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螺桿空壓機(jī)三濾品質(zhì)的安全與節(jié)能

  【壓縮機(jī)網(wǎng)】一、過(guò)濾機(jī)理

  過(guò)濾就是利用有孔介質(zhì)從流體(液體或氣體)中除去污染物。做空壓機(jī)生產(chǎn)、銷售、維護(hù)的人員對(duì)于過(guò)濾機(jī)理必須要了解!

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  過(guò)濾的機(jī)理經(jīng)常被認(rèn)為是一種簡(jiǎn)單的網(wǎng)或篩子,有固定大小的孔或網(wǎng)格。過(guò)濾/分離是在一個(gè)平面上進(jìn)行(見(jiàn)圖2,左圖)。

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  真實(shí)情況是濾材像許多樹(shù)枝狀的纖維疊加而成(見(jiàn)圖2右圖),是有一定厚度組成的過(guò)濾組織,既能滿足被過(guò)濾物(液體或氣體)通過(guò),又能把過(guò)濾物進(jìn)行截留。其機(jī)理為:直接攔截、慣性撞擊、擴(kuò)散攔截及靜電等。

  微米級(jí)顆粒(微米 >1um)過(guò)濾靠慣性碰撞;

  亞微米級(jí)顆粒(亞微米 0.5~1um)過(guò)濾通過(guò)直接攔截;

  納米級(jí)顆粒(納米 <0.1um)過(guò)濾主要是擴(kuò)散(布朗運(yùn)動(dòng))。

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  例1:口罩

  在目前已知的所有病毒中,都沒(méi)有能有效殺死病毒的特效藥(只有疫苗)。病毒不是我們常規(guī)所理解的生命,在目前而言,人類對(duì)病毒的認(rèn)知非常有限,病毒僅只有不到細(xì)菌的千分之一大小或者更小,細(xì)菌是微米級(jí),而病毒是納米級(jí)。COVID-19病毒的直徑只有0.08~0.12μ。

  新冠病毒主要通過(guò)人的呼吸系統(tǒng)感染,絕大部分感染者都是被直接傳播擊中,因此防范的首要措施就是戴口罩

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  因?yàn)槿梭w需要呼吸,戴口罩的目的就是把病毒從吸入的空氣中過(guò)濾掉。

  二、衡量過(guò)濾的四個(gè)指標(biāo)

  1.過(guò)濾精度:含雜質(zhì)的溶液通過(guò)過(guò)濾網(wǎng)時(shí),允許通過(guò)的最大顆粒的尺寸。過(guò)濾精度簡(jiǎn)稱為過(guò)濾度,即以微米級(jí)顆粒計(jì)數(shù)的過(guò)濾效率。單位為微米(um),又稱 “micron”。

  1微米(um) =10-6米=10-3毫米=3.9×10-5英寸

  在過(guò)濾機(jī)理中,通過(guò)攔截、慣性及擴(kuò)散,0.3μ顆粒最難被過(guò)濾。因此根據(jù)不同的被過(guò)濾物顆粒的尺寸,需采用不同的過(guò)濾機(jī)理。

  例2:,醫(yī)用口罩對(duì)新冠病毒的過(guò)濾

  醫(yī)用口罩的過(guò)濾效果通過(guò)以下四種過(guò)濾機(jī)理,按最難過(guò)濾0.3μ顆粒的過(guò)濾效率做衡量標(biāo)準(zhǔn):

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  2.過(guò)濾效率:即粒子捕集效率,是指濾芯濾層所濾去的微粒數(shù)與未經(jīng)過(guò)濾前的微粒數(shù)的比值。單位用百分率表示(%)。

  評(píng)價(jià)一種過(guò)濾介質(zhì)是否優(yōu)越,最主要就是看它的過(guò)濾效率。

  過(guò)濾效率主要與微粒大小、過(guò)濾介質(zhì)的種類和它們的規(guī)格(即纖維粗細(xì))、介質(zhì)的填充密度、介質(zhì)厚度以及所通過(guò)空氣的流速等因素有關(guān)系。

