空气粗滤器范文

空气粗滤器范文（精选4篇）

空气粗滤器 第1篇

机械车辆在沙漠、矿山、施工工地等恶劣环境下工作时,空气中高浓度的沙尘极易通过空气滤清器进入发动机气缸,造成气缸磨损加剧,大大降低了发动机的性能和使用寿命[1]。业已研究表明,机械车辆发动机的早期损坏70%与空气滤清器有关[2,3,4]。空气滤清器的性能直接关系到发动机的动力性、经济性和安全可靠性。空气中悬浮的能够进入发动机并造成磨损的灰尘颗粒尺寸范围为1～200μm,其中粒径为10～40μm的灰尘占道路灰尘的60%,且该尺寸的颗粒对气缸磨损最严重。因此,粒径为10～40μm的灰尘滤清效率对预防发动机早期磨损,延长使用寿命起着决定性的作用[5]。

机械车辆用空气滤清器一般分为预滤(粗滤)和精滤两级。由于单级精滤器在恶劣环境条件下工作时,较大粒径的灰尘颗粒大量粘附在滤网上,造成滤清效能迅速下降,甚至导致滤芯堵塞,严重降低了机械车辆的工作效率和性能。因此,多在机械车辆单级精滤器之前安装空气预滤器[6],使得空气中的大部分沙尘颗粒在进入空气精滤器之前即被过滤掉,以便延长滤芯维护保养周期和发动机使用寿命,提高机械车辆的动力性、经济性和安全可靠性。

空气预滤器的过滤原理主要有离心分离和静电除尘,而具体型式则多种多样。不论何种原理、何种形式的空气预滤器,都要求具备较高的过滤效率、较小的体积、较低的进气阻力及较长的保养周期和使用寿命,还要满足发动机进气量的要求。

本文介绍了国内外机械车辆行业空气预滤器的研究现状,分析了国内外典型空气预滤器的结构特点,重点叙述了各种类型空气预滤器的滤清原理及优缺点,指出了空气预滤器有待进一步解决的问题,以期为机械车辆空气滤清器的选型匹配及开发新型高效预滤器产品提供指导。

1国内研究进展及应用状况

国内滤清器行业经过几十年的发展,目前已经形成了上海、安徽蚌埠、温州塘下、河北安平、广东珠三角、河南新乡六大集聚地。发动机工业的迅速发展,推动了滤清器行业新产品的研发,其新产品研发的速度、品种和数量有了很大提高[7,8,9,10]。随着发动机技术的发展,空气滤清器也在不断地推陈出新,以满足发动机不同的性能要求。从油浴和油浸式空气滤清器,发展到干净、高效的纸质空气滤清器;从单级空气滤清器,发展到具有各种形式预滤器的双级空气滤清器。

空气预滤器的除尘原理主要是离心分离含尘空气经过预滤器导流叶片高速旋转把比密度的灰尘抛向四周,但其型式、结构、大小、布置和材质各有不同,各有巧妙,各有特点,适用于不同用途的各种结构配置。静电除尘技术则利用静电力使尘粒与气体分离,可以捕集0.1μm以下的超显微灰尘,理论上除尘效率可达99.99%,阻力较小,一般仅为100～300Pa,且耗电量非常小[11,12]。由于静电除尘需要配置较高电压,且结构较为复杂,目前仅在发电厂除尘装置中有所应用,在发动机进气除尘方面的应用尚处于研究阶段。

1.1 离心式预滤器

离心式预滤器利用沙尘的密度比空气大的特点,使空气在通道中产生旋转或改变方向,在离心力或惯性力的作用下,将沙尘甩到外围而与空气分离,对清除空气中较大颗粒的沙尘特别有效,常用于在多沙尘地区作业的机械车辆。

目前,国内普遍使用的离心式空气预滤器主要有以下几种:帽式预滤器、盆式预滤器、切向进气式预滤器、叶片环式预滤器、旋流管式预滤器及新型旋转自洁式预滤器[13,14,15,16,17]。

