1、什么是压缩空气过滤器？

用来阻挡压缩空气中的污染物和去除水分的装置叫压缩空气过滤器，简称过滤器。与单独功能的干燥器比起来，过滤器对压缩空气的净化功能要广得多，经过过滤器处理后的压缩空气可以达到无尘、无水、无油及无菌无臭的目的。

2、过滤器由哪几个部分组成？

过滤器至少由滤芯（一支或多支）和壳体（金属或塑料等）两部分组成。一支完整的过滤器还应配备自动排水器和压差计等附件。

3、压缩空气过滤器怎样分类？

可以按多种原则给压缩空气过滤器进行分类。如按过滤器在空压系统中的安装位置，可分为吸气过滤器（安装在空压机吸气口）及管道过滤器（安装在空压机后的输气管网中）两大类。按照过滤器在系统中所发挥的功用分，有除水过滤器、除尘过滤器、除油过滤器、除臭过滤器及除菌过滤器多种；此外粗过滤器、精密过滤器之分；按滤芯材质更可分为纤维过滤器、陶瓷过滤器、棉花过滤器、烧结金属过滤器等多种过滤器。

4、空气过滤器有哪些技术指标？

按照JB/JQ20854—86《气动---空气过滤器技术指标》的规定，空气过滤器有如下技术指标：公称压力、耐压性、泄漏、压力降---空气流量、过滤精度、水分离效率及排水器性能等。各项指标的具体值可参看标准文本。

由于该标准制订时间已久，其中一些指标值已大大落后于当前各生产厂家的同类产品标准。但是所规定的项目还是有指导意义的.

5、什么是吸气过滤器？

吸气过滤器是安装在空压机吸气口之前的过滤器，又称“粗过滤器”、“洁滤器”和“滤清器”。其主要作用是捕集环境空气中较大的灰尘颗粒，防止被空压机吸入磨损机器内部运动部件（气缸与活塞环、衬环），同时也可减少后续各类精密过滤器的过滤负荷。较好的滤清器效率可达99.9%，只有0.1%的固体微粒被带入空压机系统。

6、吸气过滤器有哪几种？

吸气过滤器有干式过滤器、粘滞撞击式过滤器及洗涤式过滤器三种。其中，干式过滤器使用最为普遍。洗涤式过滤器结构十分复杂，现在已很少使用。粘滞撞击式过滤器又称湿式过滤器，它是指在滤清元件上涂一层油或在壳体下部储存一定的机油，以提高滤清能力的过滤器。

7、干式吸气过滤器是怎样工作的？

干式吸气过滤器用密集的空隙极小的过滤材料制成滤芯，阻止环境空气中的颗粒物通过，以防止吸入空压机的吸气管道。干式过滤器对微小颗粒物的过滤效率很高，可清除99.9%以上的大于5微米的固体颗粒粒子。

8、使用吸气过滤器应注意什么问题？

无论选择何种形式的吸气过滤器，都必须考虑在过滤器上的压力降。

大多数吸气过滤器要求滤芯压力降在65-2500Pa范围内。当被阻挡在滤芯外层颗粒杂质聚集数量过多后，会引起滤芯压力降增大，吸气过滤器阻力增加致使吸入空气压力的微小下降，都会对空压机的运行效率造成严重影响。据文献介绍，在吸气过滤器上若增加3KPa的压力降，就会使空压机的输出排气量减少约3%，或吸入压力每降低1%，就会导致空压机输出的质量流量和效率下降1%。

经常清洁滤芯是吸气过滤器的一项重要工作。比较先进的吸气过滤器均采用自动程序控制方式对滤芯进行定时或（和）定压震打或反吹，以脱落聚集在滤芯上的灰尘，是滤芯压力降总能保持在一定的范围内。

对于某些类型的空压机，特别对无油润滑的空压机，由于对聚集在叶轮、螺杆和气缸壁上的污染物很敏感，可能需要加两级吸气过滤器。

9、什么是粘滞撞击式吸气过滤器？

粘滞撞击式过滤器又称湿式滤清器。利用除油的多层筛网或纤维材料制成滤芯，将空压机吸入气体中的颗粒杂质粘附在滤芯上。这种滤芯需要经常清洗，清洗时用热水、洗涤剂或合适的溶剂（如温度在70-80℃，浓度为5-10%的碱水溶液）将过滤材料清洗干净，烘干后再涂上油层（10#或20#机油）使过滤器恢复原有的效率。

