同樣是壓縮空氣過(guò)濾器，過(guò)濾效率為什么不一樣？

壓縮空氣過(guò)濾器在壓縮空氣系統(tǒng)中，其主要作用就是濾除空氣中的各種污染物雜質(zhì)，如：微塵、微生物顆粒、油霧、水霧及油泥等，以確保壓縮空氣的品質(zhì)滿足生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)工藝及作為制氧、制炭系統(tǒng)等的一次氣源。

同時(shí)，隨著人們節(jié)能環(huán)保的覺(jué)醒與強(qiáng)制的政策要求，使用高效節(jié)能環(huán)保型產(chǎn)品是用氣企業(yè)新的追求。那么，作為壓縮空氣輸送環(huán)節(jié)上的壓縮空氣必須經(jīng)過(guò)的過(guò)濾器，它的效率將影響整個(gè)壓縮空氣系統(tǒng)的效率，為此，我們簡(jiǎn)要分析影響纖維壓縮空氣過(guò)濾器效率的因素。因其是當(dāng)前壓縮空氣過(guò)濾器的主流濾材，大家可以以此類推到其他濾材效率的分析。

壓縮空氣過(guò)濾器的實(shí)際使用過(guò)程中，影響其過(guò)濾效率的因素有很多，我們分析微粒直徑、纖維粗細(xì)、過(guò)濾速度和填充率等幾項(xiàng)因素。

當(dāng)壓縮空氣中粒徑分散的微粒群通過(guò)纖維過(guò)濾器時(shí)，在多種過(guò)濾機(jī)理的聯(lián)合作用下比較小的微粒由于擴(kuò)散作用先在纖維上沉積，隨著粒徑的由小至大，擴(kuò)散效應(yīng)逐漸減弱；比較大的微粒則在攔截和慣性作用下沉積，攔截和慣性效應(yīng)逐漸增加。但由于濾材本身的特點(diǎn)與過(guò)濾機(jī)理的局限性，不可能100%將所有尺寸粒徑的微粒全部過(guò)濾掉。

如圖1所示，首先擴(kuò)散效應(yīng)與攔截效應(yīng)有各自的微粒“捕集盲區(qū)”，它們一起作用時(shí)也有一個(gè)微粒“捕集盲區(qū)”即在這一點(diǎn)下粒徑的微粒過(guò)濾總效率是最小的，也就是這種微粒最不容易被過(guò)濾器所捕獲，即就具有最大的穿透率。

以前大家認(rèn)為這個(gè)點(diǎn)是“0.3μm”并以此為標(biāo)準(zhǔn)粒子作為高效過(guò)濾器的測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)，但隨著測(cè)控技術(shù)的發(fā)展，這個(gè)值并不是一個(gè)定值，而是隨著不同粒徑、不同過(guò)濾速度和不同性質(zhì)過(guò)濾都會(huì)影響這個(gè)值的變化。有可能變小至0.1μm，如圖2所示。

即使是微粒尺寸相同，處于不同相態(tài)的微粒對(duì)過(guò)濾效率有不同的影響。比如：過(guò)濾固態(tài)微粒比過(guò)濾液態(tài)微粒效率要高，但隨著濾速的增加，這種相態(tài)對(duì)效率的影響將逐漸減小。為什么相態(tài)會(huì)對(duì)微粒過(guò)濾效率產(chǎn)生影響呢？

1)固體微粒的凝聚現(xiàn)象較液態(tài)顯著；

2)電荷對(duì)固態(tài)微粒的影響比液態(tài)大；

3)固態(tài)微粒能明顯增加過(guò)濾器的負(fù)荷；

4)液態(tài)微粒捕集到纖維上時(shí)發(fā)生破損，可能分散成更微的微粒。

和具有最大穿透粒徑一樣，對(duì)于每一種過(guò)濾器也有最大穿透濾速，如圖3。

1)隨著濾速增加，擴(kuò)散效率下降；

2)隨著濾速增加，慣性效率上升；

3)隨著濾速增加，攔截效應(yīng)基本不變；

4)隨著濾速增加，總效率是先下降，然后上升，即有一個(gè)最低效率或最大穿透率的濾速存在。

因此，設(shè)計(jì)過(guò)濾器時(shí)，要根據(jù)濾掉的主要粒徑范圍、纖維直徑、過(guò)濾面積和額定風(fēng)量大小一起考慮。

總而言之，同一直徑的纖維，最大穿透率下的濾速隨粒徑的減小而增大；同一粒徑的微粒，最大穿透率下的濾速隨纖維直徑的增加而增大。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，當(dāng)填充率提高后，纖維層密實(shí)了，慣性效率和攔截效率都會(huì)提高，但擴(kuò)散效率會(huì)下降，因纖維間的空氣流速更快了。同時(shí)，阻力也會(huì)增加，雖然效率的增加要大于阻力的增加，但通過(guò)提高纖維填充率的方法來(lái)提升效率，是不可取的。

被過(guò)濾氣流溫度的提高，將使微粒的擴(kuò)散系數(shù)提高，這時(shí)亞微米微粒的擴(kuò)散效率得到提高。可溫度提高后，氣體粘性變大，從而使依靠重力效應(yīng)和慣性效應(yīng)的大微粒的沉積效率降低，同時(shí)，也提高了過(guò)濾阻力。

被過(guò)濾氣體濕度提高后，將使微粒的穿透能力提高，從而降低了效率。濕度提高降低過(guò)濾器效率的另一個(gè)原因是，濕空氣使靜電效應(yīng)消失，布朗運(yùn)動(dòng)減弱，而使微粒容易被后續(xù)氣流夾帶繼續(xù)穿透。

被過(guò)濾氣流壓力的降低，導(dǎo)致氣流密度減小，空氣分子自由行程變大，從而使滑動(dòng)修正系數(shù)增加，結(jié)果擴(kuò)散系數(shù)和慣性系數(shù)增大，所以，擴(kuò)散效率及慣性效率都增大了。但對(duì)攔截效率的影響是不大的。在溫度與壓力同時(shí)增加時(shí)，由于壓力的增加比溫度的增加對(duì)粘度的影響要大得多，所以慣性效率下降。

壓縮空氣是將常壓下的自然空氣經(jīng)過(guò)機(jī)械功的壓縮后，才形成的動(dòng)力能源，空氣在壓縮過(guò)程中，其溫度、濕度與壓力等特性將發(fā)生變化，同時(shí)，混雜的油、水、塵埃等雜質(zhì)又不是恒定的，勢(shì)必對(duì)過(guò)濾器效率的影響不會(huì)是線性的，而是離散的。

為此，我們要堅(jiān)守基本的過(guò)濾原理，根據(jù)實(shí)際情況，充分考慮各種因素對(duì)其效率的影響，才能設(shè)計(jì)與生產(chǎn)出高效過(guò)濾器，才能幫助客戶解決問(wèn)題，得到客戶的認(rèn)可，從而促進(jìn)公司的發(fā)展。