CN109701327A - 大流量高效率双层气溶胶过滤器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了大流量高效率双层气溶胶过滤器，包括底部支撑板与空压机，底部支撑板通过其顶部开设的限位槽放置有发动机空气滤芯，发动机空气滤芯的顶部放置有双层玻璃纤维滤纸。该大流量高效率双层气溶胶过滤器，通过发动机空气滤芯与双层玻璃纤维滤纸的配合使用，对气体进行两次过滤，有助于提升过滤效果，且过滤器的出气口位于上部，气流流向为从下向上，随着采样量的增大，沉积在发动机空气滤芯上的灰尘量逐渐增多，因重力作用，使过滤掉的气溶胶粒子大部分从发动机空气滤芯滑落，不会产生气流阻力，避免对发动机空气滤芯造成阻塞而使采样流量下降，保证了过滤的效率，采用上述双层过滤设计大大的提升了过滤的效果。

Description

大流量高效率双层气溶胶过滤器

技术领域

本发明涉及气溶胶技术领域，具体是大流量高效率双层气溶胶过滤器。

背景技术

空气中含有大量的灰尘、氡子体等气溶胶。很多仪器装置需要使用清洁的空气，需要使用气溶胶过滤器过滤掉气溶胶，得到清洁的空气。

最广泛使用的发动机滤芯一般是纤维材质，气流阻力小，采样流量大，主要过滤灰尘等粒径大于1μm的气溶胶粒子，对于粒径小于1μm的氡子体气溶胶过滤效率较低。部分精密测量仪器对气体清洁度要求更高，不但要求过滤粒径大于1μm的气溶胶粒子，还要求对于粒径小于1μm的氡子体气溶胶过滤效率达到99%以上。这种情况下，一般使用玻璃纤维滤纸过滤。该类型滤纸厚度较厚，且空隙度小，使用多层滤纸可以达到很高的过滤效率。缺点在于气流阻力较大，且气溶胶粒子特别是大粒径气溶胶粒子容易堵塞玻璃纤维滤纸孔隙。因此该类型滤纸无法直接在大流量过滤器中使用，在小流量采样器中使用也需要经常更换，否则气溶胶粒子会堵塞滤纸孔隙，导致采样流量迅速下降。

西门子公司的约翰·利森等人通过在过滤面设置金属丝网，以减少气溶胶粒子在滤纸表面的吸附。使气溶胶过滤器易于清洗，从而可以重复使用。

经列举的以上气溶胶过滤器技术内容表明，目前国内普遍采用的气溶胶过滤器均不具备大流量且高过滤效率的特点，尤其不能长时间在灰尘浓度很高的环境下工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大流量高效率双层气溶胶过滤器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种大流量高效率双层气溶胶过滤器，包括底部支撑板与空压机，所述底部支撑板通过其顶部开设的限位槽放置有发动机空气滤芯，所述发动机空气滤芯的顶部放置有双层玻璃纤维滤纸，所述双层玻璃纤维滤纸的顶部放置有铁丝网，所述铁丝网的顶部放置有硅胶密封垫圈，所述硅胶密封垫圈的顶部放置有圆锥形导气孔，所述圆锥形导气孔的出气口固定安装有气流出口。

作为本发明进一步的方案：所述圆锥形导气孔的底部呈方形，所述底部支撑板的形状也为方形，所述气流出口、硅胶密封垫圈、铁丝网、双层玻璃纤维滤纸与发动机空气滤芯的形状均为圆形。

作为本发明再进一步的方案：所述圆锥形导气孔与底部支撑板的四角均贯穿开设有螺钉孔，所述圆锥形导气孔上的螺钉孔与底部支撑板上的螺钉孔一一对应，两个一一对应的螺钉孔之间螺纹连接有与其相适配的长螺钉，所述圆锥形导气孔与底部支撑板之间通过长螺钉进行固定。

