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聚结滤芯的结构和材料分析

作者:利菲尔特滤器2021-03-19

        随着国防领空安全的不断加强和民用航空工业的 不断发展,喷气燃料作为飞机的主要能源,对其性能要 求也越来越高。喷气燃料除了其本身的理化性能要符 合要求外,燃料的洁净度也是一个必须严格控制的指标。保证喷气燃料的洁净度主要通过控制燃料中的污染物含量。燃料中的污染物分为水分和固体杂质。相对于固体杂质,喷气燃料中水污染造成的危害更加严重。水污染会腐蚀发动机部件、滋生微生物细菌、水中的腐蚀性物质会造成元件破坏以及加速燃料氧化等。甚至燃料中的水污染含量并不多时,也能造成这一系列的危害。目前喷气燃料主要通过过滤 分离器清除其中的水分和固体杂质。过滤分离器是由 聚结滤芯和分离滤芯两种搭配组成,通过过滤、聚结和分离的方法保证航空燃料的清洁度,其中聚结滤芯是过滤分离器的核心部分。聚结滤芯的性能好坏对整个 过滤分离器的过滤分离效果有很大影响。
1 聚结分离过程
        油水的聚结分离就是喷气燃料及其携带的固体颗 粒和水分从过滤分离器进口流入聚结滤芯的内部,聚结滤芯兼有过滤固体颗粒和聚结水滴的两种功效,其中固体颗粒被过滤层阻挡在聚结滤芯的内部,实现固、 液分离; 小水滴被破乳层和聚结层聚结成大水滴后,被分离滤芯阻挡在其外部,依靠重力沉降在底部,实现油、水分离; 洁净的喷气燃料经分离滤芯从出口流出。
有效聚结分离过程。
( 1) 水滴的接近过程。含水的燃料接近聚结材料。此过程可以通过拦截、沉淀、扩散、静电吸引、惯性碰撞和范德华力等方式实现。对于较小水滴,扩散作用为主要影响因素,随着水滴尺寸的增加,扩散作用减 弱,拦截作用增强;
( 2)    水滴粘附聚结过程。燃料中水滴附着在聚结材料上或已附着在纤维上的水滴上。水滴与聚结纤维接触时,它们之间滞留有油膜,水滴必须从纤维上将油 膜置换并使纤维湿润,才能实现水滴在纤维上的粘附 过程。粘附聚结过程中除了水滴与纤维之间的润湿粘附,还存在水滴之间的碰撞粘附。通常发生两个或几 个水滴间的碰撞聚结时,需要适当的作用力才能实现。 作用力小时,水滴之间碰触变形,界面膜不破裂,此时 聚结是不能发生的。作用力过大时,界面膜破碎,水滴 碰撞后会出现液滴破碎。液滴破碎将会增加乳液稳定 性,增大油水分离难度,是最应该避免发生的现象;
( 3) 水滴释放脱离过程。增大的水滴聚结到一定尺寸后将从纤维表面释放。水滴碰撞聚集后以水线的 形式穿过聚结纤维床,到达纤维床出口表面后在液体曳力的作用下,聚结的大尺寸水滴从聚结床表面脱离释放。
2 聚结滤芯结构和材料分析
        聚结滤芯一般都为圆柱结构,从内到外分别是金属网、滤纸过滤层、中心管、纤维层以及脱水棉套等。纤维层的组成主要分为破乳层、内聚结层和外聚结层等,其作用是对燃料中的微量 水分进行破乳 - 聚结,是整个滤芯的核心部分,也是需要重点分析的部分。

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