大型过滤器的性能试验研究

张忠宾

(航空工业过滤产品质量监督检测中心，河南新乡 453019)

大型过滤器的性能试验研究

张忠宾

(航空工业过滤产品质量监督检测中心，河南新乡 453019)

通过大型过滤器之间的对比以及与常规过滤器的区别介绍，说明了大型过滤器的结构完整性、压降流量特性、过滤效率、纳污容量、试验过程中压差随时间的变化及流量冲击过程中压差的变化等特点。

大型过滤器；过滤效率；压差

0　引言

随着科技的进步，重型工业有了更大的发展，大型设备有了更多的应用。其中在大型设备中液体的净化就需要用到大型过滤器。那么大型过滤器在试验中会出现怎样的情况呢？文中将通过试验对这些内容进行简单的介绍和原因分析。

1　参数指标

过滤器的参数指标有很多种，不可能对所有参数都做详尽分析。将选择一些重要参数进行比对。现对大型过滤器定义如下：长度大于60 cm,直径大于12 cm的过滤器。

1.1结构完整性

结构完整性是检验滤芯是否合格的最基本参数。现对某单位A的5件大过滤器滤芯进行结构完整性试验，其结果见表1。

表1　A单位5件试验件冒泡点压力

对另一单位B的5件大过滤器滤芯进行结构完整性试验，其结果见表2。

表2　B单位5件试验件冒泡点压力

对另外5家单位各取一件大过滤器滤芯进行结构完整性试验，其结果见表3。

表3　另外5件试验件冒泡点压力

分析以上数据，可以得出大型过滤器的滤芯冒泡点压力普遍不是很高，第一冒泡点大部分是在1 000 Pa左右。对于相同的材料，冒泡点压力高说明结构密封完整；但对于不同的材料，冒泡点的高低则不能说明这一问题。当然若冒泡点压力过于低，可能直接造成旁通，滤芯本身就不合格。

1.2压降流量特性

压降流量特性直接反映出过滤器阻力的大小。对A单位5件过滤产品进行检验，结果见表4。

表4A单位5件试验件压降流量特性

由于其他各试验件流量要求、规格大小、壳体形状不尽相同，所以它们之间可比性不大。同时也可从上述表中数据分析得出：

(1)各试验件的流阻大部分集中在壳体上，滤芯所占流阻只是很小一部分，尤其是A1件，滤芯流阻几乎为0；

(2)过滤器流阻不会随着流量增加而出现激增现象。

1.3过滤效率(过滤比)

过滤效率是考查过滤器的核心指标，过滤效率的高低直接决定过滤器过滤性能的好坏。首先对A单位5件过滤产品进行测试，其中流量为110 L/min、滤芯极限压差为400 kPa。试验结果见表5。

表5　A单位5件试验件平均过滤效率　%

同样对B单位5件过滤产品进行测试，其中B1、B3、B5流量为110 L/min,B2流量为150 L/min，B4流量为80 L/min，滤芯极限压差均为400 kPa。试验结果见表6。

表6　B单位5件试验件平均过滤效率

对另外5家单位5件过滤产品进行测试，其中流量为110 L/min、滤芯极限压差为400 kPa。试验结果见表7。

表7　另外5家单位5件试验件平均过滤效率　%

对以上数据分析，不难看出各过滤效率都很高，与常规过滤器相比有很大优势。高的过滤效率除了与过滤器滤芯本身滤材相关以外，与其本身结构也有很大关联。大型过滤器由于和油液的接触面积大，本身滤材也大，容易形成大而且厚的滤饼。滤饼的形成大大提高了大过滤器的过滤效率。

1.4纳污容量

纳污容量也是过滤器的一个重要指标，纳污容量关系到过滤器的寿命。测试A单位5件试验产品，其中流量为110 L/min、滤芯极限压差为400 kPa。试验结果见表8。

表8　A单位5件试验件纳污容量　g

由于大过滤器本身的特点，尺寸大、材料多、滤饼的形成等，所以其纳污容量比常规过滤器要大得多，其寿命也相对较长。

1.5压差变化

压差变化主要从两点来说明：(1)试验开始后压差随时间的变化；(2)试验结束时，通过流量冲击压差的变化。这两者都不是过滤器的主要参数，但可以通过压差变化反映出过滤器本身的特点。现对5件大过滤器进行检测分析，其中流量为110 L/min、滤芯极限压差为400 kPa。作压差-时间对应图，如图1所示。

从压差-时间对应图上可以看出：

(1)大过滤器在前2～3 h内压差几乎不变，这也正是粉尘堵塞滤材的时间；

(2)随着时间推移，过滤器压差平缓上升，不会出现常规过滤器压差激增的情况，这也正是滤饼形成后效果；

(3)通过斜率上升可以快速推测出大过滤器试验时间。

同样对5件大过滤器做流量冲击试验，冲击流量为110 L/min，作压差-冲击次数对应图，如图2所示。

从压差-冲击次数对应图上可以看出：

(1)在前10次的冲击中，滤芯压差下降迅速，这是滤饼表面不牢固被冲散的结果；

(2)随着冲击次数的增多，滤芯压差趋于平缓且压差几乎不再下降，这是滤饼几乎被全部冲击下去后，吸附在滤料里的粉尘所产生的压差。

2　结论

通过以上对大型过滤器的简单介绍以及参数对比等分析，可以得到大型过滤器滤芯具有冒泡点偏低、流阻低、过滤效率、纳污容量较高等特点。影响过滤效率因素有很多，通过以上试验数据可以看出不能仅依据冒泡点、流阻等来判定过滤效率，具体结果需要试验验证。当然以上结论并不适用所有大型

滤芯，因为个体滤芯存在差异，影响因素众多，其中滤材的性质、过滤器的结构、滤材的褶皱、排列顺序等都对滤芯的性质有重大影响。

【1】ISO 2942:2004滤芯制造完好性检验和第一个气泡点的测定法[S].

【2】ISO 16889:2008滤清器过滤特性的多次通过法[S].

【3】GB/T 18853:2002液压传动过滤器-评定滤芯过滤性能的多次通过方法[S].

Research on Performance Test of Large Scale Filter

ZHANG Zhongbin

(Aviation Industry Filtration Product Quality Supervision and Test Center, Xinxiang Henan 453019, China)

Comparison of large scale filters and differences with regular filters were introduced to explain structure integrity, pressure drop characteristics, filtration efficiency, pollutant capacity and differential pressure changing with time and flow impact in the test of large scale filters.

Large scale filter; Filtration efficiency; Differential pressure

2015-05-27

张忠宾(1989— )，男，本科，工程师，从事液压流体污染控制技术和过滤产品的检测技术工作。E-mail:yywkfb@sina.com。