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  例3:口罩過(guò)濾效率檢測(cè)

  在空氣流量(30±2)L/min條件下,對(duì)空氣動(dòng)力學(xué)中值直徑(0.24±0.06)μm氯化鈉氣溶膠的過(guò)濾效率不低于的數(shù)值。

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  3.過(guò)濾面積與壽命:過(guò)濾裝置的阻力隨著氣流量和流速的增大而增加。被捕捉或者粘附的微粒對(duì)氣流產(chǎn)生的阻力增大,使空氣過(guò)濾裝置的氣阻增大。另一方面,由于被捕捉的微粒與過(guò)濾介質(zhì)粘附為一體后,形成新的過(guò)濾屏障使過(guò)濾效率又略有改善。但整體的過(guò)濾效果取決于過(guò)濾裝置面積的大小。所以,過(guò)濾裝置的壽命和過(guò)濾面積又有關(guān)。過(guò)濾壽命單位為小時(shí)(h)。

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 ?、偻瑯芋w積,打褶設(shè)計(jì)可以增加過(guò)濾面積近 5-13倍。

 ?、谕ǔ_^(guò)濾面積增大一倍,壽命延長(zhǎng)到2-4倍。

  例4,醫(yī)用口罩的壽命:4h

  4.壓差:過(guò)濾器使用時(shí)上游-下游之間的壓力差;單位Pa。主要由流體阻力和過(guò)濾物堵塞產(chǎn)生。

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  相同過(guò)濾面積,精度和效率要求越高,壓差越大。

  例5:醫(yī)用口罩的壓差比較

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  三、空壓系統(tǒng)的過(guò)濾需要

  空壓系統(tǒng)中少不了過(guò)濾且非常重要,可以從兩個(gè)方面來(lái)說(shuō)明其重要性:

  1.空壓機(jī)的過(guò)濾需要

 ?、俅髿猸h(huán)境中有大量的塵埃,對(duì)機(jī)頭、潤(rùn)滑系統(tǒng)造成破壞,空氣壓縮前必須過(guò)濾塵埃;

 ?、跐?rùn)滑油需要循環(huán)使用及影響用氣端氣體質(zhì)量,因此應(yīng)從壓縮空氣中分離;

 ?、蹪?rùn)滑油系統(tǒng)在長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)中會(huì)有污染物,油進(jìn)入機(jī)頭前必須保持清潔,對(duì)油進(jìn)行過(guò)濾。

  對(duì)于空壓機(jī)來(lái)說(shuō),過(guò)濾主要作用在氣路、油氣混合和油路。(圖9空壓機(jī))

  2.壓縮空氣過(guò)濾需要

 ?、俅髿猸h(huán)境中有大量的塵埃、油蒸氣和懸浮油滴,空壓機(jī)的潤(rùn)滑油、管路產(chǎn)生污染物等影響用氣端氣體質(zhì)量,因此應(yīng)根據(jù)用氣要求從壓縮空氣中分離;

 ?、诳諌簷C(jī)首當(dāng)其沖受到塵埃顆粒物和油的困擾,因此“過(guò)濾”機(jī)理在其應(yīng)用廣泛。(圖9空壓機(jī))。

  ③用物理特性阻擋和去除壓縮空氣中污染物的裝置就叫“過(guò)濾器”。(圖9過(guò)濾器,在作者文章《過(guò)濾在壓縮空氣的應(yīng)用》有詳解,本章節(jié)忽略)

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  四、空壓機(jī)的過(guò)濾需要

  (1)空壓機(jī)的分類

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  從市場(chǎng)需求份額來(lái)看,螺桿式空氣壓縮機(jī)和離心式空氣壓縮機(jī)的需求是最大的,特別是噴油螺桿式空氣壓縮機(jī)(簡(jiǎn)稱螺桿機(jī),下同)占據(jù)市場(chǎng)份額的80%以上。因此在本文章中主要討論螺桿機(jī)的過(guò)濾需求。

