滤芯设计制作基础知识.docx

第一篇 过滤的基础知识1  污染物的定义在液压系统中污染物是指液压介质中存在的一切对系统有危害作用的物质和能量。它包括固体颗粒、水、空气、化学物质、微生物、静电、热能、磁场和辐射等。 污染物的来源污染物的来源各不相同,主要是在系统装配、运行、故障维修等过程中产生的。根据其产生的原因总体来说,可分为系统内部残留、内部生成和外部侵入三种。表 1-1  污染物的危害污染物对液压系统的危害是十分巨大的。据统计,液压系统 75%以上的故障是由于油液的污染造成的。固体颗粒是液压系统中最主要的污染物,液压系统污染故障中的三分之二都是由固体颗粒引起的。表 1-2 给出了各种污染物的危害。 污染物特征的描述液压系统中的污染物既有以物质形式存在的,如固体颗粒、水、空气、化学物质和微生物等,又有以能量形式存在的,如静电、热、磁和辐射等。化学物质主要以其种类和含量来进行污染特征的描述;微生物除了能繁殖与游动外,其污染特征与固体颗粒相近;静电污染一般以电荷电压来描述其特征;热一般以温度的高低来描述其特征;2磁一般以磁场强度来进行来描述;辐射主要以其种类和能量来进行描述。下面对液压系统的最常见的固体颗粒、水及空气的污染特征做一介绍。 、堆积松散度、沉降性、分散性、迁移性、成块性、硬度、破碎性、尺寸、尺寸分布、浓度、形状等。污染控制经常使用的特征主要有尺寸、尺寸分布和浓度等。表 1-3 常见微米级颗粒的尺寸注:1μm=。人们可见到实物颗粒尺寸极限为 40μm颗粒具有不规则的形状,我们如何去描述它的大小、给出他的尺寸呢?为此,人们给出了关于颗粒尺寸的不同定义,在污染控制领域,常用的定义主要有两种,一是颗粒的最大弦长,即用颗粒的最大弦长来描述颗粒的大小,这种定义在显微镜计数法中得到使用;二是用颗粒等效投影面积的直径作为颗粒的尺寸,这种定义自动颗粒计数法中得到使用。3不同尺寸的颗粒对元件的危害是不一样的,人们常用不同尺寸段的颗粒数所占的比例来描述颗粒的尺寸分布,而使用单位体积油液中不同尺寸段的颗粒数或单位体积油液中固体颗粒的重量来描述颗粒的浓度。  水水的污染特征描述主要有水的存在形式及其含量。油液中的水有三种存在形式:溶解水、乳化水及自由水。溶解水是指油液分子间存在的水,其尺寸一般在  以下。乳化水是指高度分散在油液中的水,其尺寸一般在 10μm 以下。自由水是指沉降在油液下部的水,其尺寸一般在 100μm 以上。油液中三种形式的水是能够互相转化的。温度降低、压力下降时,油液中的溶解水会析出,成为乳化水或自由水。温度升高、压力上升时,乳化水和自由水会溶解在油液中,形成溶解水。自由水在剧烈搅动时会形成乳化水。乳化水再长时间静置时会变成自由水。油液中的水含量可以用体积百分比(%v)表示。如 100ppm 表示 1 单位体积油样中含有万分之一体积的水。  空气与水类似,空气的污染特征描述主要有空气的存在形式及其含量。油液中的空气也有三种存在形式:溶解态、乳化态及自由态。溶解态空气是指油液分子间存在的空气,其尺寸较小。乳化态空气是指高度分散在油液中的空气泡。自由态空气是指积聚在液压系统内部高点的空气。油液中三种形式的空气也是能够互相转化的。温度升高、压力下降时,油液中的溶解态空气会析出,成为气泡或自由态空气。温度下降、压力上升时,油液中的气泡和自由态空气会溶解在油液中,形成溶解态空气。油液中的空气含量一般以体积百分比(%v)表示。4 介质靠上有油液一侧的表面,而小于介质孔口的颗粒则随液流通过介质,因此,全部过滤作用都是由过滤介质的一个表面来实现的。表面型滤材由于过滤机理比较单一,主要是直接阻截,因此其纳污容量较小,但经过反向冲洗,介质表面的颗粒容易清除干净,所以可以反复使用。受工艺限制,一般使用表面型滤材的滤芯,其过滤精度很难达到 25μm 以上。,如滤纸和无纺布等。这类介质内有无数曲折迂回的通道,从介质的一面贯穿到另一面,并且每一通道中有许多狭窄的孔口,当油液流经过滤介质时,大颗粒污染物被阻截在介质表面孔口或介质内部通道的缩口处;小颗粒污染物流经通道时,有些被吸附在通道内壁或粘附在纤维表面,而有些则沉积在通道内空穴的液流静止区。因而深度型过滤介质的过滤机理既有直接阻截,又有吸附作用,过滤介质对颗粒的滤除过程发生在介质整个深度范围内。深度型滤材其颗粒被阻截有五种方式,即重力吸附、静电吸附、布朗运动吸附、惯性撞击吸附及网孔直接拦截。深型滤材过滤要比单面滤材(编织网)过滤效果好,这正是因为它有良好的吸附效果。深型孔复杂的孔道形状,造成了上述几种吸附效应,这是单面