粘滞撞击式过滤器对于大于10μm的颗粒的过滤效率约为93%。由于清洗或更换滤芯都很麻烦，这种吸气过滤器只适用于小型空压机。

10、压缩空气常用的过滤器有哪几种？

经过空压机压缩后的压缩空气中带有大量的杂质（水、油及固态颗粒），接在空压机出口后面的各种过滤器就担当着去除这些杂质的任务（气态水由干燥器去除）。从用途、结构和所使用的过滤材质来分，压缩空气过滤器可分为通用式过滤器、凝聚式过滤器和吸附式过滤器三种。

11、何谓通用式过滤器？

压缩空气进入通用式过滤器后游弯曲导流板引导产生螺旋运动，离心力将较大固体颗粒和液态水滴向外猛力抛掷，撞向集水杯内壁，并在重力作用下下降，越过挡水板落入集水杯中。挡水板将污液分离开来并防止喘流的空气再次将污液吸入带到下游。然后压缩空气从外向内通过螺旋，滤去细小的固体颗粒，最后从螺旋的中心经过过滤器出口排出。

大多数通用式过滤器使用陶瓷、塑料和金属的烧结滤芯。对多数工业用途的滤芯来讲，过滤精度为40-60μm就已经足够了。如果有必要，也可用5、10、20或70μm过滤精度的滤芯。滤芯精度越高，过滤器上的压力损失也越大。

12、何谓凝聚式过滤器？

压缩空气中所含的油，大多数都是以粒径为0.01-10μm气溶胶油雾和超细微粒的悬浮飞沫形式而存在的。通用式过滤器对这些微细油雾气溶胶是无法清除的。比如要比较彻底的清除者些超细微粒和油雾，就必须使用凝聚式过滤器。所以凝聚式过滤器又称微油雾过滤器。

13、凝聚式过滤器的滤芯的结构有何特点？

凝聚式过滤器可使用各种材质的滤芯，如金属烧结滤芯、多孔陶瓷滤芯等。但实际上使用最多的是超细玻璃纤维或超细聚合纤维制成的纤维滤芯。

大多数凝聚式过滤器的滤芯都作成复合结构，如由里到外第一层是预滤层，采用合成纤维毡；第二层为非粘合式立体排列的超细纤维过滤层---用作主过滤；第三层采用特种泡沫塑料制成的除油水覆盖物，它能有效收集液滴，防止被气流吹散而进入下游管道。由于纤维的机械强度不够，凝聚式纤维滤芯都要用不锈钢作内外骨架。

14、凝聚式过滤器与通用式过滤器的最大差别是什么？

由上所述，凝聚式过滤器与通用式过滤器的最大差别有两点：一是凝聚式过滤器能有效滤除通用式过滤器所不能滤除的10μm以下的气溶胶微粒；二是在结构上，在凝聚式过滤器中，空气是从滤芯的内侧向外侧流动，然后经过滤器出口排出。为了使空气流速在滤芯中逐渐减慢，凝聚式滤芯一般都作成结构与材质不一的复合结构。

15、凝聚式过滤器的过滤性能如何？

凝聚式过滤器是高效和超高效过滤器。滤芯的压力损失通常＜0.01MPa（初始压降），过滤效率可大于99.999%（质量比），过滤精度＜0.3μm，除油率达百万分之一。

16、凝聚式过滤器的工作原理是什么？

它的工作原理不同于通用式过滤器。凝聚式过滤器的滤芯结构紧密，不仅能依靠缝隙狭窄的微孔捕获粒径微小的污染物，而更重要的是这种滤芯能捕获它所能接触到的、比滤芯气流通道实际尺寸更微小的液态和悬浮粒子。经过预过滤的空气进入圆柱形凝聚式过滤器滤芯的内表面，由于容积的突然扩大，气流速度减缓，形成层流由内向外进入滤芯。在透过纤维滤层的流出过程中，空气中微粒被多种不同机理效应所捕获---这些机理就是前面已介绍过的布朗扩散、惯性沉积、直接拦截、重力沉积和静电吸引，细微的油雾粒子被捕获，并在气流作用下进入泡沫塑料外复层，油雾在通过泡沫塑料滤层时相互凝聚，变成粒径较大的液态油滴，在重力作用下沿外表面的塑料泡沫层沉降至过滤器的底部，再由排污口排出（自动或手动）。

