2018年暖通工程师《基础知识》浅谈过滤介质

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　　浅谈过滤介质

　　过滤介质的种类及性能

　　按滤除污物的机理可分为：表面型过滤介质，深度型过滤介质，碳性过滤介质。

　　表面型过滤介质

　　这种过滤介质在工作时*一个表面截留污物，达至工作介质净化分离的目的。由于污物粒子都有聚积在*近上游的一个几何平面上，因此容易被污物堵塞，失去过滤能力。所以它的纳污容量一般较低，需经常进行涛洗或更换。编织多孔网属于典型的表面型过滤介质。

　　深度型过滤介质

　　深度型过滤介质为可透性材料，内部具有大量的半通孔及贯通孔。它的过滤作用发生在整个厚度上。一部分污物粒子被阻挡在*近上游的表面，一些较小的粒子进入过滤介质内部，在收缩，膨胀，水力效应等作用下吸附在孔壁上，或因桥架，流体方向改变引起沉积得到滤除。因此，深度型过滤介质的纳污容量较大，过滤效果较表面型过滤介质为好，寿命也较长。但清洗效果就相对差些。

　　磁性过滤介质

　　这种过滤介质以滤除铁屑类污物为主，利用磁性作用吸附污物粒子。应用范围较小。

　　按过滤介质种类材料及形式分

　　过滤介质种类很多，这里列举常用的几种。

　　金属丝编织网

　　金属丝编织网是目前应用广泛的一种过滤介质，可用于纸浆，熔体，滑油，燃油等多种工作介质的过滤。材料有不锈钢，黄铜，青铜，铬金，镍等。织法有平纹，斜纹特种网及反向编织等。不同的金属丝直径及目数决定其过滤精度及开孔率。过滤精度从5到300，孔隙率可达77%。由于金属丝直径的极限性，过滤精度受到一定限制。金属丝编给网强度较高，耐压强度0。8常用作滤纸滤布的骨架网，耐高温及抗腐蚀性能较好。同时，金属丝编织网还具有焊接性能。不足的是，由于金属丝间是自然，网孔容易变形，从而影响过滤精度的稳定。

　　多孔陶瓷

　　多孔陶瓷由于价格较为低廉，也是目前应用较广的过滤介质。它是用陶瓷粉未可得到不同的过滤精度。其孔径范围从2到2000，多孔陶瓷能抵抗冷热酸，PH值至的碱溶液及900的热气体。耐压强度很高。其缺点是质脆，抗振性差。

　　多孔塑料

　　多孔塑料的过滤机理与多孔陶瓷接近，许多场合可以通用。但多孔塑料耐温较低，工作温度一般不超过100。常用的材料有聚氯乙烯，聚乙烯和聚四氟乙烯等到。制造方法有烧结法和发泡法两面三刀种。过滤精度为1～120。可用广制药工业，润滑油及气体的过滤。

　　打孔板

　　打孔板是在金属板上打孔做为过滤介质。由于一般金属加工技术无法获得足够小的孔，从而使它的应用具有很大的局限性。一般只用于粗过滤或其它过滤介质的骨架。照像腐蚀加工的打孔板过滤精度可达5，厚度0.04～0.07。

　　聚合膜

　　聚合膜是近年来开发的一种新型过滤介质，已广泛用于一些特殊的过滤场合。目前我国仅在反渗透膜方面的研究较为深入，其它发达国家对聚合膜的研究已广泛开展。聚合膜的材料在聚氯乙烯，聚脂，聚四氟乙烯，聚碳酸脂等多种聚合物。孔径可达0。01，孔隙率最高达98%。强度一般较低。由于聚合膜层很薄(0。0005～0。003)为提高机械性能，一般制成带支承的复合膜层。

　　滤纸

　　滤纸也是一种精密的过滤介质，其结构紧密，孔隙率低，过滤精度较高，阻力圈套。一般用于细小粒子及稀滤浆的过滤。滤纸耐酸碱。但湿后强度较低，常用滤布或金属编织网做为支承。

　　滤毡

　　滤毡是由三维均匀的纤维相互联接而制成的片状过滤介质，属典型的深度型过滤介质。材料有羊毛，合成纤维及金属纤维。广泛用于化学，食品，制药等行业。其结构决定了滤毡具有低降力损失，高过滤精度及较大的纳污容量。过滤精度1～40。目前比利时生产的金属毡在国际处于领先水平。

　　单丝编滤芯

　　单丝编滤芯是一种新型的过滤介质，目前国内由540厂独家生产。它是采用金属丝在专用设备和特制芯轴上编织而成的一定规律排列和精度的筒状滤芯。体积小，重量轻，一般只有几克到几十克。过滤精度较高(5～100)。流通能力较大。流量10L/;压降0。001～0。01，同时还具有耐高温(600以上)，耐高压(2～4)，寿命长等优点。可以取代许多性能不良的其它过滤介质，用于高级的液压自服系统或某些特殊要求的液压系统。

　　金属粉末烧结滤芯

　　金属粉末烧结滤芯是采用金属球形，压成形及松装烧结等。形状有管状，杯状，帽状，片状。材料有铜及其合金，不锈钢，蒙乃尔合金等，具有很高的过滤精度(1～300)及耐压强度(10以上)。同时还具有焊接性能。不同的粉末度可获得不同的过滤精度。粉末烧结体适于高温，热冲击及低温条件下应用。其缺点是使用过程中容易掉粒。

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　　过滤介质的选择应用

　　过滤介质的种类繁多，性能各异。如何选择合适的过滤介质，是过滤器，过滤机及液压系统设计中重要的一环。下面介绍过滤介质选择对应着重考虑的几点。

　　工作介质中污物粒子的大小及分布

　　根据工作介质中污物粒子的大小及分布决定滤除污物粒子所需的过滤精度，然后选择能满足该过滤精度的过滤介质。

　　污物粒子的浓度

　　污物粒子在工作介质中浓度越大，过滤介质单位时间为滤除的污物就越多，流量压降越大，就越容易堵塞孔道。因此就需要选择具有大纳污容量的过滤介质。

　　工作介质PH值

　　根据工作介质PH值的大小，选择适于该PH值环境的过滤介质。

　　环境温度

　　不同的过滤介质温度的能力相差很大，所选择过滤介质必须能适应正常的工作温度。

　　工作状态

　　过滤介质的选择应考虑系统的工作状态。在振动，冲击较大时，工作状态就需要过滤介质有较大的强度。因价格或拆装困难等原因对寿命有一定要求时，就要考虑过滤介质的纳污容量，耐磨性，流阻特性等。

　　经济性

　　在过滤介质满足性能要求的同时，其经济性也是不容忽视的。在非重要场合就属可能不用价格昂贵的过滤介质。

　　对工作介质的适应性

　　在食品，饮料，医药等行业，应避免使用能给人体带来危害的过滤介质。

　　结论

　　尽管过滤介质家族庞大，选择时考虑的因素也较多。通过加深对其认识和了解，并不断试验，总结经验，设计时认真分析，就能做出正确的选择，最大地发挥其应有的功能。

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