1) 帽式(锥形)预滤器

帽式预滤器主要由上罩、导流叶片和出气管组成。含尘气流经过导流叶片产生高速旋转,灰尘在离心力作用下被甩到预滤器的上罩壁,预滤器上罩开有排尘切口,灰尘经排尘切口排出预滤器外,较干净的气流进入二级精滤过滤。此型预滤器结构简单,自动排尘,但效率低,最高只能达到70%,且排尘口在进风口之上,排出的尘土有被重新吸入的可能。主要应用于拖拉机、农用运输车、收割机等小缸径内燃机的农业机械。

2) 盆式预滤器

盆式预滤器又称碗式预滤器,由底座、集尘器和顶盖三部分组成。空气经斜向导流片旋转产生离心力,并上升通过集尘器由大变小的流道,流速增大,气流发生旋转,旋转气流中较大的颗粒在离心力的作用下落入集尘器,较干净的气流进入二级滤芯过滤。过滤效率在75%左右,进气阻力较大(大于1.18kPa)。由于外壳容易积尘,无法及时发现集尘器中灰尘的积存情况,将导致清理工作滞后,所以需定期清理集尘器中的灰尘,以保持一定的过滤效率。此型预滤器过滤效率相对较低,主要用于拖拉机等农用机械的内燃机及一些小型工程机械,逐步被市场淘汰。

3) 切向进气式预滤器

切向进气式空气预清器的外壳上冲制切向进气窗孔,其结构紧凑,节省材料,在进气阻力增加不多的情况下,增大了切向进气气流速度和灰尘离心力,提高了排尘能力和粗滤效率,其分为圆管切向进气和风窗切向进气两种型式。此型预滤器结构比较简单,但要求具备一定的进气流速,才能达到较高的过滤效率,因此设计时要选择合适的进气道尺寸。主要用于小缸径农用发动机和轻型卡车。

4) 叶片环式预滤器

含尘空气从进气口进入空气滤清器,通过叶片环时产生高速旋转,灰尘颗粒在离心力的作用下被分离出来,并随惯性进入集尘装置,经排尘装置排出滤清器;较干净的气流反转180°,进入主滤芯进行二次过滤;最终干净的空气经出气口进入发动机。其过滤效率为85%～90%,可以套装在精滤芯的外面,不单独占用空间位置,可减小滤清器总成体积,但制造工艺难度较大,叶片的间距、角度和位置要求精确。常用于重型汽车、工程机械和发电机组的内燃机。

5) 旋流管式预滤器

旋流管式预滤器按照结构型式可分为轴向旋流管式、切向旋流管式和直通旋流管式3种,均由预滤装置、排尘引射管和排气尾管构成[18]。其工作原理是:含尘气流由进气口进入并产生高速旋转,在旋转气流的作用下,绝大部分灰尘被分离到旋流管的壁面,并沿着壁面从排尘口落到集尘室,洁净的气体经中心排气管排出。由于旋流管是利用旋转气流的离心作用将气流中的灰尘分离出来,所以其入口气流要达到一定的速度才能保持一定的分离效率。而针对在发动机部分负荷下存在旋流管过滤效率低的问题,有人提出了2种提高旋流管在发动机非设计工况时过滤效率的技术措施,即预滤器进气自适应调节技术和抽尘自适应调节技术。利用这2种自动调节技术,可以保持旋流管式预滤器在发动机全工况范围内均具备较高的过滤效率,延长了空气滤清器的维护保养周期和使用寿命[19]。

一个旋流管预清器总成通常由若干个旋风管元件组成,因而总成体积尺寸和质量较大,成本较高。旋风管的过滤效率很高,但阻力较大,一般用于恶劣环境下工作的工程机械、重型汽车、发电机组和矿山机械的内燃机。旋流管式预滤器保养比较麻烦,每工作100～200h,就需要拆下预滤部分,用压缩空气把每只旋流管中的灰尘吹净。在旋流管式预滤器基础上开发出沙漠专用空气预滤器[20],取得了显著的应用效果。

以上5种离心式空气预滤器在国内机械行业应用比较广泛,研究的较为成熟,特将几种预滤器的特点进行总结(表1),以期供不同需要和工况的工程机械发动机配置选用。

6) 自驱旋转自洁式预滤器

旋转自洁式预滤器是一种新型空气预滤器,其结构原理如图1所示。含沙尘气流由进气口进入后经导向叶片改变流向并加速形成旋转涡流,使旋转器产生高速旋转,灰尘颗粒便在离心力作用下分离,并通过排尘口自动排出,洁净的空气经精滤器二次过滤后进入发动机气缸。旋转器的核心作用是增强灰尘杂质的离心力,完全靠发动机进气负压驱动,旋转器十字连杆以及其特别的连接方式保证在最小阻力的情况下,达到最佳的分离效果[21,22,23,24,25,26]。