作为本发明再进一步的方案：所述铁丝网采用规格为200目的铁丝网。

作为本发明再进一步的方案：所述气流出口的出气口位于上部，气流流向为从下向上进行流动。

作为本发明再进一步的方案：所述气流出口可通过其出气口安装的软管与空压机的进气口固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明通过发动机空气滤芯与双层玻璃纤维滤纸的配合使用，对气体进行两次过滤，有助于提升过滤效果，且过滤器的出气口位于上部，气流流向为从下向上，随着采样量的增大，沉积在发动机空气滤芯上的灰尘量逐渐增多，因重力作用，使过滤掉的气溶胶粒子大部分从发动机空气滤芯滑落，不会产生气流阻力，避免对发动机空气滤芯造成阻塞而使采样流量下降，保证了过滤的效率，采用上述双层过滤设计大大的提升了过滤的效果，过滤效果好，长时间运行不会导致流量下降，过滤器可长时间、高效率的运行，且工作过程中不需要人工频繁更换滤纸，同时使用四根长螺钉连接整个装置，从而便于对其进行拆卸及维护，便于使用，通过设置的铁丝网对双层玻璃纤维滤纸进行支撑，以免大流量气流把双层玻璃纤维滤纸撕破，有助于提升其使用寿命，本过滤器对大粒径灰尘的过滤效率达到99.9%，对氡子体的过滤效率达到99.5%。在灰尘浓度较高的环境中，连续工作10小时，因为灰尘阻塞引起的流量下降小于2%。

附图说明

图1为大流量高效率双层气溶胶过滤器的结构示意图。

图中：气流出口1、圆锥形导气孔2、硅胶密封垫圈3、铁丝网4、双层玻璃纤维滤纸5、发动机空气滤芯6、底部支撑板7。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明实施例中，一种大流量高效率双层气溶胶过滤器，包括底部支撑板7与空压机，空压机的进气口处固定安装有流量计，底部支撑板7通过其顶部开设的限位槽放置有发动机空气滤芯6，发动机空气滤芯6的顶部放置有双层玻璃纤维滤纸5，双层玻璃纤维滤纸5的顶部放置有铁丝网4，铁丝网4的顶部放置有硅胶密封垫圈3，硅胶密封垫圈3的顶部放置有圆锥形导气孔2，圆锥形导气孔2的出气口固定安装有气流出口1，圆锥形导气孔2的底部呈方形，底部支撑板7的形状也为方形，气流出口1、硅胶密封垫圈3、铁丝网4、双层玻璃纤维滤纸5与发动机空气滤芯6的形状均为圆形，圆锥形导气孔2与底部支撑板7的四角均贯穿开设有螺钉孔，圆锥形导气孔2上的螺钉孔与底部支撑板7上的螺钉孔一一对应，两个一一对应的螺钉孔之间螺纹连接有与其相适配的长螺钉，圆锥形导气孔2与底部支撑板7之间通过长螺钉进行固定，铁丝网4采用规格为200目的铁丝网，气流出口1的出气口位于上部，气流流向为从下向上进行流动，气流出口1可通过其出气口安装的软管与空压机的进气口固定连接，发动机空气滤芯6和双层玻璃纤维滤纸5的尺寸均可以随意调整。发动机空气滤芯6的直径和高度越大，过滤面积越大，相同灰尘过滤量的情况下，单位面积沉积的灰尘量越小，使用时间也越长，因此在成本不显著增加的情况下，应当使用较大的发动机空气滤芯，双层玻璃纤维滤纸5的直径应当略小于发动机空气滤芯6的直径，且其也应当尽量使用较大直径的。

本过滤器在进行灰尘过滤性能检验时，将过滤器置于密闭的房间内，增加一层玻璃纤维滤纸，总计三层，使用人工扬尘的方法在密闭房间内制造扬尘，灰尘浓度大于10-6μg/m3，启动空压机连续运行2小时，维持采样流量100L/min，使用精度1mg的精密天平称量采样前后的滤材质量，它们的差值即为吸附的灰尘质量，使用以下方法计算灰尘漏采率：第三层玻璃纤维滤纸吸附的灰尘质量除以前两层玻璃纤维以及空压机滤纸吸附的灰尘质量之和，过滤效率即为一减去漏采率，根据测试结果，灰尘过滤效率均值为99.9%，本过滤器在进行氡子体过滤性能检验时，将过滤器置于氡浓度约5000Bq/m3的山体坑道内，增加一层玻璃纤维滤纸，总计三层，启动空压机连续运行2小时，维持采样流量100L/min，然后测量各层滤纸吸附的氡子体活度，使用以下方法计算氡子体漏采率：第三层玻璃纤维滤纸吸附的氡子体活度除以前两层玻璃纤维以及空压机滤纸吸附的氡子体活度之和，过滤效率即为一减去漏采率，根据测试结果，对氡子体的过滤效率均值为99.5%，本过滤器在进行长时间运行流量下降测试时，把该过滤器和空压机放置在灰尘较多的坑道施工现场，启动空压机进行长时间采样，维持采样流量100L/min，为避免由于空压机长时间连续运行发热引起的流量下降因素的干扰，采用以下方式运行：空压机每运行30分钟，就停止冷却10分钟，连续运行13小时，其中空压机运行时间10小时，因为灰尘阻塞引起的流量降小于2%。

