Fonction du filtre à air comprimé et choix du matériau filtrant
1.Fonction du filtre à air du compresseur
Dans le système d'air comprimé, la pollution peut causer de sérieux problèmes. Comme l'air peut être comprimé, les particules polluantes seront également aspirées dans le compresseur pendant le processus de compression. Dans le système 0,8 MPa, la quantité de polluants dans le système de compression a été multipliée par 8. A ce moment, ces particules polluantes vont endommager gravement les produits fabriqués à l'aide d'air comprimé. Ces polluants comprennent la poussière de tuyau, les particules d'usure, la fumée et les micro-organismes lors de la combustion. Il peut être grossièrement divisé en trois catégories :
Grosse poussière avec une granulométrie de 10 μm Ci-dessus.
Poussière fine avec une granulométrie de 10-1 μ M.
La plus petite poussière avec des particules inférieures à 1 μm
Pour les grosses poussières et impuretés, il est facile de les éliminer du niveau technique actuel, tandis que l'élimination des poussières et impuretés invisibles est généralement de 0,3 à 5 μm. Il est difficile de mesurer les particules de poussière avec m comme limite inférieure. Cela nécessite des mesures de filtrage et de nettoyage pour éliminer la poussière du système
2.Sélection du filtre à air comprimé
Il existe deux principaux polluants dans l'air comprimé. L'un est le polluant de l'air inhalé dans le compresseur, dont 80 % a un diamètre de 2 μ en dessous de m ; L'autre est la décharge du compresseur, qui est à l'état de fumée, lorsqu'il dissipe l'aérosol μ M, l'émission sera de 0,01 ~ 0,8.
La filtration générale peut éliminer la plupart des particules liquides et solides, et la taille des particules est généralement supérieure à 1 μm。 Pour éliminer les très petites particules solides et les aérosols huile-eau, il est nécessaire d'utiliser des filtres à haute efficacité, ce qui est techniquement très complexe. En termes de méthodes et de mécanismes, il est impossible de procéder à une classification physique stricte. Par exemple, la séparation gravitaire, la séparation centrifuge, l'impact inertiel interceptent directement la diffusion brownienne, la diffusion par courants de Foucault, la condensation thermique, la précipitation électrostatique, la précipitation magnétique, la condensation brownienne, la condensation acoustique, la précipitation turbulente. Dans certains cas, pour des types particuliers de particules, un seul mécanisme joue un rôle prédominant, mais dans la plupart des cas, il s'agit d'une combinaison de plusieurs mécanismes. En général, il dépend principalement de l'interception directe, de la collision inertielle, de la diffusion ou du mouvement brownien et de la condensation thermique. L'interception directe vise principalement les particules plus grosses dans le flux d'air (généralement la taille des particules est de 1 μ M) L'impact inertiel se produira également pendant le processus d'interception, car lorsque le flux d'air contenant des particules solides et liquides traverse le matériau du filtre, les particules ne peut pas changer la direction du flux d'air de manière synchrone et rapide en raison de l'influence du poids et de la vitesse, il est donc également impossible d'impacter le matériau filtrant à travers le chemin de flexion du matériau filtrant, de sorte que le matériau filtrant attrape les particules, de sorte que le processus de particules solides dans le flux d'air est terminée. Cependant, les particules liquides ne sont pas exactement les mêmes. Lors du passage à travers le matériau filtrant, de minuscules particules se rassembleront et se rassembleront finalement en un seul endroit pour former de plus grosses gouttelettes, qui sont poussées vers l'extérieur du matériau du filtre pour former une zone liquide saturée, puis évacuées du filtre, ce que l'on appelle la filtration par condensation. Cette méthode de filtrage peut éliminer 0,01 μ Si les particules solides au-dessus de M sont inférieures à 0,01/106 du poids total, les polluants solides et liquides dans le flux d'air peuvent être complètement éliminés.
Un bon dispositif de filtration doit répondre aux exigences suivantes : efficacité de filtration élevée, généralement supérieure à 99,99 % ; Dans le même temps, la résistance est faible pour garantir que la pression et le débit du gaz filtré ne changeront pas trop.
La structure du dispositif de filtrage doit non seulement supporter la pression correspondante, mais aussi avoir une bonne étanchéité à l'air. Afin d'assurer l'efficacité de la filtration, le matériau filtrant lui-même doit avoir une certaine résistance mécanique, supporter une certaine pression et être capable de résister à l'impact du flux d'air. Pendant l'utilisation, il ne doit y avoir aucune fissuration, encombrement, écume, oxydation ou pelage de surface. De plus, la durée de vie du matériau filtrant doit être plus longue et le remplacement et le nettoyage doivent être pratiques.
