a reutilização geralmente não são consideradas. É basicamente um elemento filtrante descartável. Os principais materiais são rayon, nylon, fibra de polipropileno, fibra de vidro, etc. Devido ao uso de enrolamento mecânico e nenhum adesivo, tem forte adaptabilidade à mídia e é barato. Como esta forma pertence à filtração profunda, o teor de poeira é grande, mas a precisão da filtração não é muito alta. Produtos estrangeiros podem remover 0,8% μ Para partículas acima de m, a China pode remover 1 μ M Devido ao problema de qualidade do enrolamento, a fibra óptica pode ser retirada sob a influência do fluxo de ar quando é inicialmente colocada em operação.
2.2 Elemento filtrante não tecido
Este elemento filtrante é processado principalmente em um elemento filtrante cilíndrico de membrana porosa, e os materiais de reforço são vinilcelulose, polipropileno e politetrafluoretileno. Atualmente, a maioria dos filtros vendidos no mercado são combinações de tais elementos filtrantes, como acetato de celulose e nitrato de celulose, e filtros microporosos compostos por dois materiais mistos. Não deve ser corroído por ácido diluído, alcalino e líquido apolar, mas a temperatura de serviço não deve ser superior a 75 ℃. O elemento filtrante de Teflon é feito de Teflon puro e é adequado para solventes orgânicos, ácidos fortes e álcalis fortes. Quando usado em -100~260 ℃, também possui inércia química e estabilidade. O elemento filtrante de cloreto de polivinila tem alta resistência, tenacidade forte, resistência a ácidos e álcalis de força média,
O elemento filtrante deste material filtrante, seja líquido ou gasoso, pode remover 0,5 μ Para partículas finas de poeira acima de M, a pressão de trabalho é geralmente 0,8~1,0MPa.
Uma das vantagens desse elemento filtrante é que, quando o gás passa, o elemento filtrante muitas vezes carrega carga estática, o que pode impedir que o elemento filtrante seja bloqueado devido às pequenas partículas suspensas que invadem a profundidade do orifício e fazer com que a poeira se deposite no a superfície do elemento filtrante em um estado solto, que é fácil de descarregar e limpar.
2.3 Elemento filtrante combinado de fibra oca
Como a distribuição de microporos é muito maior do que a densidade das membranas de filtro comuns, o número de microporos por centímetro quadrado de área de filtro é considerável, o que significa que o número máximo de microporos é reduzido. O diâmetro máximo dos poros do filtro de membrana comum é de 0,3 μm. 0,1 para fibra oca μ m。 Isso também significa longa vida útil da fibra oca e filtragem de gás segura. Embora a membrana de fibra oca seja feita de 100% polipropileno, ela tem boa permeabilidade à água, por isso às vezes é usada como parte do secador para secagem de gás e remoção de umidade no gás. No entanto, este elemento filtrante apresenta defeitos. Em primeiro lugar, é complexo de processar. Em segundo lugar, pode suportar o fluxo contínuo em um estado oco. No entanto, devido à mudança repentina das condições de trabalho, a membrana de fibra oca frequentemente se rompe, resultando em falha do filtro. Além disso, também é difícil garantir o aperto e a resistência da conexão entre a fibra oca de vários feixes e a placa padrão fixa. Claro, estes também estão sendo melhorados e superados, por isso é um excelente dispositivo de filtragem
2.4 Material de filtro poroso de metalurgia do pó
O material do filtro é metal poroso ou liga porosa feita pelo processo de metalurgia do pó. Devido à sua porosidade, possui não apenas as características de filtração dos materiais porosos comuns, mas também todas as propriedades dos metais. É a principal categoria de materiais de filtro atuais.
2.4.1 Características dos materiais porosos da metalurgia do pó
Os materiais porosos da metalurgia do pó têm excelente permeabilidade e são adequados para filtração, distribuição uniforme de fluidos e dispositivos de permeação. Quando usado como filtro, a taxa de filtração é alta. Por exemplo, quando o filtro feito de material sinterizado em pó de titânio esponjoso é filtrado com solução de sulfato de zinco para eletrólise, a taxa de filtração é 6 vezes maior que a do filtro cerâmico; A vazão do filtro feito de pó de aço bruto sinterizado pode ser 4 vezes a do filtro de papel plissado e 6 vezes a do filtro de fio de algodão. No entanto, a área de filtragem de rugas e fios de algodão é muito maior do que a dos materiais de metalurgia do pó.
Como material filtrante, pode controlar o tamanho e a porosidade dos poros e possui alta precisão de filtragem. Quando usado para separação de gás, o efeito de separação é bom. Quando usado para instrumentos e medidores, o fluxo de fluido pode ser controlado com precisão. Por exemplo, o sistema de circuito de óleo familiar do compressor centrífugo usa material de filtro de metalurgia do pó de aço inoxidável 40 μ M substitui o material de filtro de malha de metal anterior. Como evita efetivamente a invasão de partículas sólidas, a vida útil do rolamento da centrífuga pode ser aumentada para 10 a 20 anos e a eficiência da filtragem é mais de 3 vezes maior que a do filtro de tela.
Grande área de superfície específica pode melhorar o efeito de troca de calor quando usado como material de troca de calor.
Ele pode absorver energia, por isso pode ser usado como silenciador, material à prova de choque e material tampão para exaustão do secador.
Mantém certas propriedades de metais e ligas, como condução de calor, condução elétrica, processamento de soldagem, etc. Devido à sua resistência e tenacidade, pode trabalhar sob alta pressão.
2.4.2 Aplicação específica
Os campos de aplicação de materiais de filtro de metalurgia do pó são extremamente amplos e estão se expandindo:
Filtre partículas sólidas no líquido e separe vários meios. Na tecnologia de energia atômica, filtros de aeronaves, tanques, navios, etc. Dispositivos de emissão de nêutrons, assim como remédios e higiene, são usados para filtrar vírus e bactérias. Durante a preparação de penicilina e estreptomicina, é usado para filtrar e produzir ar estéril e separar alguns cristais antibacterianos, como penicilina e estreptomicina, do licor-mãe. Separe o líquido no gás, como água e óleo misturados em ar comprimido.
O gás filtrado é usado para coletar poeira, drenar a água e controlar a pressão do gás. Por exemplo, é usado para purificação de gás de instrumentos e medidores de precisão. Recuperação de poeira radioativa; O coletor de pó de exaustão de alto-forno também pode ser usado como dispositivo tampão para alta pressão de oxigênio, nitrogênio, hidrogênio, ar e outros gases.
O gás e o líquido que passam pelo material tornam-se uniformes, e o fenômeno de ebulição do líquido após passar pelo material e o fenômeno de refluxo do líquido ao parar o gás podem ser evitados.
Algumas fábricas em nosso departamento usam este material para purificar o ar comprimido, e algumas fábricas farmacêuticas de antibióticos o usam para limpar 0,5 ~ 1% do ar μ M de poeira e bactérias, tornando-o um ar comprimido estéril e livre de poeira, alcançando resultados ideais.
