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新聞主題 |
上海弗列加空氣濾清器型號(hào)及工作原理 |
摘要：空氣濾清器是柴油機(jī)非常重要的配套產(chǎn)品之一，它保護(hù)柴油發(fā)電機(jī)，濾除空氣中的硬質(zhì)灰塵顆粒，向柴油發(fā)電機(jī)提供清潔空氣，避免粉塵進(jìn)入高速運(yùn)作的氣缸內(nèi)造成磨損?？得魉箍諝鉃V芯主要使用復(fù)合纖維紙質(zhì)濾芯，過(guò)濾效率通過(guò)濾紙等級(jí)保證，對(duì)進(jìn)氣系統(tǒng)可靠性起關(guān)鍵作用。對(duì)空氣濾清器的要求概括來(lái)說(shuō)是濾清效率高、過(guò)濾阻力小、儲(chǔ)灰能力大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、容易保養(yǎng)、體積小、重量輕。很明顯，這些要求是相互制約、相互矛盾的。因此，康明斯公司必須全面考慮上述的要求，妥善處理它們之間的矛盾，才能研制出理想的空氣濾清器。
一、空氣濾清器的作用和原理
1、空濾的作用
空氣濾清器主要應(yīng)用在內(nèi)燃機(jī)械等領(lǐng)域，作用是為這些機(jī)械設(shè)備提供清潔的空氣，以防這些機(jī)械設(shè)備在工作中吸入帶有雜質(zhì)顆粒的空氣而增加磨蝕和損壞的機(jī)率。在發(fā)電機(jī)組行業(yè)里，空氣濾清器是發(fā)電機(jī)組進(jìn)氣系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分，隨著柴油機(jī)性能的不斷強(qiáng)化，研究表明柴油機(jī)的性能、磨損及壽命與空濾裝置的性能和結(jié)構(gòu)有很大的關(guān)系。發(fā)電機(jī)組空氣濾清器主要負(fù)責(zé)清除空氣中的微粒雜質(zhì)的裝置。柴油發(fā)電機(jī)是非常精密的機(jī)件，極小的雜質(zhì)都會(huì)損傷柴油機(jī)。因此，空氣在進(jìn)入氣缸之前，必須先經(jīng)過(guò)空氣濾清器的細(xì)密的過(guò)濾，才能進(jìn)入氣缸。空氣濾清器是柴油機(jī)的守護(hù)神，空氣濾清器狀態(tài)的好壞關(guān)系著柴油機(jī)的壽命。如果發(fā)電機(jī)組運(yùn)行中使用過(guò)臟的空氣濾清器，會(huì)使柴油機(jī)進(jìn)氣不足，使燃油燃燒不完全，導(dǎo)致柴油機(jī)工作不穩(wěn)定，動(dòng)力下降、耗油量增加的現(xiàn)象發(fā)生。因此，發(fā)電機(jī)組必須保持空氣濾清器的清潔。空氣濾清器由濾芯和殼體兩部分組成?？諝鉃V清器的主要要求是濾清效率高、流動(dòng)阻力低、能較長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)使用且無(wú)需保養(yǎng)。
2、空濾的工作原理
在空氣進(jìn)入柴油發(fā)電機(jī)的同時(shí)，通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)將空氣中的顆粒物、雜質(zhì)等污染物過(guò)濾掉，使得柴油發(fā)電機(jī)能夠吸入較為清潔的空氣，保持較高的發(fā)電功率和壽命?？諝鉃V清器工作過(guò)程如下：
（1）空氣濾清器一般分為初級(jí)濾芯和高效濾芯兩個(gè)部分。初級(jí)濾芯主要起到過(guò)濾灰塵和雜質(zhì)的作用，而高效濾芯則過(guò)濾細(xì)小的顆粒物等。
（2）當(dāng)空氣通過(guò)機(jī)器上的入口管進(jìn)入柴油發(fā)電機(jī)時(shí)，會(huì)通過(guò)初級(jí)空氣濾芯。初級(jí)空氣濾芯的過(guò)濾介質(zhì)通常是由纖維材料、活性炭、靜電纖維等材料，能夠使較大的顆粒物和灰塵被過(guò)濾掉。
（3）高效空氣濾芯則采用了更為高級(jí)的過(guò)濾材料，如過(guò)濾網(wǎng)等，用以過(guò)濾掉更小的顆粒物和更細(xì)的塵埃，使得空氣更為清潔。
（4）當(dāng)空氣通過(guò)空氣濾清器被過(guò)濾后，再通過(guò)發(fā)電機(jī)的進(jìn)氣管被吸入，能夠使得柴油發(fā)電機(jī)的燃燒效率更高、壽命更長(zhǎng)。
二、空氣濾清器的分類(lèi)
空氣濾清器通常分為單級(jí)濾清器和雙級(jí)濾清器。其中，單級(jí)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，內(nèi)部只有單層空氣濾芯，沒(méi)有預(yù)濾器，外觀(guān)如圖1所示 。雙層分為內(nèi)外兩層濾芯，過(guò)濾效果更加高效，外觀(guān)如圖2所示。
1、單級(jí)式空氣濾清器
