新聞主題	上海弗列加空氣濾清器型號及工作原理

 

摘要：空氣濾清器是柴油機非常重要的配套產品之一，它保護柴油發電機，濾除空氣中的硬質灰塵顆粒，向柴油發電機提供清潔空氣，避免粉塵進入高速運作的氣缸內造成磨損。康明斯空氣濾芯主要使用復合纖維紙質濾芯，過濾效率通過濾紙等級保證，對進氣系統可靠性起關鍵作用。對空氣濾清器的要求概括來說是濾清效率高、過濾阻力小、儲灰能力大、結構簡單、容易保養、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

      空氣濾清器主要應用在內燃機械等領域，作用是為這些機械設備提供清潔的空氣，以防這些機械設備在工作中吸入帶有雜質顆粒的空氣而增加磨蝕和損壞的機率。在發電機組行業里，空氣濾清器是發電機組進氣系統的一個重要組成部分，隨著柴油機性能的不斷強化，研究表明柴油機的性能、磨損及壽命與空濾裝置的性能和結構有很大的關系。發電機組空氣濾清器主要負責清除空氣中的微粒雜質的裝置。柴油發電機是非常精密的機件，極小的雜質都會損傷柴油機。因此，空氣在進入氣缸之前，必須先經過空氣濾清器的細密的過濾，才能進入氣缸。空氣濾清器是柴油機的守護神，空氣濾清器狀態的好壞關系著柴油機的壽命。如果發電機組運行中使用過臟的空氣濾清器，會使柴油機進氣不足，使燃油燃燒不完全，導致柴油機工作不穩定，動力下降、耗油量增加的現象發生。因此，發電機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。空氣濾清器的主要要求是濾清效率高、流動阻力低、能較長時間連續使用且無需保養。

2、空濾的工作原理

      在空氣進入柴油發電機的同時，通過過濾介質將空氣中的顆粒物、雜質等污染物過濾掉，使得柴油發電機能夠吸入較為清潔的空氣，保持較高的發電功率和壽命。空氣濾清器工作過程如下：

（1）空氣濾清器一般分為初級濾芯和高效濾芯兩個部分。初級濾芯主要起到過濾灰塵和雜質的作用，而高效濾芯則過濾細小的顆粒物等。

（2）當空氣通過機器上的入口管進入柴油發電機時，會通過初級空氣濾芯。初級空氣濾芯的過濾介質通常是由纖維材料、活性炭、靜電纖維等材料，能夠使較大的顆粒物和灰塵被過濾掉。

（3）高效空氣濾芯則采用了更為高級的過濾材料，如過濾網等，用以過濾掉更小的顆粒物和更細的塵埃，使得空氣更為清潔。

（4）當空氣通過空氣濾清器被過濾后，再通過發電機的進氣管被吸入，能夠使得柴油發電機的燃燒效率更高、壽命更長。

 

二、空氣濾清器的分類

 

      空氣濾清器通常分為單級濾清器和雙級濾清器。其中，單級結構比較簡單，內部只有單層空氣濾芯，沒有預濾器，外觀如圖1所示 。雙層分為內外兩層濾芯，過濾效果更加高效，外觀如圖2所示。

① 采用逆轉式旋流管結構進行大顆粒粉塵(10um以上)分離，利用旋轉氣流產生離心力將粉塵與空氣分離，使清潔空氣進入下游，粉塵導入積灰盤，分離效率可以達到93%，稱為粗濾；

② 采用多層復合纖維紙質濾材進行小顆粒粉塵(10um以下)攔截，將細粉塵吸附于紙質濾材上，而潔凈空氣通過濾紙空隙供給柴油發電機，稱為精濾。雙級沙漠空濾器有過濾效果好、維護方便等優點。

（2）油浴式空濾器

      這種空濾器用在多細微塵條件下工作的機型上，礦物粉塵對柴油發電機危害很大，嚴重時每工作一小時吸入的空氣，含有的粉塵可達一公斤。

 

圖1  弗列加空氣濾清器實物圖（單級）

圖2  弗列加空氣濾清器實物圖（雙級套裝）

 

三、弗列加產品系列介紹

 

      空氣濾清器最基本的技術參數是空氣濾清器的空氣流量，單位以每小時立方米計（m³/h），它表示允許通過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濾面積越大，相應容納灰塵的容量也越大。上海弗列加濾清器有限公司生產的AH系列紙質雙級空氣濾清器系列見表1，外殼直徑由180mm至406mm，與國內很多發電機組廠及柴油機廠配套。上海弗列加濾清器有限公司為康明斯發電機組指定的濾清器配套工廠，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電機在額定轉速及額定功率下的空氣流量，即柴油發電機的最大進氣量。同時，在安裝空間允許的前提下，適當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，增大儲塵能力和延長保養周期。空氣濾芯更換周期與過濾效果如圖4所示。

2、上海弗列加空氣濾清器特征

（1）旋流片（葉片環）

      空氣通過旋流片后產生旋轉，在額定空氣流量時，80%以上的灰塵在離心力作用下分離，把塵土沉積在積塵盤內，使達到濾紙上的較細塵土約為吸入量的20%左右。

（2）積塵盤

      積塵盤就是收集被旋流片甩出來的較粗塵土的灰盤。

（3）排塵袋

      積塵盤內的塵土，可在發電機組的振動下自動向排塵袋集中并排出，有時可由用戶定期張開袋口，進行徹底清除。

（4）安全濾芯

      為了防止主濾芯發生意外，有時它可能會出現破損或漏灰，故增加了一道安全濾芯，以保護柴油發電機不致受損。

（5）防雨帽

      防止塵土、外來物、雨或雪直接進入進氣管。

（6）堵塞指示器

      當空氣濾清器需要保養，進氣阻力達到6.0±0.5KPa時，空氣濾清器保養指示燈發亮，發出保養信號，提示用戶應立即對空氣濾清器進行保養或更換。

（7）可變進出口方向

      進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。

 

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比圖

 

3、空氣濾清器的主要參數

● 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%。

● 儲塵能力

      在額定流量下，阻力達到6.35 KPa或總成濾清效率下降到99%時，空氣濾清器的臺架壽命試驗的時間不小于12小時。

● 耐破能力

      額定流量下通過加灰使空氣濾清器濾芯的阻力達到8KPa時，濾芯不得出現破裂現象。

● 耐高低溫能力

      按國家標準進行試驗，濾芯不得出現破裂、密封失效或出現有漏灰痕跡。

● 耐濕能力

      按國家標準試驗，抗水性試驗不少于200分鐘，將濾芯在水中浸泡4小時，快速將阻力上升到極限6.35KPa時，濾芯不得出現破裂損壞。

● 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象。

● 可靠性

      進行使用性模擬振動試驗，加速度6.8g，頻率33.3Hz，連續4小時，所有零部件不得出現裂損，密封部位不得失去密封有效性，即經效率試驗不得有漏灰痕跡。

表1  弗列加空氣濾清器主要規格技術參數表

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