基于此型空气预滤器的结构原理,国内一些滤清器公司开发出不少类似产品。均由导向叶片和旋转器组合而成,区别在于结构型式、进出气口位置及材质。

通过与其他两种空气预滤器的对比(表2),可知该型空气预滤器克服了一般预滤器环节多、风险大、维护量大及分离效果差的缺点,达到自行驱动、安装简单、免维护,使用寿命和设备同步,具备较大的应用前景,且已在国内高端的工程机械发动机上配套使用。

7) 高效多级预滤器

高效多级空气预滤器是由第一级盆式预滤器或旋转自洁式预滤器、多个旋流管组成的带废气引射排尘功能的第二级预滤器和精滤器组成。这种结构的预滤装置理论上能达到很理想的过滤效果。但是,由于空气在要经过多级预滤器,从而增加了进气阻力,气体的高速流动会造成动压损失、摩擦损失等能量损失,这种损失会影响发动机的经济性和动力性。从整体发展趋势来看,高效多级空气滤清器具有很大市场潜力。

这种由两次利用离心分离预过滤、两次筛网精过滤组合而成多级空滤器,具有结构紧凑、过滤精度高,保养周期长、保养方便的特点。表3为该种高效多级空气滤清器与JB/ 9755.1-2011《内燃机空气滤清器第1部分:干式空气滤清器总成技术条件》的性能参数的对比[27]。

1.2油浴式预滤器

早在20世纪50年代,农用机械上就采用油浴式空滤器。它的基本原理是通过把含尘空气引向油池,利用惯性力使一部分灰尘被机油粘附,同时夹带着油雾的含尘空气再通过滤芯时,被进一步过滤,而被滤芯粘附的灰尘又随机油滴回到油池。这种预滤器原始阻力在1.0～2.0kPa之间,使用寿命长,可反复清洗并能恢复原始状态,且不易产生二次扬尘,滤清效率达95%～97%,但由于汽车发动机的转速范围变化很大,导致这种空气滤清器在使用过程中滤清效率变化很大。因其保养麻烦困难,且对环境有污染,其应用受到一定限制[28,29]。

多年来一直被小型农用机械大量使用,如今在重型汽车上也有所应用,尤其是在多风沙的恶劣环境下工作的机械车辆使用时效果更加显著。

1.3静电-旋风管式预滤器

静电除尘是一种公认的最洁净的除尘技术,具备过滤效率高、阻力小的优点。旋风静电空气滤清器是在旋流管式空气滤清器内加入电极以引入高压静电场,实现离心滤清机理和静电滤清机理相结合的多机理空气滤清器[30,31]。旋风和静电两种滤清方式组合使用,同时在同一空间对尘粒作用,利用旋风作用可以实现对大颗粒灰尘的捕集,并且可以利用其实现滤清器内腔及静电电极的自清洁,延长了空气滤清器的保养周期和寿命[32,33]。

传统的空气滤清器在使用中需要定期清洗或更换滤芯,否则将导致进气阻力过大,必然影响发动机的充气效率,进而对其动力性和经济性产生不良影响。而旋风静电除尘装置的特点是电场力和离心力直接作用在粉尘颗粒上,而不是利用粉尘粒子的重力或纤维的阻隔作用除尘,因此阻力很小,且在使用中不随时间推移而发生变化。采用旋风静电式空气滤清器,可以在保证过滤效率的同时减小发动机进气阻力,提高发动机的动力性和经济性。

