聚結(jié)濾芯的結(jié)構(gòu)和材料分析

發(fā)布時間：2021-08-13 瀏覽次數(shù)：1575次 作者：諾慶機(jī)電

       隨著國防領(lǐng)空安全的不斷加強(qiáng)和民用航空工業(yè)的不斷發(fā)展，噴氣燃料作為飛機(jī)的主要能源，對其性能要求也越來越高。噴氣燃料除了其本身的理化性能要符合要求外，燃料的潔凈度也是一個必須嚴(yán)格控制的指標(biāo)，保證噴氣燃料的潔凈度主要通過控制燃料中的污染物含量，燃料中的污染物分為水分和固體雜質(zhì)。相對于固體雜質(zhì)，噴氣燃料中水污染造成的危害更加嚴(yán)重。水污染會腐蝕發(fā)動機(jī)部件、滋生微生物細(xì)菌、水中的腐蝕性物質(zhì)會造成元件破壞以及加速燃料氧化等，甚至燃料中的水污染合量并不多時，也能造成這一系列的危害。目前噴氣燃料主要通過過濾分離器清除其中的水分和固體雜質(zhì)。過濾分離器是由聚結(jié)濾芯和分離濾芯兩種搭配組成，通過過濾、聚結(jié)和分離的方法保證航空燃料的清潔度，其中聚結(jié)濾芯是過濾分離器的核心部分，聚結(jié)濾芯的性能好壞對整個過濾分離器的過濾分離效果有很大影響。

       油水的聚結(jié)分離就是噴氣燃料及其攜帶的固體顆粒和水分從過濾分離器進(jìn)口流入聚結(jié)濾芯的內(nèi)部，聚結(jié)濾芯兼有過濾固體顆粒和聚結(jié)水滴的兩種功效，其中固體顆粒被過濾層阻擋在聚結(jié)濾芯的內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)固、液分 離，小水滴被破乳層和聚結(jié)層聚結(jié)成大水滴后，被分離濾芯阻擋在其外部，依靠重力沉降在底部，實(shí)現(xiàn)油、水分離，潔凈的噴氣燃料經(jīng)分離濾芯從出口流出。

       水滴的接近過程--含水的燃料接近聚結(jié)材料。此過程可以通過攔截、沉淀、擴(kuò)散、靜電吸引、慣性碰撞和范德華力等方式實(shí)現(xiàn)。對于較小水滴，擴(kuò)散作用為主要影響因素，隨著水滴尺寸的增加，擴(kuò)散作用減弱，攔截作用增強(qiáng)。

       水滴粘附聚結(jié)過程--燃料中水滴附著在聚結(jié)材料上或已附著在纖維上的水滴上，水滴與聚結(jié)纖維接觸時，它們之間滯留有油膜，水滴必須從纖維上將油膜置換并使纖維濕潤，才能實(shí)現(xiàn)水滴在纖維上的粘附過程。粘附聚結(jié)過程中除了水滴與纖維之間的潤濕粘附，還存在水滴之間的碰撞粘附，通常發(fā)生兩個或幾個水滴間的碰撞聚結(jié)時，需要適當(dāng)?shù)淖饔昧Σ拍軐?shí)現(xiàn)。作用力小時，水滴之間碰觸變形，界面膜不破裂，此時聚結(jié)是不能發(fā)生的。作用力過大時，界面膜破碎，水滴碰撞后會出現(xiàn)液滴破碎，液滴破碎將會增加乳液穩(wěn)定性，增大油水分離難度，是最應(yīng)該避免發(fā)生的現(xiàn)象。

       水滴釋放脫離過程--增大的水滴聚結(jié)到一定尺寸后將從纖維表面釋放，水滴碰撞聚集后以水線的形式穿過聚結(jié)纖維床，到達(dá)纖維床出口表面后在液體曳力的作用下，聚結(jié)的大尺寸水滴從聚結(jié)床表面脫離釋放。

       聚結(jié)濾芯一般都為圓柱結(jié)構(gòu)，從內(nèi)到外分別是金屬網(wǎng)、濾紙過濾層、中心管、纖維層以及脫水棉套等。纖維層的組成主要分為破乳層、內(nèi)聚結(jié)層和外聚結(jié)層等， 其作用是對燃料中的微量水分進(jìn)行破乳聚結(jié)， 是整個濾芯的核心部分，也是需要重點(diǎn)分析的部分。