  我們先從螺桿機(jī)的工作系統(tǒng)圖來(lái)看(圖11),過(guò)濾需求主要在:空氣吸入口的空濾,油氣分離系統(tǒng)及油路過(guò)濾器(油濾)這三個(gè)環(huán)節(jié)。

  (2)空氣過(guò)濾器

  空壓機(jī)吸進(jìn)空氣有大量的塵埃、雜質(zhì)等,對(duì)主機(jī)、油路、氣路及零部件帶來(lái)很大的損害。因此在空壓機(jī)的進(jìn)氣口設(shè)置空氣過(guò)濾器。

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  ★空氣過(guò)濾器的要求:

 ?、龠^(guò)濾效果好(99.9%去除3μ以上顆粒)

 ?、谖鼩庠胍粜?/p>

  ③濾芯表面積大,空濾壽命長(zhǎng),壓降小

 ?、苋輭m量大

  ⑤工作壽命:壽命約2000-2500小時(shí),或者只要壓差大于0.005MPa時(shí)應(yīng)及時(shí)更換,期間可以對(duì)濾芯表面進(jìn)行清理。

  ★衡量空氣過(guò)濾器的四個(gè)指標(biāo):

  前面我們講過(guò),對(duì)于“衡量過(guò)濾的四個(gè)指標(biāo)”在空氣過(guò)濾器的要求有體現(xiàn):

 ?、龠^(guò)濾精度:3μ以上

  ②過(guò)濾效率:99%;

 ?、蹓勖?000-2500小時(shí)

  ④壓差:≤0.005MPa

  (3)油氣分離系統(tǒng)

  空氣被主機(jī)壓縮時(shí)有潤(rùn)滑油參與,被壓縮油氣混合氣體通過(guò)油氣分離系統(tǒng)(油罐和精分)把油和氣體分開(kāi),潤(rùn)滑油重復(fù)利用,同時(shí)減少壓縮空氣的含油量。

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  ★油氣分離系統(tǒng)要求:

  ★對(duì)于油罐:

 ?、俜蛛x效果好

 ?、诖蟛糠譃閴毫θ萜?/p>

 ?、垡行盅b置

  ④容量大。

  ★對(duì)于油氣分離器(精分):

 ?、龠^(guò)濾效果好(排氣含油量?jī)H2-3ppm)

 ?、谛矢?,降低潤(rùn)滑油的損耗量

 ?、蹫V芯表面積大,壽命長(zhǎng),壓降小

 ?、芴岣邏嚎s空氣品質(zhì)

  ⑤工作壽命:油罐壽命按銘牌要求,精分壽命約約2000-2500小時(shí),取決于潤(rùn)滑及使用工況。壓差大于0.1MPa時(shí)應(yīng)及時(shí)更換。

  ★衡量油氣分離器的四個(gè)指標(biāo):

  前面我們講過(guò),對(duì)于“衡量過(guò)濾的四個(gè)指標(biāo)”在油氣分離器的要求有體現(xiàn):

 ?、龠^(guò)濾精度:2~3ppm

 ?、谶^(guò)濾效率:99%;

 ?、蹓勖?000-2500小時(shí)

 ?、軌翰睿骸?.1MPa

  (4)油過(guò)濾器

  主要過(guò)濾油路中的雜質(zhì),保護(hù)主機(jī)安全和油路暢通。

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  ★油過(guò)濾器要求

 ?、龠^(guò)濾效果好

 ?、诰哂蟹乐够亓?/p>

 ?、鄯蓝氯酝üδ?/p>

  ④通油性好,潤(rùn)滑油流動(dòng)時(shí)阻力小

 ?、萦幸欢C(jī)械強(qiáng)度,能承受一定壓差

  ⑥工作壽命:壽命約2000-2500小時(shí)或壓力和噴油壓力的差值大于0.13Mpa時(shí)(PLC會(huì)顯示報(bào)警)更換。

  ★衡量油過(guò)濾器的四個(gè)指標(biāo):

