组成空气过滤器的各部件设计分类有哪些特点?
不同的空气过滤器都有不同设计风格。那么接下来我们将给大家具体介绍关于空气过滤器的本体设计、空气过滤器的导流板设计、空气过滤器的伞形挡水板设计、空气过滤器的滤芯、水杯和保护罩设计以及空气过滤器的排水阀设计。下面为大家讲解空气过滤器各个部位的设计分类及重点:
一、空气过滤器的本体设计
空气过滤器的本体是整个过滤器的基体,是主要的承载部分,它在很大程度上决定了空气过滤器的外观和流量特性。本体的材料一般选用压铸铝合金或锌合金,塑胶材料虽便宜但强度不高。
在设计时,空气过滤器本体外型要与减压阀、油雾器的外型类似,要综合考虑。外型设计很重要,它关系到是否能够在众多生产厂家的三联件产品中突出自己的产品,打开销路。笔者在设计过程中,外型设计占了约40%的工作量,这是一个难点。外型设计总的原则是:在保证内部结构的前提下,外型有特色、简单、尺寸紧凑、易于拆装组合和模块化设计,尤其要考虑如何方便与其他元件连接。
目前的产品中,主要有2种连接方式,一种为本体上有斜面,靠固定件上的斜面拉紧固定;另一种靠螺栓连接。前者便于拆装维修,后者则尺寸紧凑。同时,为确保过滤器不会装反,阀体上要有醒目的气体流动方向标志。
空气过滤器本体内部的设计主要是流道的设计,因为流道是影响流量特性的主要因素之一。流道设计要注意
(1)要尽量扩大进口流道的进气面积,保证进气流道面积为设计口径面积的1.5~2倍。
(2)流道要尽量短,在满足强度的前提下,尽量将导流板上移靠近进气口,流道短还能缩短结构尺寸。
二、空气过滤器的导流板设计
空气过滤器的导流板是影响分水效率的关键部件,导流板的叶片在设计时要注意4点:
(1)叶片要有足够的强度,同时有足够的过流面积。
(2)角度大小适当,角度过大,气流气旋不明显,分水效果不好;角度过小,分离出来的水会往上跑,很难流到水杯底部,叶片以30°~45°比较合适。
(3)旋向,很多厂家都采用左旋,不过经过测试,左旋和右旋并没有明显区别。
(4)导流板安装必须牢固可靠,因为气流在通过导流板时对叶片有较大的反作用力,容易使导流板松动或失效。
三、空气过滤器的伞形挡水板设计
伞形挡水板用来防止杯底的水被气流回吸,设计时要注意3点:
(1)伞形挡水板的伞形板部分要有气压平衡孔,直径在1~2mm,用于平衡水杯上下2部分的气压。
(2)伞形挡水板与滤芯接触的部分要有一定的弹力和强度,保证组装后滤芯和伞形挡水板不会松脱。伞形挡水板的材料一般用ABS或POM,所以要充分考虑塑料在使用过程中的老化问题,防止用过一段时间后失去弹力,必要时可以加一个锁紧螺母。
(3)伞形挡水板的伞形板部分要尽量大,与水杯的间隙在1~4mm之间,要留有缺口,以利于分离出的水流到杯底。
四、空气过滤器的滤芯、水杯和保护罩设计
根据过滤精度的需要,可以使用不同的滤芯,滤芯有金属网型、烧结型和纤维凝聚型3种。金属网型过滤精度低,纤维凝聚型过滤精度高。常用的烧结型又有铜珠烧结、树脂烧结和陶瓷烧结3类,其中铜珠烧结常见。通过选用不同的铜珠直径,可达到不同的过滤精度。一 般有5μm,20μm,50μm,100μm4种过滤精度,铜珠滤芯的优点是可以多次清洗使用。
空气过滤器的水杯一般由透明的聚碳酸酯(PC)材料制作,便于观察杯中的水位。水杯的厚度要大于3mm,压力越大所用的厚度越厚。由于PC易碎,一般在较大规格的过滤器上使用时,要加金属保护罩。加保护罩时,保护罩要托住水杯的底部,让保护罩承受主要的压力。在高压时可以采用金属水杯,但要有透明刻度显示水位。
五、空气过滤器的排水阀设计
(1)简易的手动排水阀。这种简单,需要排水时用手打开阀,排完水后关闭阀门。常用的有旋钮式小球阀、按钮式顶针阀等。这类阀设计简单,只要解决密封问题就可以了。手动阀一定要人工操作,必须定期检查水位并及时排水。如果排水不及时,会造成二次污染,起不到滤水作用。这种阀成本低,排水迅速,不影响正常工作,但人工维护成本高。
(2)弹簧式自动排水器。无气压或极低气压时,弹簧顶起阀芯排水。有气压时,阀芯被压紧到O型密封圈上,停止排水。这种阀排水时要求必须停气,只能用在某些可以频繁停气的场所,优点是不用人工控制,制造成本低。
(3)自动排水器。有常开型和常闭型2种,无气压时,排水口处于开启状态,为常开型;排水口处于关闭状态为常闭型。当复位弹簧安装在外侧的8位置时,为常闭型;当复位弹簧安装在活塞内部的9位置时为常开型。由于结构类似,这里只介绍常开型。当水杯内无气压时,浮子11靠自重落下,通过控制杆1用密封塞12将上节流口3关闭。活塞4在复位弹簧9作用下下移,活塞杆与密封通道脱开,水油排出。当水杯内的气压大于低动作压力后,活塞克服弹簧力和摩擦力上移,排水口关闭。当水杯内的水位升高到一定位置,浮子的浮力大于上节流口的密封压力时,通过控制杆将密封塞打开,气压从上节流口进入活塞内部上腔,活塞下移,排水口打开排水。当水位下降后,浮子将上节流口关闭。活塞上腔气压通过下节流孔排出,由于下节流口比上节流口小,活塞内腔的气体不能立即排尽,活塞上移将排水口关闭有一定的延迟,当排水口完全关闭时,杯中的水已基本排完。自动排水器的单次蓄水量比较少,排水比手动排水频繁。