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    聚结滤芯的结构和材料分析

    发布时间:2021-08-13 浏览次数:39次 作者:诺庆机电

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           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合量并不多时,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。

           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。

           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。

           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。

           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。

           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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