纖維過濾器濾芯的典型組成
我們以英國domnick hunter公司的OIL-XPLUS壓縮空氣過濾器濾芯為樣本，該過濾器的濾芯由過濾層、上下端蓋和“O”密封圈三部分組成，其中過濾層由六層組成，外形如圖2-2所示。
圖2-2 纖維過濾器濾芯(1)
a)第一層(紅色)：具有PVC涂層的海綿，抗腐蝕能力強(qiáng)。過濾時(shí)能形成潮濕帶，主要作用是使過濾下來的凝結(jié)液順利排至過濾器底部。
b)第二層和第六層：為不銹鋼網(wǎng)，在保證足夠流通面積的前提下，使濾芯能承受較大的壓力降。
c)第三層和第五層：無紡布，固定濾材不相對(duì)滑動(dòng)，并具有攔截粗顆粒的作用。
d)第四層：濾材，domnick hunter公司的OIL-XPLUS濾芯由硼硅酸纖維制成，具有“空隙率”大、“疏水性”強(qiáng)、質(zhì)量穩(wěn)定等的特點(diǎn)。
濾芯的上端蓋上有“O”型密封圈，當(dāng)濾芯與殼體連接時(shí)可實(shí)現(xiàn)很好的密封。上下端蓋用環(huán)氧樹脂與過濾層結(jié)合在一起，保證無側(cè)漏。下端蓋上有內(nèi)螺孔，可與殼體的螺桿緊密連接。
纖維過濾器的工作原理
纖維過濾器是應(yīng)用廣泛的壓縮空氣過濾器之一，圖2-3為domnick hunter公司的OIL-XPLUS螺紋連接過濾器(它由殼體、濾芯、排水器、壓差計(jì)等組成)，圖2-4為domnick hunter公司的OIL-XPLUS過濾器濾芯解剖圖。
圖2-3 OIL-XPLUS 過濾器
這類過濾器過濾時(shí)，壓縮空氣先進(jìn)入濾芯中間向四周擴(kuò)散，經(jīng)過濾芯過濾后進(jìn)入濾芯與殼體的間隙，再通過過濾器出口排出下游。壓縮空氣中的固體懸浮物被濾芯(纖維)捕捉后留在內(nèi)部、液體(如凝結(jié)水、油霧等)被濾芯(纖維)捕捉后由于其重力的作用流至濾芯低部，通過海綿的“潮濕帶”(在“潮濕帶”處由于壓力降較大沒有空氣流過，故稱為“安靜區(qū)”，流至過濾器殼體底部，由自動(dòng)排水器排至外界。
圖2-4 OIL-XPLUS 濾芯內(nèi)部結(jié)構(gòu)
在這一類過濾器中，由于干凈的壓縮空氣與過濾下來的凝結(jié)液在同一側(cè)，因此過濾器內(nèi)下部安靜區(qū)的存在可防止凝結(jié)液再次被壓縮空氣帶走，這就是濾芯外層采用海綿的主要原因。
纖維過濾器的過濾器機(jī)理比較復(fù)雜。隨著壓縮空氣流速的不同、微粒子的大小的變化，其過濾機(jī)理也會(huì)變化，一般認(rèn)為空氣過濾器中過濾的多種作用同時(shí)存在：
——擴(kuò)散沉積
由于布朗運(yùn)動(dòng)，各細(xì)微粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡與壓縮空氣的流向不一致。隨著粒子尺寸的減小，布朗運(yùn)動(dòng)的強(qiáng)度增大，細(xì)微顆粒與纖維碰撞的幾率也越大，擴(kuò)散沉積作用越強(qiáng)。
——直接攔截
這個(gè)機(jī)理與微粒的尺寸有關(guān)。當(dāng)纖維之間的間隙小于微粒的直徑時(shí)，該微粒就被攔截。
——慣性沉積
當(dāng)壓縮空氣通過纖維時(shí)流線會(huì)發(fā)生彎曲。由于慣性的作用，壓縮空氣中的微粒不跟隨彎曲的流線而被拋到纖維上并沉積在那里。顯然這種慣性作用將隨微粒尺寸的增大和壓縮空氣流速的增加而加強(qiáng)。
——重力沉積
各種微粒由于重力的作用都有一定的沉降速度。因此微粒的運(yùn)動(dòng)軌跡與壓縮空氣的流線相偏離，這種偏離作用能使微粒碰到纖維。
——靜電沉積
微粒和纖維都有可能帶電荷，所以，由于電荷之間的作用力或誘導(dǎo)力，微粒能沉積在纖維上。
——范德華沉積
當(dāng)微粒與纖維之間的距離很小時(shí)，范德華分子間力可以引起微粒沉積。
由于上述幾種過濾機(jī)理的同時(shí)作用，可以使得纖維過濾器的過濾效率達(dá)到99%以上。