（1）直流式紙濾芯空濾器
① 紙濾芯空濾器）它由經(jīng)過(guò)樹(shù)脂處理的微孔濾紙制成的濾芯安裝在空濾器殼中，濾芯上、下表面是密封面。當(dāng)擰緊蝶形螺母把空濾器蓋堅(jiān)固在空濾器上時(shí)，濾芯上密封面和下密封面分別與空濾器蓋、空濾器外殼底部的配合面貼緊密合。
② 濾紙打褶，以增加濾芯的過(guò)濾面積和減小濾芯阻力。濾芯外面是多孔金屬網(wǎng)，用來(lái)保護(hù)濾芯在運(yùn)輸和保管過(guò)程中不使濾紙破損。在濾芯的上、下端澆上耐熱塑料溶膠，以保持濾紙、金屬網(wǎng)和密封面相互間的位置固定，并保持其間的密封。
③ 在發(fā)電機(jī)組工作時(shí)，雜質(zhì)被濾芯阻留在濾芯外面，空氣從濾芯的四周穿過(guò)濾紙進(jìn)入濾芯中心，隨后流入進(jìn)氣管。紙濾芯空濾器有質(zhì)量輕、成本低和濾清效果好等優(yōu)點(diǎn)，可以反復(fù)使用。
（2）離心式空濾器
① 離心式空濾器多用于大型柴油發(fā)電機(jī)組上，空氣切向地進(jìn)入旋流管，在旋流管內(nèi)產(chǎn)生高速旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，利用高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力使得空氣中的異物迅速過(guò)濾出來(lái)。
② 空氣從空濾器下體周?chē)倪M(jìn)氣孔進(jìn)入離心式空濾器內(nèi)的旋流管，其中的大部分灰塵被甩向旋流管壁，在離心力的作用下，空氣則從旋流管頂部的出口經(jīng)換管進(jìn)入紙濾芯空濾器，殘存的細(xì)微雜質(zhì)經(jīng)紙濾芯濾除。
③ 在許多發(fā)電機(jī)組上還使用離心式與紙?jiān)葱臼较嘟Y(jié)合的空濾器，它的上體是紙濾芯空濾器。下體是離心式空濾器。離心式空濾器有過(guò)濾效果好、質(zhì)量輕等優(yōu)點(diǎn)，可以反復(fù)使用。
2、雙級(jí)式空氣濾清器
（1）雙級(jí)沙漠空濾器
雙級(jí)沙漠空濾器多用于工作環(huán)境惡劣，多10um以上的粉塵，由于粉塵濃度高，普通的濾清器無(wú)法滿(mǎn)足要求，需要選擇雙級(jí)沙漠空濾器。
① 采用逆轉(zhuǎn)式旋流管結(jié)構(gòu)進(jìn)行大顆粒粉塵(10um以上)分離，利用旋轉(zhuǎn)氣流產(chǎn)生離心力將粉塵與空氣分離，使清潔空氣進(jìn)入下游，粉塵導(dǎo)入積灰盤(pán)，分離效率可以達(dá)到93%，稱(chēng)為粗濾；
② 采用多層復(fù)合纖維紙質(zhì)濾材進(jìn)行小顆粒粉塵(10um以下)攔截，將細(xì)粉塵吸附于紙質(zhì)濾材上，而潔凈空氣通過(guò)濾紙空隙供給柴油發(fā)電機(jī)，稱(chēng)為精濾。雙級(jí)沙漠空濾器有過(guò)濾效果好、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。
（2）油浴式空濾器
這種空濾器用在多細(xì)微塵條件下工作的機(jī)型上，礦物粉塵對(duì)柴油發(fā)電機(jī)危害很大，嚴(yán)重時(shí)每工作一小時(shí)吸入的空氣，含有的粉塵可達(dá)一公斤。
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圖1 弗列加空氣濾清器實(shí)物圖（單級(jí)） |
圖2 弗列加空氣濾清器實(shí)物圖（雙級(jí)套裝） |
三、弗列加產(chǎn)品系列介紹
空氣濾清器最基本的技術(shù)參數(shù)是空氣濾清器的空氣流量，單位以每小時(shí)立方米計(jì)（m3/h），它表示允許通過(guò)空氣濾清器的最大空氣流量，工作原理如圖3所示。一般空氣濾清器的允用流量越大，則其外形尺寸及濾芯的過(guò)濾面積越大，相應(yīng)容納灰塵的容量也越大。上海弗列加濾清器有限公司生產(chǎn)的AH系列紙質(zhì)雙級(jí)空氣濾清器系列見(jiàn)表1，外殼直徑由180mm至406mm，與國(guó)內(nèi)很多發(fā)電機(jī)組廠(chǎng)及柴油機(jī)廠(chǎng)配套。上海弗列加濾清器有限公司為康明斯發(fā)電機(jī)組指定的濾清器配套工廠(chǎng)，也是康明斯公司旗下的子公司。
1、空氣濾清器的選用原則
空氣濾清器的額定空氣流量必須大于柴油發(fā)電機(jī)在額定轉(zhuǎn)速及額定功率下的空氣流量，即柴油發(fā)電機(jī)的最大進(jìn)氣量。同時(shí)，在安裝空間允許的前提下，適當(dāng)采用大容量和大流量的空氣濾清器是必要的，這有助于減小空氣濾清器的阻力，增大儲(chǔ)塵能力和延長(zhǎng)保養(yǎng)周期?？諝鉃V芯更換周期與過(guò)濾效果如圖4所示。