离心滤清机理和静电滤清机理相结合空气滤清器的滤清方式新颖独特,优势互补,相得益彰,具有很大的研究开发价值及广阔的应用前景。

1.4新型空气预滤器

1) 高速旋转自洁式预滤器

闫为革、刘淑艳等[34,35,36]针对多尘或沙漠地区工作工程车辆,研究了一种高速旋转自清洁式空气预滤器。其工作机理完全不同于传统滤清设备,主要由若干叶轮、壳体、驱动装置、进气段、排尘道、排气段等组成。当发动机工作时,驱动装置带动主轴及其上的叶轮作高速旋转运动,使流经叶轮的气流所挟带的灰尘颗粒随气流一起转动,气流中的固体颗粒受到离心力的作用而被抛向壳体,在壳体内腔上设有集尘槽道,可将抛向叶轮边缘和壳体上的灰尘颗粒收集起来,然后通过排尘道排出壳体外,滤清后的空气通过排气段进入发动机,为发动机工作提供清洁空气。由于流经叶轮的气流有一定的压力,使得滤清后进入发动机的空气带有一定的正压。

此型预滤装置的工作原理和结构是可行的,滤清效率非常高,进气阻力较小,完全自清洁,具备一定的实用价值。

2) 脉冲喷射式预滤器

李宇等[37]研究了一种新型脉冲喷射空气滤清器,集旋风分离和过滤分离为一体,主要由壳体、进气筒、轴流直通式旋风分离器(粗滤)、过滤器(精滤)、排尘通道及脉冲喷射装置等组成。经过试验,脉冲喷射空气滤器在原理和结构可行有效,滤清效率高、自洁能力强,具有极大的研究价值和广阔的应用前景。

以上两种尚处于研究阶段,且存在一些需要解决的技术问题,因此还没有在实际中得到应用。

2国外研究进展及应用状况

唐纳森、弗列加、曼胡默尔、马勒及索菲玛等是国际知名滤清器供应商,具备较强的科研能力和市场开发能力。下面将对它们开发的空气预滤器产品进行详细介绍。

2.1唐纳森(Donaldson)空气预滤器

伊拉克战争中,海湾地区独特的沙漠气候给美军装备的使用与保障带来的一系列问题。例如,美军的AH-64A“阿帕奇”武装直升机在沙尘天气下作战,发动机工作几到十几个小时就会发生严重的磨损,必须进行拆解大修;M-1坦克每行驶10～25km就不得不停下来更换一次发动机的沙尘过滤器,严重减慢了美军推进速度,降低了作战效能[38,39]。

因此,美国国防部委托唐纳森公司为M-1坦克开发了一种被称作“脉冲喷射自动空气净化器”的新型自动过滤系统。这种系统可以保持发动机在遭遇沙尘暴天气时行进数百公里而不会被堵塞,从而大大提高了M-1坦克在恶劣天气下的生存能力。装备了此自清洁系统后,坦克油耗不仅大大降低,而且发动机性能有所提高。

唐纳森公司设计了几种类型的空气预滤器如图2所示,各类型预滤器特点的对比如表4所示。不同工况下的机械车辆可以与不同类型的预滤器匹配,且各种类型的预滤器已经系列化,以满足不同功率发动机的需要。

唐纳森公司在产品研发阶段使用了复杂的气流分析工具(Fluent CFD)来预测和模拟真实情况下的气流状况,预测出气流方向、流速范围、环流气流区域辨认、颗粒追踪和过滤效率,这样使得产品的过滤效率在实际使用中效果更好。

国外典型的空气预滤器采用离心式导风叶轮实现滤清功能,Donaldson公司研发的Topspin TM(图2)空气预滤器自净功能简单高效,因采用质量轻耐用和耐腐蚀材料制作而成,比同类预过滤器更轻;且每分钟转速低,降低了噪声;双重轴承设计,使得轴承寿命更长;过滤效果令人满意,且自清洁能力强[40],大大减少了日常保养的工作量;安装简单,通过一个卡箍固定就能实现快速安装。

TopspinTM空气预滤器能分离掉80%以上的进气污物,以及高达99%的20μm以上大小的微粒,尤其是在矿山这种沙尘浓度高的地区,可以阻隔来自发动机进气系统较大的颗粒,有助于增强进气系统的过滤效率,最大程度的延长空气滤芯使用寿命,从而达到延长发动机使用寿命的目的,降低运营成本。

