过滤器的滤材及作用的选择
压缩空气过滤器按滤材的结构形式可分为“深度”过滤器、“网孔”过滤器,或深度、网孔结合型过滤器。“深度”过滤器的滤材多为乱垫的纤维,烧结的粉末冶金以及多孔陶瓷等,其功能便是造成一种弯弯曲曲的流径,以便当气流通过时捕捉尘埃粒子。
“网孔”过滤器由多孔金属、塑料、各种纤维织物和微孔滤膜等为主要的过滤元件。这种滤材孔隙大小比较均匀,孔隙率也比较高,凡是大于孔隙的尘埃颗粒都可以被滤除掉。如较多采用的用超细玻璃纤维织物、聚酯纤维编织物制成的滤芯,对于大于0.9μm的尘埃颗粒基本都可除去。
(图中所示：二寸金属杯压缩空气过滤器)
1、中空纤维组合滤芯
由于微孔分布比普通滤膜密集的多,在每平方厘米过滤面积中的微孔数量十分可观,意味着大的微孔数减少。普通膜式滤器具有大的微孔尺寸为0.3μm,而中空纤维为0.1μm,这同时意味着中空纤维较长的使用寿命和气体过滤的**性。中空纤维膜尽管由100％的聚丙烯加工制造,然而由于具有较好的透水性能,故有时也用来做为气体干燥,排除气体中水份的干燥器的组件。但是这种滤芯是有缺陷的,一是加工复杂,二是自身在中空状态下承受连续流动,但由于工况的突然变化而经常使得中空纤维膜破裂,从而导致滤器失效。另外,多束中空纤维与固定花板的连接处的严密性,强度的保证,也是困难的,当然这些也在不断改进和克服之中,因此它不失为一种优良的过滤装置。
2、粉末冶金多孔滤材
这种滤材是用粉末冶金工艺制得的多孔金属或多孔合金,它既具有普通多孔料体因多孔而具备的过滤特性,而又具有金属的全部性能,是当前过滤材料中的一大类。
粉末冶金多孔材料具有优良的透过性能,适用于过滤、流体的均匀分布与渗透装置等。作过滤器时,滤速大,如海绵钛粉烧结材料制作的过滤器在电解用的硫酸锌溶液过滤时,其滤速是陶瓷过滤器的6倍;青钢粉烧结所制作的滤器流量可为纸褶叠过滤器的4倍,为棉纱过滤器的6倍,然而褶绒和棉纱过滤面积却比粉末冶金材料要大得多。
孔径与孔隙度可以控制,作为过滤材料时过滤精度高。当用于气体分离时分离效果好,而用于仪器、仪表可以比较的控制流体的流动,如大家熟悉的离心式压缩机油路系统采用40μm不锈钢粉末冶金滤材代替以前的金属网滤材。
由于有效地防止了固体微粒的侵入,离心机轴承的寿命可以提高到10~20年,而且滤效为筛网滤器的3倍以上。比表面积大,作热交换材料时,可以提高热交换效果。能够吸收能量,故可做为干燥器排气的消音、防震和缓冲材料。保持有一定的金属与合金特性,如导热、导电、焊接加工等,由于具有一定的强度和韧性,故可以在高压条件下工作。
（图中所示：DN25自动排水过滤器）
3、缠绕型滤芯
这种滤芯目前应用较多,使用也较广泛,一般不考虑反向吹洗和重复使用,基本上为一次报废性滤芯。主要材质为人造丝、尼龙丝、聚丙烯纤维、玻璃纤维等。由于采用机械缠绕,不使用粘结剂,从而对介质的适应性较强,而且价格便宜。由于该形式属于深层过滤,因此含尘量较大,但过滤精度不甚高,国外产品可除掉0.8μm以上粒子,国内为1μm。由于缠绕质量问题,在初投入运行时,在气流冲击下有纤维带出的可能性。
4、无纺布滤芯
这种滤芯主要是用乙烯基纤维素、聚丙烯、聚四氟乙烯的多孔薄膜与补强材料加工为圆筒型滤芯,目前市场上所售滤器多为这种滤芯的组合体,比如醋酸纤维素和硝酸纤维素以及两种混合材料组成的微孔过滤器,不宜受稀酸、稀碱及无极性液体的腐蚀,但使用温度不得高于75℃。聚四氟乙烯滤芯是用纯泰氟隆制造的,适用于有机溶剂、强酸、强碱,其本身在化学上也是惰性的,使用温度在-100~260℃时是稳定的。聚氯乙烯滤芯强度高、韧性强,耐中等强度的酸碱,使用温度不宜高于65℃,否则会软化,而且有毒,故在食品、制药行业应用上要持慎重态度。
这种滤材的滤芯,无论是液体、气体,都可除掉大于0.5μm的微尘颗粒,工作压力一般为0.8~1.0MPa。这种滤芯的一个很大优点是,当气体透过时,过滤元件往往会带静电荷,这种静电能够阻止因悬浮的微小粒子侵入孔道深处而堵塞过滤元件,使粉尘呈松散状态沉积于过滤元件表面,易于排掉和清洗。