17、凝聚式过滤器在使用中应注意什么？

凝聚式过滤器是精密过滤器，通常额定过滤精度≤0.3μm，能有效清除99.99%以上的油雾，其除水能力也比其它形式的过滤器更强。所以一般均用在过滤流程的终端。正因为精密，其显而易见的缺点是在使用中滤芯易堵塞，而且细微滤芯一般是一次性使用的，一旦压差超过允许值就必须更换滤芯，这就增加了运行成本。为了延长凝聚式过滤器滤芯的使用寿命，在它的前面一般都要求安装过滤精度在5μm左右的通用式过滤器或其它精度稍低的前置预过滤器。

18、什么是吸附式过滤器？

吸附式过滤器的结构与凝聚式过滤器相似，主要区别是吸附式过滤器具有活性炭滤芯，能有效的清除压缩空气中的臭味（粒径为0.002-0.0003μm）或某些细菌，故又称为除臭过滤器。用作吸附式过滤器滤芯的活性炭的物理性能如下：真密度2-2.2g/cm³，粒密度0.6-1.0g/cm³，填充密度0-0.6g/cm³，空隙率0.33-0.45，细孔容积0.5-1.1cm³/g，比表面积700-1500㎡/g，平均孔径12-20A。

19、吸附式过滤器有何功用？

除了消除压缩空气中的臭味外，吸附式过滤器还用来吸附那些逃脱凝聚式过滤器的极其微小的油雾微粒。这些粒径更小的油雾微粒，可能不会给一般工业气动装置带来不利影响，但对于一些特殊用途场合，一定要清除这些极其微小的油雾微粒和其它有害气体杂质时，就必须使用吸附式过滤器。例如制药、食品包装和输送、啤酒酿造设备和呼吸用气都要配备活性炭吸附式过滤器。

20、制药行业对空气品质有何要求？

微生物的繁殖过程需要氧气，通常以空气作为氧源。空气中含有各式各样的微生物，这些微生物随空气进入培养液，在适宜条件下，它们会大量繁殖，消耗大量营养物质，以及产生各种代谢物质，干扰甚至破坏药品生产的正常进行，使产品的效价降低，质量下降，甚至造成产品彻底失败等严重事故。因此，空气无菌化就成为很多制药工序的一个重要条件。

空气除菌有多种方法，过滤除菌是其中比较经济实用的一种。它采用定期灭菌的介质来阻截流过的空气中所含的微生物，以获得无菌空气。

21、制药用气对微生物杂质含量有何规定？

室外大气含菌浓度通常在1000-5000个/m³之间，微生物等价直径（细菌不能单独生存，一般都附着在灰尘上，所以有意义的大小是其等价直径）在5-20μm之间。因此单从绝对过滤考虑，似乎一般精度的过滤器都能将细菌拦截下来。

但是在环境中，细菌繁殖速度很快，其繁殖一代只需20-30min的时间。如果常温有营养液的储罐中进入一个细菌，则在15小时后，就可以繁殖到10亿个。这样大量的杂菌必然会使工艺受到严重的干扰或失败，故在很多制药工艺计算中，是以进入1-2个杂菌即当做失败为依据的。一般按染菌几率为10的-8次方来计算，即1000次生产周期所用的无菌空气只允许通过1-2个杂菌。这就对除菌过滤器提出了非常高的要求。

22、除菌过滤器在结构上有何特点？

除菌过滤器是用来清除有生命繁衍特征的微生物杂质的，这些微生物杂质就其个体尺寸而言，是不难用绝对过滤法将其拦截下来的。但由于微生物在环境中有异常活跃的繁衍速度，因此，除菌过滤器在结构上和使用上有如下一些特点：