2、上海弗列加空氣濾清器特征
（1）旋流片（葉片環(huán)）
空氣通過(guò)旋流片后產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，在額定空氣流量時(shí)，80%以上的灰塵在離心力作用下分離，把塵土沉積在積塵盤(pán)內(nèi)，使達(dá)到濾紙上的較細(xì)塵土約為吸入量的20%左右。
（2）積塵盤(pán)
積塵盤(pán)就是收集被旋流片甩出來(lái)的較粗塵土的灰盤(pán)。
（3）排塵袋
積塵盤(pán)內(nèi)的塵土，可在發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)下自動(dòng)向排塵袋集中并排出，有時(shí)可由用戶(hù)定期張開(kāi)袋口，進(jìn)行徹底清除。
（4）安全濾芯
為了防止主濾芯發(fā)生意外，有時(shí)它可能會(huì)出現(xiàn)破損或漏灰，故增加了一道安全濾芯，以保護(hù)柴油發(fā)電機(jī)不致受損。
（5）防雨帽
防止塵土、外來(lái)物、雨或雪直接進(jìn)入進(jìn)氣管。
（6）堵塞指示器
當(dāng)空氣濾清器需要保養(yǎng)，進(jìn)氣阻力達(dá)到6.0±0.5KPa時(shí)，空氣濾清器保養(yǎng)指示燈發(fā)亮，發(fā)出保養(yǎng)信號(hào)，提示用戶(hù)應(yīng)立即對(duì)空氣濾清器進(jìn)行保養(yǎng)或更換。
（7）可變進(jìn)出口方向
進(jìn)出口方向按安裝需要可采用彎角，但這種布置將增加氣流阻力，減少空氣濾清器流量。
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圖3 康明斯空氣濾清器工作原理圖 |
圖4 弗列加空氣濾清器效果對(duì)比圖 |
3、空氣濾清器的主要參數(shù)
● 原始阻力
在額定流量下不大于2.2KPa，在110%額定流量下不大于2.4KPa。
● 濾清效率
在額定流量下原始濾清效率不低于99.5%，全壽命效率不低于99.9%，旋流片粗濾效率不低于85%。
● 儲(chǔ)塵能力
在額定流量下，阻力達(dá)到6.35 KPa或總成濾清效率下降到99%時(shí)，空氣濾清器的臺(tái)架壽命試驗(yàn)的時(shí)間不小于12小時(shí)。
● 耐破能力
額定流量下通過(guò)加灰使空氣濾清器濾芯的阻力達(dá)到8KPa時(shí)，濾芯不得出現(xiàn)破裂現(xiàn)象。
● 耐高低溫能力
按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行試驗(yàn)，濾芯不得出現(xiàn)破裂、密封失效或出現(xiàn)有漏灰痕跡。
● 耐濕能力
按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)，抗水性試驗(yàn)不少于200分鐘，將濾芯在水中浸泡4小時(shí)，快速將阻力上升到極限6.35KPa時(shí)，濾芯不得出現(xiàn)破裂損壞。
● 密封有效性
所有密封部位以及總成出口管道的密封處不得有漏氣現(xiàn)象。
● 可靠性
進(jìn)行使用性模擬振動(dòng)試驗(yàn)，加速度6.8g，頻率33.3Hz，連續(xù)4小時(shí)，所有零部件不得出現(xiàn)裂損，密封部位不得失去密封有效性，即經(jīng)效率試驗(yàn)不得有漏灰痕跡。
表1 弗列加空氣濾清器主要規(guī)格技術(shù)參數(shù)表
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氣流CFM
（最小值-最大值）
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氣流
m3/min
最低-最高
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OptiAir系列
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出口/入口配置
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外殼零件號(hào)
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主濾芯零件號(hào)
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二級(jí)濾芯零件號(hào)
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套件
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保養(yǎng)指示器