Selon la structure du matériau filtrant, le filtre à air comprimé peut être divisé en filtre "profond", filtre "maille" ou combinaison de filtre profond et filtre à mailles.
Les matériaux filtrants du filtre "profond" sont principalement des fibres chargées désordonnées, de la métallurgie des poudres frittées et des céramiques poreuses. Sa fonction est de créer un chemin d'écoulement incurvé pour attraper les particules de poussière lorsque le flux d'air passe.
Le filtre "maillé" est composé de métal poreux, de plastique, de divers tissus de fibres et d'une membrane microporeuse comme éléments filtrants principaux. La taille des pores de ce matériau filtrant est relativement uniforme et la porosité est relativement élevée. Toutes les particules de poussière plus grosses que les pores peuvent être filtrées. Par exemple, l'élément filtrant en tissu de fibres de verre ultrafines et en tissu tissé de fibres de polyester est supérieur à 0,9 μM. Les particules de poussière peuvent être essentiellement éliminées.
2.1 Elément filtrant enroulé
À l'heure actuelle, cet élément filtrant est largement utilisé et la purge inverse et la réutilisation ne sont généralement pas envisagées. Il s'agit essentiellement d'un élément filtrant jetable. Les principaux matériaux sont la rayonne, le nylon, la fibre de polypropylène, la fibre de verre, etc. En raison de l'utilisation d'un enroulement mécanique et de l'absence d'adhésif, il a une forte adaptabilité aux supports et est bon marché. Parce que cette forme appartient à la filtration profonde, la teneur en poussière est importante, mais la précision de filtration n'est pas très élevée. Les produits étrangers peuvent retirer 0,8 % μ Pour les particules supérieures à m, la Chine peut retirer 1 μ M En raison du problème de qualité d'enroulement, la fibre optique peut être retirée sous l'influence du flux d'air lors de sa mise en service initiale.
2.2 Élément filtrant non tissé
Cet élément filtrant est principalement transformé en un élément filtrant cylindrique à membrane poreuse, et les matériaux de renforcement sont la cellulose vinylique, le polypropylène et le polytétrafluoroéthylène. Actuellement, la plupart des filtres vendus sur le marché sont des combinaisons de tels éléments filtrants, tels que l'acétate de cellulose et le nitrate de cellulose, et des filtres microporeux composés de deux matériaux mixtes. Il ne doit pas être corrodé par l'acide dilué, l'alcali et le liquide non polaire, mais la température de service ne doit pas être supérieure à 75 ℃. L'élément filtrant en téflon est en téflon pur et convient aux solvants organiques, aux acides forts et aux alcalis forts. Lorsqu'il est utilisé à - 100 ~ 260 ℃, il présente également une inertie et une stabilité chimiques. L'élément filtrant en polychlorure de vinyle a une résistance élevée, une forte ténacité, une résistance aux acides et aux alcalis de force moyenne,
L'élément filtrant de ce matériau filtrant, qu'il soit liquide ou gazeux, peut éliminer 0,5 μ. Pour les particules de poussière fines supérieures à M, la pression de travail est généralement de 0,8 ~ 1,0 MPa.
L'un des avantages de cet élément filtrant est que lorsque le gaz passe à travers, l'élément filtrant porte souvent une charge statique, ce qui peut empêcher l'élément filtrant d'être bloqué en raison des petites particules en suspension envahissant la profondeur du trou, et faire le dépôt de poussière sur la surface de l'élément filtrant dans un état lâche, facile à décharger et à nettoyer.
2.3 Élément filtrant combiné à fibres creuses
Parce que la distribution des micropores est beaucoup plus grande que la densité des membranes filtrantes ordinaires, le nombre de micropores par centimètre carré de surface de filtre est considérable, ce qui signifie que le nombre maximum de micropores est réduit. Le diamètre maximal des pores du filtre à membrane ordinaire est de 0,3 μm. 0,1 pour les fibres creuses μ m。 Cela signifie également une longue durée de vie des fibres creuses et une filtration sûre des gaz. Bien que la membrane à fibres creuses soit composée à 100 % de polypropylène, elle a une bonne perméabilité à l'eau, elle est donc parfois utilisée comme partie du séchoir pour le séchage des gaz et l'élimination de l'humidité dans les gaz. Cependant, cet élément filtrant présente des défauts. Tout d'abord, il est complexe à traiter. Deuxièmement, il peut supporter un écoulement continu dans un état creux. Cependant, en raison du changement soudain des conditions de travail, la membrane en fibres creuses se casse souvent, entraînant une défaillance du filtre. De plus, il est également difficile d'assurer l'étanchéité et la solidité de la liaison entre la fibre creuse multi-faisceaux et la plaque à motif fixe. Bien sûr, ceux-ci sont également améliorés et surmontés, c'est donc un excellent dispositif de filtrage
2.4 Matériau filtrant poreux de la métallurgie des poudres
Le matériau du filtre est un métal poreux ou un alliage poreux fabriqué par un procédé de métallurgie des poudres. Du fait de sa porosité, il possède non seulement les caractéristiques de filtration des matériaux poreux ordinaires, mais également toutes les propriétés des métaux. C'est la principale catégorie de matériaux filtrants actuels.
