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受 3 种滤芯的过滤效率影响的空压机能耗
空气滤芯、润滑油滤芯和油气分离器作为一个“生态系统”运行
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作者： Scott Galloway，美国唐纳森公司*
压缩空气是工业设施中一种极为重要的动力源。 压缩空气通常被称作继水、电、煤气之后的“第四大公共事业”，用于运行机械、传送材料、使液压系统增压以及执行不计其数的其他功能。
这一切都需要能量。 根据美国能源部的统计，生产压缩气体通常占工厂耗电成本的 10% 到 30%。¹ 发现这对成本产生相当大的影响后，工厂经理便想方设法降低空压机的能源需求，空压机制造商也积极作出响应，全力设计出尽可能提高过滤效率的设备。 此外，政府不断提高对于压缩空气设备（见侧边栏）过滤效率的法律要求。
空压机的过滤系统可能对系统过滤效率产生显著影响。 要以较低成本生产压缩空气，需要三种不同的滤芯协调一致地工作，过滤出颗粒杂质并从气流中分离出油雾，而不会对流过系统的空气造成过大的阻力。 一个位置的滤芯的过滤效率会直接影响另外两个滤芯的性能。 空压机制造商在整个系统中应用的过滤技术后，即可实现节能，同时有助于减少设备所需的润滑油。
下面简单介绍了每个空压机滤芯的作用以及有助于优化系统性能的技术。
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滤芯生态系统： 概述
油浸旋转螺杆式空压机是工业中常用的技术，它具有三个主要过滤部件： 进气口滤芯、机油或“润滑油”滤芯以及油气分离器，如图 1 所示。
图1： 油浸旋转螺杆式空压机原理图
图 2： 过滤生态系统需要依靠所有三个部件才能实现性能。
进气口滤芯专门用于以高过滤效率过滤颗粒杂质。 机油滤芯专门用于尽可能过滤出机油中的颗粒杂质。 油气分离器专门用于在将压缩空气释放到系统中之前分离出剩余的油雾。 这三个部件共同组成了过滤生态系统，如图 2 所示。
高质量进气口滤芯由什么组成？
作为空压机系统中保持空气清洁的一道过滤防线，进气口滤芯的作用是以过滤效率和小阻力防止空气颗粒杂质进入空压机。 通常，为实现上述目的，会使用包含某种类型纤维滤料的滤筒，如图 3 所示。
图3： 进气口滤芯专门用于过滤空压机中的空气颗粒杂质。
进气口滤芯滤料通常采用纤维素纤维或纤维素合成混合物制成。 唐纳森 Ultra-Web® 技术等新技术采用通过静电纺丝工艺制备的极细纤维滤料，该工艺可生产直径为 0.2 到 0.3 micron 微米的连续、弹性合成纤维。 Ultra-Web 形成的极细纤维层中纤维间距极小，使粉尘只能滞留在滤料表面，如图 4 所示。
图 4： Ultra-Web 技术形成的极细纤维网使粉尘只能滞留在滤料表面。
图 5： Ultra-Web 技术可实现高达 99.99% 的过滤效率。
典型的传统纤维素滤芯可实现接近 99% 的过滤效率，而极细纤维技术可实现高达 99.99% 的过滤效率，如图 5 所示。
尽管纤维素滤芯可实现大于 99% 的过滤效率，但是其纤维结构致密，同时可能给空压机应用造成不可接受的阻力。
具体而言，细纤维滤芯可实现较高的“初始过滤效率”，该效率指空气滤芯一次使用时的过滤效率。 该滤芯通过使粉尘滞留在滤料表面而不是滤料内部，将颗粒杂质过滤出气流并延长滤芯使用寿命。 此表面过滤技术久经考验，可在很长的一段时间内实现较低的工作压降，有助于延长滤芯使用寿命并降低所需的能耗。
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