2.2弗列加(Fleet guard)空气预滤器

康明斯(Cummins)研发的Fleet guard预滤器具备单级和双级两种配置(图3),无需维护,自动排尘,能适应及其苛刻的环境条件。其工作原理与唐纳森公司的TopspinTM相同,只是材质、结构型式有所区别。不同型号的预滤器可满足0.28～39.64m3/min流量范围的发动机需求,出气口直径范围是51～205mm,可垂直安装也可水平安装。主要应用于在矿山、沙漠、农场、越野和垃圾场等恶劣工况下的机械车辆,在军用车辆中也有应用。

2.3曼胡默尔(Mann Hummel)空气预滤器

曼胡默尔是全球知名的滤清器供应商。其开发的ENTARON®(图4)适用于狭小安装空间和高功率密度,既灵活又经济,预分离效率超过85%。ENTARON®在设计上更为紧凑,主要包括集成在外壳上的安装座和外壳顶端的锁定系统。ENTARON®的外壳由外包装、端口和保护层三部分构成。这种设计理念可在有限的安装空间内实现极大的灵活性。集成的安装座几乎可以满足端口位置的各种安装需求。

2.4Turbo Precleaner空气预滤器

美国Turbo Precleaner空气预滤器公司的特博预滤器有四种结构型式(图5),具有免维护、自行驱动、自行清洗、安装简单、方便的特点,按照美国SAE标准进行测试,可减少98%灰尘,造成发动机磨损的灰尘数量降低50～70%,发动机寿命可以延长15%,大大提高空气滤芯的使用寿命。

2.5Centri Precleaner空气预滤器

基于离心分离原理的Centri Precleaner(图6)是美国Best Used Trators公司开发的一种空气预滤器产品。它能使空气滤清器的使用寿命延长高达12倍,可与所有的空气过滤系统兼容,具备免维护功能,铝质或不锈钢结构能使转子平稳无噪音运行,有8种型号涵盖50～1600CFM(立方英尺每分钟)的进气量范围。预滤器在一定的转速范围内才能够有效工作,因此需要与发动机进行良好的匹配。

3存在问题及发展趋势

a)空气预滤器的使用极大延长了机械车辆空气滤清器的维护保养周期及发动机使用寿命,提高了机械车辆在恶劣工况下的作业效率。但是其过滤效率和进气阻力矛盾的问题还没有得到很好解决,各种类型空气预滤器尚存在一些问题。

1) 国内机械车辆发动机用空气预滤器多采用带废气抽尘引射装置的旋流管式预滤器,虽然其80%的初滤效率大大延长了空气滤芯的更换周期,但是其进气阻力较大,旋流管容易堵塞,特别是在保养周期的中后期,由于部分旋流管堵塞,造成过滤效率大大下降,因此需要定期清洁旋流管。针对旋流管在部分载荷下过滤效率低的问题,已经有人研究了预滤器进气自适应和抽尘自适应两种调节技术。

2) 新型旋转自洁式空气预滤器基本上实现了自行驱动,自动排尘无需维护。但其过滤效率与发动机转速有很大关系,尤其在非额定工况下过滤效率比较低。可以采用2种方法解决此问题,一种是采用直流调速电动机控制转子转速,使转子在怠速工况下仍然保持很高的转速,而在额定工况下完全依靠进气负压自驱;另一种是采用导向叶片进气截面可调技术,通过调节进气截面大小控制气流速度,从而控制转子转速。

3) 离心静电式预过滤器是目前一种较为理想的过滤装置,具备较高的过滤效率和较低的进气阻力,且能耗非常小。但是在车载情况下,需要通过复杂的变压器获得较高的静电场电压,因此限制了离心静电式预滤器在机械车辆上的应用。今后的研究突破口在于研制结构简单的高压供电设备,将车载蓄电池的低压电升压获得静电场需要的高压电。

b)通过总结国内外空气预滤器产的主要特点及应用现状,分析其工作原理及产品性能,并结合国内外在该领域的研究动态,可以发现空气预滤器的研发向着轻量化、模块化、高效能、长寿命及免维护的方向发展。针对目前空气预滤器尚且存在的问题,未来研究工作可以从以下几个方面着手:

1) 进一步提高预滤器的性能。目前应用最为广泛的离心式空气预滤器存在非额定工况下过滤效率低的缺点;最为理想的离心静电式预滤器存在高压供电困难。因此,致力于研发具有较高过滤效能和较低进气阻力的空气预滤器产品,提高发动机的性能、寿命和安全可靠性。

