空氣過(guò)濾器的設(shè)計(jì)技巧

1、 多袋式過(guò)濾器一濾芯消毒方法1消毒柜內(nèi)消毒,把濾芯從塑料袋中取出,置于消毒柜內(nèi)在121ºC下消毒30分鐘.二進(jìn)出流向識(shí)別濾芯外面進(jìn)中間出,正反沖可按不同方向進(jìn)行.濾芯殼體有熱熔字體,標(biāo)明濾芯材質(zhì)及孔徑。四濾芯安裝方法1將O型圈濕潤(rùn),慢慢將濾芯垂直插入,必須全部插到不銹鋼第圓槽內(nèi)。2將濾芯部翅片用不銹鋼孔板壓好,壓板不需太緊,以防高溫消毒時(shí)濾芯變型。3避免直接用手接觸濾芯。4使用前盡可能沖洗濾芯。5開(kāi)機(jī)或關(guān)機(jī)時(shí),請(qǐng)慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)閥門(mén),不要一下子打開(kāi)或關(guān)閉,以防在高溫消毒時(shí)濾被吸癟。五濾芯維護(hù)方法濾芯使用至不能滿(mǎn)足設(shè)計(jì)流量時(shí)(流量明顯下降前后壓力表差在0.1MPa請(qǐng)停機(jī)后打開(kāi)濾器從濾器,從中取

2、出濾芯,用清水沖洗表面贓物,然后先在的4%的鹽酸中浸泡24小時(shí),再在4%的氫氧化鈉中浸泡24小時(shí),后用清水沖洗(浸泡時(shí)取下二根O型圈,以防膨脹。1將濾芯浸泡在消毒劑中,將濾器不銹鋼外殼灌滿(mǎn)消毒劑。2濾芯取出烘干,(50ºC36小時(shí)3將濾芯取出晾干,在氣候干燥地區(qū)。4未干燥的濾芯請(qǐng)不要用塑料袋包裝以防發(fā)霉。聚丙烯濾芯:(PP材質(zhì):聚丙烯濾芯介質(zhì)為聚丙烯膜。60鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)f自然科學(xué)版2008年介紹,本文不再涉及.1空氣過(guò)濾器的工作原理空氣過(guò)濾器的結(jié)構(gòu)如圖l所示.1.空氣過(guò)濾器本體2.導(dǎo)沉板3.濾芯4.鎖緊螺栓5.傘形擋水板6.保護(hù)罩7.水杯8.排水閥圖1空氣過(guò)濾器結(jié)構(gòu)圖從進(jìn)口流入

3、的壓縮空氣,被引進(jìn)導(dǎo)流板2,導(dǎo)流板上有均勻分布的類(lèi)似風(fēng)扇扇葉的斜齒,迫使高速流動(dòng)的壓縮空氣沿齒的切線(xiàn)方向產(chǎn)生強(qiáng)烈的旋轉(zhuǎn),混雜在空氣中的液態(tài)水油和較大的雜質(zhì)在強(qiáng)大的離心力作用下分離出來(lái),甩到水杯7的內(nèi)壁上,流到水杯的底部.除去液態(tài)水油和較大雜質(zhì)的壓縮空氣,再通過(guò)濾芯3的進(jìn)一步過(guò)濾,清除微小的固態(tài)顆粒,然后從出口輸出清潔的壓縮空氣.傘形擋水板5將水杯分隔成上下2部分,下部保持壓力靜區(qū),可以防止高速旋轉(zhuǎn)的氣流吸起杯底的水油.聚集在杯底的水油從排水閥8放掉.【2o空氣過(guò)濾器必須豎直水杯向下安裝.2空氣過(guò)濾器的主要性能指標(biāo)2流量特性.指在一定的進(jìn)口壓力下,通過(guò)過(guò)濾器的空氣流量與過(guò)濾器兩端壓力降之間的關(guān)系