  前面我們講過(guò),對(duì)于“衡量過(guò)濾的四個(gè)指標(biāo)”在油過(guò)濾器的要求有體現(xiàn):

 ?、龠^(guò)濾精度:30μm

 ?、谶^(guò)濾效率:99%;

 ?、蹓勖?000-2500小時(shí)

 ?、軌翰睿骸?.13MPa

  五、三濾品質(zhì)的安全與節(jié)能

  (1)錯(cuò)誤地選擇空氣過(guò)濾器帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)

  由于大氣中所含雜質(zhì)眾多,其顆粒也是大小不一。因此進(jìn)入空壓機(jī)的塵埃雜質(zhì)機(jī)會(huì)非常多。

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  空氣過(guò)濾器雖然成本不高,但是好的空氣過(guò)濾器確實(shí)給空壓機(jī)帶來(lái)好的運(yùn)行效果。但是一旦錯(cuò)誤使用了空氣過(guò)濾器:

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 ?、龠^(guò)濾精度差會(huì)導(dǎo)致設(shè)備吸入大量塵埃,機(jī)頭磨損,油路堵塞,潤(rùn)滑油變質(zhì)等風(fēng)險(xiǎn)……

  ②空氣過(guò)濾器面積不夠,吸入空氣量不夠,壓降大,耗功……

 ?、劭諝膺^(guò)濾器容塵量小,容易堵塞……

 ?、芸諝膺^(guò)濾器的過(guò)濾精度、過(guò)濾效率和壽命及壓損成反比。因此要兼顧品質(zhì)與節(jié)能,應(yīng)該在“衡量過(guò)濾的四個(gè)指標(biāo)”中平衡。

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  (2)錯(cuò)誤地選擇油氣分離器系統(tǒng)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)

  油氣分離器系統(tǒng)承擔(dān)著潤(rùn)滑油的分離、存儲(chǔ)和循環(huán)使用,因此是一個(gè)整體的過(guò)濾機(jī)理。與油氣分離器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、采購(gòu)、裝配及使用都有很大的關(guān)系。

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  一旦使用了錯(cuò)誤的油氣分離系統(tǒng),會(huì)引起:

 ?、倥苡?。一是潤(rùn)滑油量減少,引起高溫停機(jī),機(jī)頭損壞,潤(rùn)滑油變質(zhì);二是供氣品質(zhì)差,給凈化設(shè)備制造很大麻煩……

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 ?、谧钃p大,壓降大,耗功……

 ?、蹮龣C(jī),引起火災(zāi)……

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  油氣分離系統(tǒng)的過(guò)濾精度、過(guò)濾效率和壽命及壓損成反比。因此要兼顧品質(zhì)與節(jié)能,應(yīng)該在“衡量過(guò)濾的四個(gè)指標(biāo)”中平衡。

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  (3)錯(cuò)誤地選擇油過(guò)濾器帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)

  油過(guò)濾器承擔(dān)著潤(rùn)滑油路的清潔作用,由于空壓機(jī)在使用過(guò)程中,在油路系統(tǒng)中不斷產(chǎn)生內(nèi)外部雜質(zhì),因此油過(guò)濾器不斷地過(guò)濾雜質(zhì),以保障主機(jī)及各零部件的安全運(yùn)行。

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  一旦使用了錯(cuò)誤的油過(guò)濾器,會(huì)引起:

 ?、龠^(guò)濾效果差,潤(rùn)滑油雜質(zhì)多,機(jī)頭損壞,件損壞,潤(rùn)滑油變質(zhì);如果噴油嘴堵塞,機(jī)頭高溫停機(jī)或抱死……

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 ?、谧钃p大,壓降大,耗功……

 ?、廴绻瓦^(guò)濾器沒(méi)有防止回流及堵塞旁通功能,油路系統(tǒng)要么堵死,要么無(wú)法過(guò)濾干凈……

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  (4)要謹(jǐn)慎選擇三濾

 ?、賹?duì)螺桿空壓機(jī)的使用來(lái)說(shuō):

  就像我們?nèi)梭w健康一樣,螺桿空壓機(jī)三濾(空濾、油濾和精分)就是肺、腎和肝。其功能、效果和重要性都不是用價(jià)格來(lái)衡量的。無(wú)論哪一個(gè)出問(wèn)題,都會(huì)影響到核心部件--機(jī)頭,而且都是大問(wèn)題。進(jìn)一次ICU(大修)把省下來(lái)的錢全搭進(jìn)去還不夠!