2) 将计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)数值分析技术应用于预滤器产品的研发[41,42]。CFD能够描述空气预滤器内部复杂的三维流动现象,可以在设计的初期快速地评价设计并作出修改,而不需要原型生产和反复测试,大大减少了研发费用、时间及新设计带来的风险,可有效提高产品设计效率和品质[43,44]。

3) 解决预滤器与发动机匹配问题。选配预滤器时,应根据发动机的额定进气量,在满足发动机最大允许进气阻力的前提下,选择过滤效率高的预滤器;过滤效率相同时,选择阻力小的预滤器,以达到最大程度地延长空滤的维护保养周期和发动机使用寿命。

4结语

1) 随着机械工业与内燃机技术的迅速发展,机械车辆装备向着高效能、高寿命、节能减排的方向发展,内燃机对进气品质的要求越来越高。空气预滤器是高效空气过滤装置的重要组成部分,其延长了滤芯的维护保养周期和发动机使用寿命,提高了机械车辆在多沙尘恶劣工况下的作业效率。

2) 在未来空气预滤器的研究和应用中,合理解决过滤效率与进气阻力的矛盾将是关键所在。空气预滤器以其优异的使用性能和良好的经济效益,必将获得极大发展。

空气过滤器在激光粒度仪中的应用 第2篇

激光粒度仪是目前应用得最广泛的粉体粒度测试仪器, 由于其测试时间短, 可以快速获得测试结果和分析图谱, 因而在水泥行业中广泛用于测定水泥的粒度分布。水泥的粒度分布情况对水泥性能有着决定性的影响, 为此准确地测定水泥的粒度分布是分析水泥性能的重要前提[1]。近年来, 随着我国水泥工业绿色水泥、矿物掺合料等技术与产品的出现, 对粉体粒度的检测方法、表征与调控技术提出了更高的要求[2]。

1 问题分析

目前广泛运用的激光粒度仪都包含有空气压缩系统、激光粒度测试系统和收尘系统。这三个系统均属于比较成熟的技术, 但对测试环境有严格的要求。激光粒度仪在正常使用过程中需要用压缩空气作为样品传输和分散的媒介, 但是激光粒度仪设备本身并没有配套压缩空气过滤装置, 不能很好地分离压缩空气中的水分和尘埃, 致使其进入仪器内部, 污染仪器的精密元件, 降低仪器的测试性能, 直接影响测试结果的准确度及精密度, 缩短仪器的使用寿命。

另外, 水分和尘埃容易造成测试样品颗粒的团聚, 会使样品颗粒不再是单一的颗粒形态, 而是由多个颗粒组成团聚颗粒, 不能处于良好的分散状态, 团聚的颗粒会直接影响测试的结果, 产生测试误差。

2 解决方法

为了解决上述问题, 在空气压缩系统和激光粒度测试系统之间增加可以过滤压缩空气中水分和尘埃的装置, 即一种三级压缩空气过滤装置, 以达到减小测试结果误差和保护仪器的目的。图1为增加三级过滤器后测试系统示意。

空气过滤装置 (也称空气过滤器) , 一般用于洁净车间, 洁净厂房, 洁净手术室、实验室及洁净室, 或者用于电子机械通信设备等的防尘, 有粗效、中效、中高效、亚高效及高效过滤器共5种型号。各种型号有不同的标准和使用效能。本设计使用的是一种三级压缩空气过滤装置, 这三级排列顺序依次为P级、M级和S级过滤器, 每一级均使用高效过滤器, 并且后一级的过滤效果比前一级的过滤效果更高、更精细。各级过滤器的作用见表1。

3 应用效果

在实际的检测工作中, 通过在样品检测前进行三道过滤, 有效去除了样品输送和分散媒介空气中的水分和尘埃, 有效避免水分和尘埃等污染物污染仪器的精密元件, 提高了仪器的准确度和精密度, 并延长仪器的使用寿命。

图2为使用三级过滤器前后水泥样品测试结果对比。

从图2中的样品颗粒频度分布曲线可知, 使用过滤器后测得的颗粒分布更接近水泥的理想颗粒分布, 40μm以上的颗粒更少, 降低了因团聚引起的测量误差。

参考文献

[1]刘文永, 田家隆, 冯春喜, 等.矿渣颗粒级配对矿渣水泥性能的影响[J].科技导报, 2008 (19) :50-55.