4、曲線(xiàn).實(shí)際使用時(shí),最好在壓力損失小于0.03MPa 的范圍內(nèi)選用.在空氣過(guò)濾器中,影響流量特性的主要是本體和濾芯.3空氣過(guò)濾器的設(shè)計(jì)重點(diǎn)3.1空氣過(guò)濾器的本體設(shè)計(jì)空氣過(guò)濾器的本體是整個(gè)過(guò)濾器的基體,是主要的承載部分,它在很大程度上決定了空氣過(guò)濾器的外觀和流量特性.本體的材料一般選用壓鑄鋁合金或鋅合金,塑膠材料雖便宜但強(qiáng)度不高.在設(shè)計(jì)時(shí),空氣過(guò)濾器本體外型要與減壓閥、油霧器的外型類(lèi)似,要綜合考慮。外型設(shè)計(jì)很重要,它關(guān)系到是否能夠在眾多生產(chǎn)廠家的三聯(lián)件產(chǎn)品中突出自己的產(chǎn)品,打開(kāi)銷(xiāo)路.筆者在設(shè)計(jì)過(guò)程中,外型設(shè)計(jì)占了約40%的工作量,這是一個(gè)難點(diǎn).外型設(shè)計(jì)總的原則是:在保證內(nèi)部結(jié)構(gòu)的前提下,外型有特色

5、、簡(jiǎn)單、尺寸緊湊、易于拆裝組合和模塊化設(shè)計(jì),尤其要考慮如何方便與其他元件連接.目前的產(chǎn)品中,主要有2種連接方式,一種為本體上有斜面,靠固定件上的斜面拉緊固定;另一種靠螺栓連接.前者便于拆裝維修,后者則尺寸緊湊.同時(shí),為確保過(guò)濾器不會(huì)裝反,閥體上要有醒目的氣體流動(dòng)方向標(biāo)志.空氣過(guò)濾器本體內(nèi)部的設(shè)計(jì)主要是流道的設(shè)計(jì),因?yàn)榱鞯朗怯绊懥髁刻匦缘闹饕蛩刂?流道設(shè)計(jì)要注意:1要盡量擴(kuò)大進(jìn)口流道的進(jìn)氣面積,保證進(jìn)氣流道面積為設(shè)計(jì)口徑面積的1.52倍;2流道要盡量短,在滿(mǎn)足強(qiáng)度的前提下,盡量將導(dǎo)流板上移靠近進(jìn)氣口.流道短還能縮短結(jié)構(gòu)尺寸。3.2空氣過(guò)濾器的導(dǎo)流板設(shè)計(jì) 空氣過(guò)濾器的導(dǎo)流板是影響分水效率的關(guān)鍵

6、第1期孟祥謙:空氣過(guò)濾器的設(shè)計(jì)技巧6l3.3空氣過(guò)濾器的傘形擋水板設(shè)計(jì)傘形擋水板用來(lái)防止杯底的水被氣流回吸,設(shè)計(jì)時(shí)要注意3點(diǎn):1傘形擋水板與濾芯接觸的部分要有一定的彈力和強(qiáng)度,保證組裝后濾芯和傘形擋水板不會(huì)松脫.傘形擋水板的材料一般用ABS或POM,所以要充分考慮塑料在使用過(guò)程中的老化問(wèn)題,防止用過(guò)一段時(shí)間后失去彈力,必要時(shí)可以加一個(gè)鎖緊螺母.2傘形擋水板的傘形板部分要有氣壓平衡孔,直徑在12mm,用于平衡水杯上下2部分的氣壓.3傘形擋水板的傘形板部分要盡量大,與水杯的間隙在l一4mm之間,要留有缺口,以利于分離出的水流到杯底.3.4空氣過(guò)濾器的濾芯、水杯和保護(hù)罩設(shè)計(jì)根據(jù)過(guò)濾精度的需要,可以使