（1）除菌过滤器的穿透率要非常小。根据公式，过滤器的穿透率是滤层厚度的函数，增加滤层厚度可使穿透率下降，所以除菌过滤器的滤芯厚度较一般过滤器厚；

（2）一般超细纤维的抗湿性能较差，碰到水分立即润湿，这不适合除菌过滤器使用。因为除菌滤芯本身必须能经受得住200℃高温蒸气的反复灭菌（100次以上），这就要求滤芯材料应有很高的抗湿强度和耐高温特性。加入硅酮疏水剂处理的特殊超细纤维能做到遇水完全不润湿且具有坚韧、不怕折叠及抗湿强度高等特点；

（3）除菌过滤器对辅助材料也有要求，例如所用的黏结剂与密封材料，应当是黏度强、不易老化脱落、密度高、耐水性能好、抗反复热冲击的无胶质卫生材料；

（4）除菌过滤器的滤壳必须杜绝一切容易导致细菌滋生而高温蒸气达不到的死角，实际上目前广为使用的除菌过滤器的滤壳都采用不锈钢材料制作，圆滑内表面不允许有任何尖角毛刺；

（5）由于进入除菌过滤器的空气都已经过深度预处理，实际上已不含水、油雾等气溶胶粒子，因此凝聚式过滤器的某些特点对它来讲已无实际意义。如在气流方向上，除菌滤芯一般都采用由外向里的进出方向，尽可能将菌体阻挡在滤芯外侧并便于消毒灭菌。

23、除菌过滤器在使用中应注意什么？

为了取得较好的除菌效果，除菌过滤器在使用中应注意下列事项：

（1）受制药工艺限制，除菌过滤器的工作压力比较低（2-3bar），在选型时，必须按给定的压力系数进行容量修正，对超细纤维滤芯而言，流速选择低一些，可以提高超细纤维的过滤效率。但这必然导致除菌过滤器的体积要比同容量其它过滤器更大一些；

（2）除菌过滤器滤芯通常都采用超细纤维制成，纤维直径很细，间隙很小，比较容易堵塞，而且很多制药工艺对用气的油雾杂质要求很严，为了提高过滤效率和延长使用寿命，保证制药质量，在除菌过滤器前一般都需要配备完善的中、高效过滤器作前置预处理；

（3）定期杀菌对除菌过滤器来讲非常重要。杀菌方式很多，如紫外线杀菌、静电杀菌等。但最常用、最方便的还是蒸气热杀菌，即在使用一定时间后（时间长短由工艺决定）用温度在160℃以上的蒸气通入滤壳夹层或直接对滤芯进行高温杀菌（为了避免液态水滴进入，蒸气管道可配备蒸气过滤器），也可将整只过滤器从管线上拆下来，放入容器中进行高温杀菌。

24、深层棉花过滤器有何特点？

在相当长的时期内，制药工艺广泛采用深层棉花（活性炭、玻璃纤维）过滤器来提供制药用气。当空气流量确定并选定空罐速度（一般为0.1-0.3m/s）后，很容易计算出过滤器壳体的直径，而过度则必须按对数穿透定律结合实验数据进行计算。这种过滤器的缺点很明显：体积庞大、滤层太厚、耗用棉花过多、结构复杂、安装困难、阻力损失很大、消毒时要消耗大量蒸气而且对温度的控制也要十分小心，温度过高容易使棉花焦化而局部丧失过滤功能，甚至有烧焦着火的危险。所以，深层棉花过滤器已逐渐退出制药除菌过滤器的行列。

25、目前常用的除菌过滤器有哪些？

目前制药工程常使用的除菌过滤器都采用不锈钢外壳，滤芯为三度空间无胶质硅硼纤维经高温高压直接定型制造。滤芯精度达0.01μm，细菌无法通过，无处滋生。滤芯可经200℃高温蒸气顺向或反向通过，重复消毒100次以上而不降低除菌效率。整体尺寸也很小。如Ultrafilter的流量为12Nm³/min（7bar）的除菌过滤器，其外形尺寸仅为380*160mm。目前Ultrafilter、d .h等公司的系列除菌过滤器都已通过WHO、FDA等卫生、食品药物标准认证，其应用前途很广。