2.4.1 Caractéristiques des matériaux poreux issus de la métallurgie des poudres
Les matériaux poreux issus de la métallurgie des poudres ont une excellente perméabilité et conviennent aux dispositifs de filtration, de distribution uniforme des fluides et de perméation. Lorsqu'il est utilisé comme filtre, le taux de filtration est élevé. Par exemple, lorsque le filtre en matériau fritté en poudre de titane spongieux est filtré avec une solution de sulfate de zinc pour l'électrolyse, le taux de filtration est 6 fois supérieur à celui du filtre en céramique ; Le débit du filtre en poudre d'acier brut fritté peut être 4 fois celui du filtre papier plissé et 6 fois celui du filtre fil de coton. Cependant, la zone de filtrage des rides et des fils de coton est beaucoup plus grande que celle des matériaux issus de la métallurgie des poudres.
En tant que matériau filtrant, il peut contrôler la taille et la porosité des pores et a une grande précision de filtrage. Lorsqu'il est utilisé pour la séparation des gaz, l'effet de séparation est bon. Lorsqu'il est utilisé pour des instruments et des compteurs, le débit de fluide peut être contrôlé avec précision. Par exemple, le système de circuit d'huile familier du compresseur centrifuge utilise un matériau de filtre de métallurgie des poudres en acier inoxydable de 40 μM qui remplace le matériau de filtre à mailles métalliques précédent. Parce qu'il empêche efficacement l'invasion de particules solides, la durée de vie du roulement de la centrifugeuse peut être portée à 10-20 ans et l'efficacité de filtration est plus de 3 fois supérieure à celle du filtre à tamis.
Une grande surface spécifique peut améliorer l'effet d'échange de chaleur lorsqu'il est utilisé comme matériau d'échange de chaleur.
Il peut absorber de l'énergie, il peut donc être utilisé comme silencieux, matériau antichoc et matériau tampon pour l'évacuation de la sécheuse.
Conservez certaines propriétés du métal et de l'alliage, telles que la conduction thermique, la conduction électrique, le traitement de soudage, etc. En raison de sa résistance et de sa ténacité, il peut fonctionner sous haute pression.
2.4.2 Application spécifique
Les domaines d'application des matériaux filtrants de la métallurgie des poudres sont extrêmement larges et en pleine expansion :
Filtrez les particules solides dans le liquide et séparez les différents milieux. Dans la technologie de l'énergie atomique, filtrer les avions, les réservoirs, les navires, etc. （ μ m) Le carburant liquide, l'huile et les matériaux lubrifiants, le sodium métallique liquide filtré et le lithium nécessitent une purification fine (5 ~ 10). Les appareils à émission de neutrons, ainsi que les médicaments et l'hygiène, sont utilisés pour filtrer les virus et les bactéries. Lors de la préparation de la pénicilline et de la streptomycine, il est utilisé pour filtrer et produire de l'air stérile, et séparer certains cristaux antibactériens, tels que la pénicilline et la streptomycine, de la liqueur mère. Séparez le liquide du gaz, comme l'eau et l'huile mélangées à l'air comprimé.
Le gaz filtré est utilisé pour collecter la poussière, évacuer l'eau et contrôler la pression du gaz. Par exemple, il est utilisé pour la purification des gaz des instruments de précision et des compteurs. Récupération des poussières radioactives ; Le collecteur de poussière d'échappement de haut fourneau peut également être utilisé comme dispositif tampon pour l'oxygène, l'azote, l'hydrogène, l'air et d'autres gaz à haute pression.
Le gaz et le liquide traversant le matériau deviennent uniformes, et le phénomène d'ébullition du liquide après avoir traversé le matériau et le phénomène de reflux de liquide lors de l'arrêt du gaz peuvent être évités.
Certaines usines de notre département utilisent ce matériau pour purifier l'air comprimé, et certaines usines pharmaceutiques antibiotiques l'utilisent pour nettoyer 0,5 ~ 1% de l'air μ M la poussière et les bactéries en font un air comprimé sans poussière et stérile, obtenant des résultats idéaux.