卷烟厂空调空气过滤器终阻力的确定 第3篇

1 空气过滤器阻力的影响因素

影响过滤器的阻力一是风速, 风速越大过滤器阻力越大;二是滤尘的污染, 污染越大, 阻力越大。在风速保持不变的情况下, 风阻基本上反映了过滤器集尘的多少。

新装空气过滤器的阻力叫初阻, 随着吸附颗粒的增多, 阻力增大。风阻增大, 风的压力损失增加, 降低了风速和风力的传输, 增加了风机输送功率, 不利于节能。但维持和减少风阻的上升, 就需频繁更换或清洗空气过滤器, 增加了维护成本, 需要找到在维修成本和风机节能的平衡点。

空气湿度也是影响风阻的原因, 湿度上升, 粘附在过滤材料上的灰尘颗粒粘结成团, 阻塞空气的流通, 也会增大风阻。

2 板式空气过滤器终阻力的确定

[2]板式过滤器风阻力受风速影响如图1所示, 其初阻范围在0~125Pa, 某空调箱初效迎面风速测得长年在2m/s~3m/s, 其初效波动范围在40Pa~80Pa之间, 按照一般规定终阻力为初阻力的2倍, 考虑更换和清洗的经济型和必要性, 其终阻应定在200Pa为宜。

3 袋式空气过滤器终阻力的确定

[2]袋式过滤器风阻力受风速影响如图2所示, 其初阻范围在20Pa~100Pa之间, 某空调箱初效迎面风速测得长年在2m/s~3m/s, 其初效波动范围在45Pa~95Pa之间波动, 考虑更换和清洗的经济型和必要性, 其终阻应定在250Pa为宜。

4 滤筒式空气过滤器终阻力的确定

我厂采用双圆柱YC012B型水洗式空调过滤筒, 单个滤筒在风速为2m/s时, 初阻力为170Pa, 根据上述终阻确定原则, 确定终阻力为2×2×170=680Pa, 考虑更换和清洗的经济型和必要性, 其终阻应定在700Pa为宜。

5 结语

纵上述, 对于卷烟生产企业, 通过使用板式过滤器作为初效, 袋式除尘器和滤筒式过滤器作为中效, 其终阻力确定如下表1所述, 并作为进行拆除清洗更换的数据指标, 以提高其过滤效率和更换经济性的统一, 可提高过滤器的使用寿命。

空气过滤器终阻以初阻作为确定标准, 同时考虑风速和过滤器的更换、清洗使用寿命及生产现场温湿度条件及清洁度要求, 综合考虑, 达到经济效益和维持环境工艺的最佳平衡。

摘要：通常空调箱空气过滤器需要拆卸清洗的依据是终阻力为初阻力的2倍, 对于卷烟厂车间环境粉尘不是要求严格的情况下, 如果依据该标准, 过滤器很容易达到更换或清洗标准, 需要花费大量人力、物力去更换和清洗, 很不经济.通过结合卷烟厂生产现场所需清洁度实际情况, 考虑经济性要求, 确定最佳的终阻力, 以此为依据进行更换或清洗, 不仅可以节约成本, 减少劳动强度, 而且可达到节能和降低维护成本的统一。