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 ?、趯?duì)壓縮空氣系統(tǒng)的使用來(lái)說(shuō):

  如果空壓機(jī)跑油,壓縮空氣系統(tǒng)的其它設(shè)備就會(huì)受到影響且破壞力極大。要修復(fù)因?yàn)椤叭秊V”的錯(cuò)誤選擇使用帶來(lái)的危害成本遠(yuǎn)大于“三濾”的成本。

  例如吸附式干燥器失效危險(xiǎn):如果含有氣溶膠形式油霧粒子及油蒸氣壓縮氣體進(jìn)入吸附塔時(shí),會(huì)填塞吸附劑的孔及溶化吸附劑使其失效。油則附在吸附劑表面,使其“中毒”失去吸附活性。壓縮空氣的品質(zhì)得不到保障。

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  例如管路中油、水、塵積累,管道銹蝕漏氣或堵塞壓降增加,都會(huì)造成壓縮空氣的耗能增加。

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  (5)案例分析

  新明珠集團(tuán)在前期采購(gòu)近50臺(tái)某品牌100匹螺桿空壓機(jī)(選用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型采用Mann標(biāo)準(zhǔn)空濾),但不到一個(gè)月,由于環(huán)境中的粉塵特殊,潤(rùn)滑油中油泥顯現(xiàn)了,高溫跳機(jī),維護(hù)周期縮短,轉(zhuǎn)子磨損嚴(yán)重。

  后來(lái)該品牌將空濾升級(jí)為Mann重載雙層空濾,油泥馬上消失,空壓機(jī)一直運(yùn)行良好。期間雖然有一些其他品牌的空壓機(jī)低價(jià)進(jìn)入,但客戶比較后最終還是認(rèn)可了該品牌螺桿空壓機(jī)。新明珠集團(tuán)先后在三水、肇慶、江西、廣西總共使用了1500多臺(tái)配有重載雙層空濾Mann的100匹高性能螺桿空壓機(jī),給客戶帶來(lái)巨大的效益。

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  本章節(jié)主要針對(duì)螺桿空壓機(jī)三濾的工作原理、作用、要求及錯(cuò)誤選用的危害進(jìn)行分析探討;從壓縮空氣的品質(zhì)與節(jié)能多考慮,希望大家能夠?qū)W到知識(shí)并運(yùn)用,更好服務(wù)客戶!

  作者簡(jiǎn)介

  梁柳生,1968年,男,廣西柳州,大學(xué)本科。

 ?、俑呒?jí)工程師,1990開(kāi)始從事空壓機(jī)行業(yè)工作。有在國(guó)企、合資及外企工作經(jīng)歷,其中22年在AC集團(tuán)工作。先后從事過(guò)空壓機(jī)及后處理設(shè)備的產(chǎn)品設(shè)計(jì)、產(chǎn)品工藝、生產(chǎn)管理、產(chǎn)品質(zhì)量跟蹤服務(wù)等及全國(guó)銷售總監(jiān)并有在歐洲學(xué)習(xí)和工作的經(jīng)歷。2017年創(chuàng)辦上善氣體工作室,專業(yè)從事壓縮空氣系統(tǒng)研究,精益生產(chǎn)管理及銷售的培訓(xùn)工作

  ②國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)JBT10526-2005《一般用冷凍式壓縮空氣干燥器》第一起草人

  ③全國(guó)壓縮機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員

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來(lái)源:本站原創(chuàng)

標(biāo)簽: 三濾空壓機(jī)螺桿  

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