空濾的選型及計算

前言：

空濾是壓縮機組中的重要組成部件。其選型的好壞直接影響機組的壽命、性能。本章就空濾的一些基本結構及選型方法做簡單闡述，希望能夠對大家有所幫助。

壓縮機用空濾行業概述

噴油雙螺桿壓縮機機頭屬于精密設備，螺桿間隙是以um為單位來衡量。間隙的大小直接影響機頭效率、可靠性、噪音、振動等關鍵指標，所以在壓縮機使用時，進氣的潔凈程度對機頭的性能、壽命的影響是非常重要的。為此，空濾、油濾的選擇對噴油雙螺桿壓縮機來說就顯得十分重要。本專題就針對雙螺桿壓縮機的空濾結構、選型計算、使用注意事項進行重點介紹。

空濾簡述

對于空濾來說，應用范圍非常廣泛，例如汽車發動機進氣過濾、壓縮機空氣過濾等。只要對吸氣過濾精度有要求的設備均少不了空濾的使用。對于空濾的使用范圍一般可以分為以下幾個行業：

1）    工程機械

2）    農業機械

3）    壓縮機

4）    發動機和減速箱

5）    商用及專用車輛

6）    其他

這里把壓縮機專門作為一個行業進行分類，可見壓縮機對空濾的使用量及使用要求已經形成了默認的行業要求。拿最早的進入中國市場的空濾制造廠家曼胡默爾公司來說，進入壓縮機市場的空濾是從工程機械上細分出來行業市場。

經過多年的使用及改進，壓縮機市場已經對空濾的高精度過濾、高容灰量、低壓損等指標提出了行業的要求。各家空濾廠家也一直致力于這些方面的研究，空濾的質量也逐漸向高過濾精度、長壽命、低壓損方面發展，同時性價比也在一步步提高。

空濾選型計算

對于設計人員，在進行壓縮機設計時，空濾的選型計算是十分重要的。下面分幾步進行講解

1）  空濾樣式的選擇

各廠家根據各種設備對空氣質量的不同需求也對空濾做出不同系列的區分。一般以進氣處理量及過濾精度要求的不同設計出不同系列產品，以下是曼胡默爾產品的初步分類。

選型是可以根據壓縮機額定氣量的大小初步確定選型哪個系列空濾，然后根據實際要求（如壓損、使用壽命、過濾要求、殼體材質等）選擇相當的系列產品。一般壓縮機行業選用Europiclon系列居多，氣量大時，采用多個并聯方式解決。

2）  空濾的結構及各部分說明

以Europiclon系列為例，空濾主要結構部分如下：

由上圖可知，空濾主要結構包括：

A空濾殼 B主濾芯 C安全濾芯 D排塵口 E主濾芯骨架等組成，各部分作用如下：

?空濾殼：預濾作用。要過濾的氣體從殼體進氣口切向進入，通過旋轉分類作用把大顆粒粉塵進行預分離，分離出的大顆粒粉塵自排塵口排出。其中80%的固體顆粒由空濾殼進行預濾。另外空濾殼與空濾芯的組合在壓縮機上的使用可以起到消音作用，能夠將空壓機進氣口進行消音。

?主濾芯：空濾核心部件，決定空濾的過濾精度及使用壽命，材質使用特殊的過濾紙折褶構成，過濾紙特殊纖維結構能夠有效阻擋相當直徑的固體雜質。其中20%（主要是細小雜質）由主濾芯過濾。

下面比例圖可以清楚的看到空濾殼與主濾芯對粉塵的過濾比例。

?安全芯：安全芯顧名思義就是起到短時間安全作用的濾芯。主要是一些工況需要壓縮機在運轉時候更換主濾芯，防止運轉更換主濾芯時其他雜物（如塑料袋）吸入機頭導致機頭故障。安全芯主要為合成纖維組成，其不能作為主要過濾芯。一般工業用空壓機不配安全芯，在移動壓縮機或者不能停機更換空濾的場合會常用。

?排灰口：主要用于初濾殼體分離的粉塵的集中排出。主要注意點為空濾布置安裝時排灰口應該在底部向下，這樣才能保證預分離出的粉塵能夠聚集在排灰口集中排出。

?其他：空濾還有其他附件如，空濾支架、防雨帽、吸氣管節、壓差指示器等。

3） 空濾選型舉例（按照曼胡默爾樣本選型）

按照設計額定流量20m3/min空壓機，空濾壓差報警壓差65mbar，請選型空濾。并計算使用時間。

選型過程如下：

A.根據曼胡默爾空濾系列（如下表）選擇Europiclon系列

B.找到Europiclon系列產品列表，先按照氣量要求選擇響應空濾（此例中要求使用20m3/min用氣量，先按照推薦使用氣量大小選擇下表中紅框型號，之后驗證使用時間是否滿足客戶需求）

由上表可以確定此空濾濾芯型號為45 700 92 940

C.查看此濾芯在額定流量下，壓差到達要求值時的容灰量

從其容灰量試驗數據中（樣本中會羅列出不同空濾在其推薦使用氣量情況下壓阻與容灰量的試驗曲線。如下圖）

由上表可以看出，氣量在21m3/min情況下，壓差到達65mbar時，容灰量約15500 g。

D.查找實際使用中灰塵濃度

灰塵濃度按照如下推薦表計算

按照上表，空壓機使用環境灰塵濃度為35mg/ m33

E.計算使用時間

使用時間按照下述公式計算

此例中計算時間為：15500g×1000/35mg/m3×20 m3/min×60=369H。

即：45 700 92 940此款空濾，在額定氣量20 m3/min的空壓機機組使用時，當環境容灰濃度在35mg/ m3的環境下，使用369H后吸氣壓阻約65mbar。

注：因為樣本中容灰量曲線數量有限（只列出此空濾最大推薦流量下的容灰量曲線），如果需要在不同氣量下容灰量曲線數據，需要與廠家聯系。

空濾設計其他注意事項

空濾進氣口盡量遠離高溫氣體區。例如盡量防止吸入如電機散熱后熱風、高溫區域的熱空氣。

空濾進氣口應布置在能防止雨水或冷凝水滴入的位置。

除塵口應朝下布置，方便排放出初濾過濾的灰塵。

空濾盡量布置在低塵埃區。

吸氣導管直徑面積不要小于空濾出氣口直徑面積。

吸氣管與空濾出氣口配合應密封，防止吸氣短路不過空濾。

吸氣管設計應有一定防反噴油能力，防止急停機頭返油直接污染空濾芯。