关键词：卷烟厂,空调,空气过滤器,终阻力

参考文献

[1]李援瑛等.中央空调操作与维护[M].北京:中国电力出版社, 2009.04

空气粗滤器 第4篇

评定空气滤清器性能试验根据不同的试验标准所使用的试验粉尘也不相同, 主要有进口试验粉尘ISO 12103-A2细灰、ISO 12103-A4粗灰和国产试验粉尘270目石英砂。鉴于国内现状, 进口试验粉尘价格昂贵, 且引进渠道不畅, 目前国内空气滤清器试验大量使用的是国产试验粉尘, 即270目石英砂。测定空气滤清器粗滤效率用称重法得到, 它虽然不计颗粒尺寸, 但试验用的270目石英砂中颗粒尺寸分布是有比例的。大于某尺寸颗粒在总量中都有百分比规定。从某种意义上讲, 重量效率测定法也和颗粒的个数计数有一定关系。现在国产的270目石英砂生产厂家很多, 大多只是采用270目标准筛网对粉尘进行筛分处理, 筛分后得到就是270目试验粉尘, 并未进行颗粒尺寸方面的检测试验, 因此颗粒尺寸分布差异相当大, 这就成为导致试验结果一致性很差的主要原因。本文对空气滤清器粗滤效率试验、试验粉尘的颗粒尺寸分布进行了检测并做了对比分析, 总结了一些技术要点, 归纳了试验粉尘对空气滤清器粗滤效率的影响因素。

2 分析

首先对相同型号的空气滤清器产品进行了粗滤效率试验, 采用的试验标准是JB/T 9747-2005, 试验粉尘是两个不同生产厂家的270目石英砂 (用A、B代替) , 前提是试验流量、加粉尘量均为相同试验条件, 试验结果整理见表1。

表1中空气滤清器粗滤效率计算方法由公式 (1) 得出:

式中:Mq-试验前空气滤清器质量

Mh-试验后空气滤清器质量

Mf-试验加粉尘量

从表1中可以很直观的看到:两个不同生产厂家的270目石英砂对空气滤清器的粗滤效率影响非常大, 差异达到了13.4%。

那么是什么原因, 造成了试验结果存在明显差异, 其次对上述试验所用的两个不同生产厂家的270目石英砂 (用A、B代替) , 采用马尔文激光粒度分析仪进行了颗粒尺寸分布检测, 检测结果见图2曲线。

注:A石英砂B石英砂

我们通过粒度分布曲线图中, 可以很直观的看到两条曲线存在明显差异, A石英砂的颗粒尺寸主要分布在10μm40μm之间, B石英砂的颗粒尺寸主要分布在50μm100μm之间, 那么空气滤清器的粗滤装置肯定是过滤大粒径颗粒远远比过滤小粒径颗粒的效率要好, 所以A石英砂得出的粗滤效率是78.0%, 而B石英砂得出的粗滤效率高达91.4%, 正好验证了两条粒度分布曲线和两个粗滤效率的试验结果相吻合, 这就是导致空气滤清器粗滤效率存在明显差异的主要因素。

试验标准所规定石英砂颗粒尺寸分布见表2。

上述试验验证用的两种石英砂颗粒尺寸分布经过马尔文激光粒度分析仪的计算机软件自动生成, 结果整理见表3。

通过表2、表3可以更加清晰的看到A石英砂的粒度分布比较接近标准所规定的要求, B石英砂的粒度分布则与标准所规定的要求偏差非常大, 这就是导致上述空气滤清器粗滤效率试验结果存在明显差异的主要原因, 同时说明了A石英砂是符合标准要求的。

3 结论

从前面的相关检测试验以及对比分析可以看出, 同样是国产270目石英砂试验粉尘, 因生产厂家不同, 由于每个厂家严重缺乏生产过程中的过程控制, 颗粒尺寸分布差异相当大, 这就成为导致试验结果一致性很差的主要原因。所以对于新的270目石英砂试验粉尘都要检测颗粒尺寸分布是否满足试验标准所规定的要求, 另一方面很有必要把国产试验粉尘的各项参数标准化, 增加到标准中去, 使其标准化管理, 只有通过标准约束控制试验粉尘的一致性, 为试验质量提供坚实保障, 从而使试验数据真正意义上具有科学性、公正性。

摘要：评定空气滤清器性能试验根据不同试验标准所使用的试验粉尘也不相同, 主要有进口试验粉尘ISO 12103-A2细灰、ISO 12103-A4粗灰和国产试验粉尘270目石英砂。本文对空气滤清器粗滤效率试验、试验粉尘的颗粒尺寸分布进行了检测并做了对比分析, 总结了一些技术要点, 归纳了试验粉尘对空气滤清器粗滤效率的影响因素。

关键词：270目石英砂,粗滤效率,粒度分布

参考文献

[1]内燃机滤清器.中国内燃机工业协会滤清器分会;中国汽车工业协会车用滤清器委员会, 2004.

[2]JB/T9747-2005, 内燃机空气滤清器性能试验方法.