7、用不同的濾芯j 濾芯有金屬網(wǎng)型、燒結(jié)型和纖維凝聚型3種.金屬網(wǎng)型過(guò)濾精度最低,纖維凝聚型過(guò)濾精度最高.常用的燒結(jié)型又有銅珠燒結(jié)、樹(shù)脂燒結(jié)和陶瓷燒結(jié)3類(lèi),其中銅珠燒結(jié)最常見(jiàn).【3o通過(guò)選用不同的銅珠直徑,可達(dá)到不同的過(guò)濾精度.一般有5斗m,20I.rm, 50斗m,100斗m4種過(guò)濾精度.銅珠濾芯的優(yōu)點(diǎn)是可以多次清洗使用.空氣過(guò)濾器的水杯一般由透明的聚碳酸酯(Pc材料制作,便于觀察杯中的水位.水杯的厚度要大于3mm,壓力越大所用的厚度越厚.由于PC 易碎,一般在較大規(guī)格的過(guò)濾器上使用時(shí),要加金屬保護(hù)罩.加保護(hù)罩時(shí),保護(hù)罩要托住水杯的底部,讓保護(hù)罩承受主要的壓力.在高壓時(shí)可以采用金屬水杯,但要有透

8、明刻度顯示水位.3.5空氣過(guò)濾器的排水閥設(shè)計(jì)空氣過(guò)濾器的排水閥種類(lèi)很多,這里介紹比較常用的3種.1簡(jiǎn)易的手動(dòng)排水閥.這種最簡(jiǎn)單,需要排水時(shí)用手打開(kāi)閥,排完水后關(guān)閉閥門(mén).常用的有旋鈕式小球閥、按鈕式頂針閥等.這類(lèi)閥設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,只要解決密封問(wèn)題就可以了.手動(dòng)閥一定要人工操作,必須定期檢查水位并及時(shí)排水.如果排水不及時(shí),會(huì)造成二次污染,起不到濾水作用.這種閥成本低,排水迅速,不影響正常工作,但人工維護(hù)成本高.2彈簧式自動(dòng)排水器(見(jiàn)圖2.無(wú)氣壓或極低氣壓時(shí),彈簧頂起閥芯排水.有氣壓時(shí),閥芯被壓緊到0型密封圈上,停止排水.這種閥排水時(shí)要求必須停氣,只能用在某些可以頻繁停氣的場(chǎng)所,優(yōu)點(diǎn)是不用人工控制,制造成

9、本低.圖2彈簧式自動(dòng)排水器3自動(dòng)排水器,有常開(kāi)型和常閉型2種.無(wú)氣壓時(shí),排水口處于開(kāi)啟狀態(tài),為常開(kāi)型;排水口處于關(guān)閉狀態(tài)為常閉型.這2種結(jié)構(gòu)可以設(shè)計(jì)成如圖3所示,當(dāng)復(fù)位彈簧安裝在外側(cè)的8位置時(shí),為常閉型;當(dāng)復(fù)位彈簧安裝在活塞內(nèi)部的9位置時(shí)為常開(kāi)型.由于結(jié)構(gòu)類(lèi)似,這里只介紹常開(kāi)型.當(dāng)水杯內(nèi)無(wú)氣壓時(shí),浮子11靠自重落下,通過(guò)控制桿1用密封塞12將上節(jié)流口3關(guān)閉.活塞4在復(fù)位彈簧9作用下下移,活塞桿與密封通道脫開(kāi),水油排出.當(dāng)水杯內(nèi)的氣壓大于最低動(dòng)作壓力后,活塞克服彈簧力和摩擦力上移,排水口關(guān)閉.當(dāng)水杯內(nèi)的水位升高到一定位置,浮子的浮力大于上節(jié)流口的密封壓力時(shí),通過(guò)控制桿將密封塞打開(kāi),氣壓從上節(jié)流口