本发明的工作原理是：

使用时，工作时，气流首先从发动机空气滤芯6的外部进入滤发动机空气滤芯6的内部，通过发动机空气滤芯6与双层玻璃纤维滤纸5的配合使用，发动机空气滤芯6作用第一级粗过滤，过滤绝大部分灰尘和部分氡子体，沉积在发动机空气滤芯6外侧，双层玻璃纤维滤纸5为第二级细过滤，对剩余的氡子体进行过滤，且过滤器的出气口位于上部，气流流向为从下向上，随着采样量的增大，沉积在发动机空气滤芯6上的灰尘量逐渐增多，因重力作用，使过滤掉的气溶胶粒子大部分从发动机空气滤芯6滑落，不会产生气流阻力，避免对发动机空气滤芯6造成阻塞而使采样流量下降，保证了过滤的效率，双层玻璃纤维滤纸5上沉积氡子体和极少量的灰尘，不会对双层玻璃纤维滤纸5产生明显的阻塞作用，采用上述双层过滤设计大大的提升了过滤的效果，过滤效果好，长时间运行不会导致流量下降，过滤器可长时间、高效率的运行，且工作过程中不需要人工频繁更换滤纸，同时使用四根长螺钉连接整个装置，从而便于对其进行拆卸及维护，便于使用，通过设置的铁丝网4对双层玻璃纤维滤纸5进行支撑，以免大流量气流把双层玻璃纤维滤纸5撕破，有助于提升其使用寿命。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种大流量高效率双层气溶胶过滤器，包括底部支撑板（7）与空压机，其特征在于：所述底部支撑板（7）通过其顶部开设的限位槽放置有发动机空气滤芯（6），所述发动机空气滤芯（6）的顶部放置有双层玻璃纤维滤纸（5），所述双层玻璃纤维滤纸（5）的顶部放置有铁丝网（4），所述铁丝网（4）的顶部放置有硅胶密封垫圈（3），所述硅胶密封垫圈（3）的顶部放置有圆锥形导气孔（2），所述圆锥形导气孔（2）的出气口固定安装有气流出口（1）。

2.根据权利要求1所述的大流量高效率双层气溶胶过滤器，其特征在于：所述圆锥形导气孔（2）的底部呈方形，所述底部支撑板（7）的形状也为方形，所述气流出口（1）、硅胶密封垫圈（3）、铁丝网（4）、双层玻璃纤维滤纸（5）与发动机空气滤芯（6）的形状均为圆形。

3.根据权利要求1所述的大流量高效率双层气溶胶过滤器，其特征在于：所述圆锥形导气孔（2）与底部支撑板（7）的四角均贯穿开设有螺钉孔，所述圆锥形导气孔（2）上的螺钉孔与底部支撑板（7）上的螺钉孔一一对应，两个一一对应的螺钉孔之间螺纹连接有与其相适配的长螺钉，所述圆锥形导气孔（2）与底部支撑板（7）之间通过长螺钉进行固定。

4.根据权利要求1所述的大流量高效率双层气溶胶过滤器，其特征在于：所述铁丝网（4）采用规格为200目的铁丝网。

5.根据权利要求1所述的大流量高效率双层气溶胶过滤器，其特征在于：所述气流出口（1）的出气口位于上部，气流流向为从下向上进行流动。

6.根据权利要求1所述的大流量高效率双层气溶胶过滤器，其特征在于：所述气流出口（1）可通过其出气口安装的软管与空压机的进气口固定连接。