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38-102
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1.1-2.9
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400
|
直出口
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AH19474
|
AF26116
|
-
|
-
|
3946459 S
|
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30-83
|
0.8-2.4
|
AH19496
|
AF26167
|
-
|
||||
|
35-92
|
1.0-2.6
|
90°出口
|
AH19485
|
-
|
-
|
|||
|
25-80
|
0.7-3.4
|
AH19484
|
AF26167
|
-
|
||||
|
60-163
|
1.7-4.6
|
500
|
直出口
|
AH19483
|
AF26168
|
-
|
-
|
3946460 S
|
|
45-120
|
1.3-3.4
|
AH19482
|
AF26351
|
-
|
||||
|
70-145
|
2.0-4.1
|
90°出口
|
AH19487
|
-
|
-
|
|||
|
40-110
|
1.1-3.1
|
AH19486
|
AF26351
|
-
|
||||
|
98-240
|
2.8-6.8
|
600
|
直出口
|
AH19476
|
AF26117
|
-
|
AK165
|
3946461 S
|
|
80-206
|
2.3-5.8
|
AH19477
|
AF26118
|
AK166
|
||||
|
85-213
|
2.4-6.0
|
90°出口
|
AH19489
|
-
|
AK167
|
|||
|
70-175
|
2.0-5.0
|
AH19488
|
AF26118
|
AK168
|
||||
|
175-388
|
5.0-11.0
|
800
|
直出口
|
AH19261
|
AF25960
|
-
|
AK169
|
3946462 S
|
|
103-290
|
2.9-8.2
|
AH19260
|
AF25961
|
AK170
|
||||
|
130-330
|
3.7-9.3
|
90°出口
|
AH19491
|
-
|
AK171
|
|||
|
100-266
|
2.8-7.5
|
AH19490
|
AF25961
|
AK172
|
||||
|
200-507
|
5.7-14.4
|
1000
|
直出口
|
AH19478
|
AF26120
|
-
|
AK173
|
3946463 S
|
|
175-411
|
5.0-11.6
|
AH19479
|
AF26121
|
AK174
|
||||
|
250-663
|
7.1-18.8
|
1100
|
直出口
|
AH19333
|
AF25962
|
-
|
AK175
|
3946465 S
|
|
230-544
|
6.5-15.4
|
AH19334
|
AF25963
|
AK176
|
||||
|
450-1171
|
12.7-33.4
|
1300
|
直出口
|
AH19480
|
AF26124
|
-
|
-
|
3946467 S
|
|
400-954
|
11.3-27.0
|
AH19481
|
AF26125
|
AK15511
|
||||
|
612-1503
|
17.3-42.6
|
1300
|
直出口&中心入口
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AH08921
|
AF25708
|
-
|
-
|
OS196
|
|
400-890
|
11.3-25.1
|
1400
|
直出口
|
AH24334
|
AF26345
|
AF26346
|
-
|
OS00594
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摘要：
隨著柴油發(fā)電機(jī)的不斷改進(jìn)和發(fā)電機(jī)組使用環(huán)境的極不相同，促使對(duì)各種濾料、各種濾清器的結(jié)構(gòu)及其組合的研究蓬勃開(kāi)展，是現(xiàn)代發(fā)電用空氣濾清器的結(jié)構(gòu)和性能達(dá)到十分完善的地步。近年來(lái)由于環(huán)境保護(hù)對(duì)發(fā)電用柴油機(jī)提出的新要求，能適應(yīng)各種環(huán)境的環(huán)保型的空氣濾清器將是一種新的發(fā)展趨勢(shì)。
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