10、進(jìn)人活塞內(nèi)部上腔,活塞下移,排水口打開(kāi)排水.當(dāng)水位下降后,浮子將上節(jié)流口關(guān)閉.活塞上腔氣壓通過(guò)下節(jié)流孔排出,由于下節(jié)流口比上節(jié)流口小,活塞內(nèi)腔的氣體不能立即排盡,活塞上移將排水口關(guān)閉有一定的延遲,當(dāng)排水口完全關(guān)閉時(shí),杯中的水已基本排完.自動(dòng)排水器的單次蓄水量比較少,排 水比手動(dòng)排水頻繁. 鄭州輕工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào)自然科學(xué)版） 年 要讓活塞內(nèi)部能積聚足夠高的壓縮空氣壓力 來(lái)移動(dòng)活塞，下節(jié)流口的直徑必須小于上節(jié)流口 在上節(jié)流口關(guān)閉后，活塞內(nèi)的壓縮空氣不立即排 出，可以使活塞不立即上升，從而將排水時(shí)間延長(zhǎng) 要滿(mǎn)足上述條件，下節(jié)流口直徑應(yīng)在 ，由于下節(jié)流口直徑太小，制作非常困 難，可以采用以下的解決辦法：下

11、節(jié)流口直徑比上 節(jié)流口直徑稍小，然后再用一根稍細(xì)的不銹鋼線(xiàn)通 過(guò)下節(jié)流，這樣在滿(mǎn)足制作工藝的同時(shí)又能大大 縮小下節(jié)流口的有效通氣面積浮子在設(shè)計(jì)時(shí)要盡 控制桿水杯上節(jié)流口活塞 下節(jié)流 排水固定座濾網(wǎng)外彈簧安裝位 復(fù)位彈簧浮子支架浮子密封塞 量大，密度要盡量小，浮子可以用實(shí)心的發(fā)泡材料， 也可以用空心的制作，后者一定要密封好，同 時(shí)要有足夠的厚度來(lái)抵抗內(nèi)外的壓力差（內(nèi)部為常 壓，外部為使用壓力） 為保證下部型密封圈的密封效果，要在活塞 外部加濾網(wǎng)，防止雜質(zhì)污染密封面另外，由于排水 時(shí)有較大的沖擊力，為防止型密封圈被沖脫，應(yīng) 選用較大的線(xiàn)徑和較低的壓縮量，同時(shí)加導(dǎo)向槽， 這樣既能排水又能保護(hù)密封圈

12、圖常開(kāi)型自動(dòng)排水器 常開(kāi)型自動(dòng)排水器在設(shè)計(jì)時(shí)首先要確定個(gè)參 數(shù)：最低動(dòng)作壓力和最高工作壓力，而常閉型只需 要確定最高工作壓力最低動(dòng)作壓力是指讓排水閥 關(guān)閉的最低壓力，一般為 ，最高工作 壓力一般為 ，設(shè)計(jì)時(shí)放大為 最低 動(dòng)作壓力由活塞內(nèi)外部的壓力差、內(nèi)部的復(fù)位彈簧 力和活塞密封的摩擦力來(lái)決定為盡量減少活塞密 封的摩擦力，大活塞一般用摩擦力較小的型密 封型密封的唇口應(yīng)向下，確?；钊獠康臍鈮?可以將活塞上移，裝反則失效最高工作壓力確定 后，設(shè)計(jì)的關(guān)鍵就在于：上節(jié)流口和下節(jié)流口的直 徑及浮子的浮力三者要綜合考慮要能夠完成排 水，必須要滿(mǎn)足以下的關(guān)系式 ××訂××叮×× 結(jié)語(yǔ) 在空氣過(guò)濾器的設(shè)計(jì)中，對(duì)過(guò)濾器各個(gè)部件 （本體、導(dǎo)流板、傘形擋水板、排水裝置等）的設(shè)計(jì)都 要采取細(xì)心、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度設(shè)計(jì)完成后，必須制作產(chǎn) 品樣品，做流量特性測(cè)試和分水效率測(cè)試，詳細(xì)分 析測(cè)試數(shù)據(jù)，找出不理想的地方并修改，這樣經(jīng)過(guò) 多次反復(fù)后，才可以得到比較優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品 參考文獻(xiàn)： 左健民液壓與氣動(dòng)技術(shù)版北京：機(jī)械工業(yè)