26、什么是分离器？

将空气与空气中的污染物分离开来的设备叫分离器。过滤器是分离器的一种。当压缩空气中所含的污染物浓度或颗粒粒径较大时，若单纯采用过滤器来滤除，有时过滤效率会很低、有时会出现早期堵塞等现象。此时可采用分离器将大颗粒固体杂质先行除去或将杂质浓度降下来，再由过滤器进行深度净化处理。

一般分离器的工作原理都建立在惯性（撞击或离心）分离基础上。

在压缩空气净化流程中用得较多的分离器是气液分离器。气液分离器又称油水分离器。

27、油水分离器的主要功能是什么？

油水分离器一般安装在空压系统的后部冷却器后面，在它后面的净化设备有干燥器、各种精密过滤器和储气罐等。

空压机最后一级排出的空气温度可达140-170℃，在这样的高温条件下，压缩空气中常混有大量的气态油和水蒸气，因此首先要由后部冷却器降温，以初步离析出压缩空气中的水分和油。从后部冷却器出来的压缩空气中的水分和油雾浓度仍然相当高。油水分离器的作用就是进一步分离压缩空气中所含的水分和油雾，使压缩空气得到初步的净化和处理，以减少由此引起的气动设备的污染，并可减轻下游净化设备的负载。

28油水分离器有几种结构形式？

油水分离器的结构形式很多，从收集到的资料来看，目前常用的油水分离器可分为旋风式、挡板式、水浴式和填料式几种。

29、旋风分离器有什么特点？

旋风分离器利用气流从切线方向进入容器，在容器里形成旋转运动时所产生的离心力场来分离重度较大的微粒。

旋风分离器的优点是结构简单，制造方便，结构形式多样，可适应不同使用场合的的需要。对旋风分离器总的要求是：

（1）分离器的直径不能太大，因气流旋转运动所产生的离心力与分离器的半径成反比，半径越大，分离器分离效率就越低；

（2）进口的气流速度要适当。旋转气流所产生的离心力与气流速度的平方成正比，故气流速度越小，则分离效果越差，但气流速度大，则能量损失多（压力降大），同时也会产生涡流而降低分离效率。

30、旋风分离器能分离多大粒径的颗粒?

在旋风分离器中所能分离的最小颗粒粒径与“离心效应”有关。

所谓离心效应是指粒子在旋风分离器里受到的离心力Fθ与其本身重量W的比值。

即ψ= Fθ/W

Fθ=πd³/6*ρ*V²/r

W =πd³/6*ρ*g

代入，得：ψ=V²/rg

式中：d ---颗粒直径（m）

ρ---颗粒密度（㎏/m³）

V ---气体旋转速度（切向速度，m /s）

r ---旋风分离器半径（m）

g ---重力加速度（9.81m /s²）

在离心力场中，离心效应ψ的大小，表示了相对重力来讲，粒子重量增加的倍数。例如在半径r =

50mm处的颗粒，在切向速度V =50m /s时，离心效率ψ= 5000，即相当于该颗粒的重量增加了5000倍。

用在气动系统中的旋风分离器一般采用的进口气流速度为15-25m /s，排气出口气流速度为8m /s。对分离10μm以上的微粒效率较高，可达90%，但对分离10μm以下的微粒，特别是对密度较小的水雾及油雾的分离就比较困难，因此，旋风分离器一般都装在过滤器及干燥机前面作为粗净化使用。

31、旋风分离器在使用中应注意什么？

旋风分离器是一种非高效的分离设备，即使用在除尘上也只能作为第一级除尘设备用。在压缩空气系统中，它稚嫩发用在后部冷却器后面初步除去压缩空气中粒径较大的污染物杂质。由于粒子受到的离心力与气流速度的平方成正比，因此其离心效应对流量非常敏感，即在变负荷工况下，分离效果经常变化。例如在冷干机里使用旋风分离器作气液分离用，在低负荷时往往出现分离不干净现象。另外，在旋风分离器里会产生由气流中心负压引起的“二次旋流”现象，容易造成空气短路，会将已经分离出来的微粒带入排气管。

32、挡板式分离器是如何工作的？

当压缩空气沿气管进入分离器内，气流受到挡板的阻挡，空气中润浸性较好的水、油污染物便会附着、停留在挡板表面并在挡板边缘积聚成大颗粒液滴落入分离器壳体底部。对于大于1μm的液滴都可以利用撞击法将其分离出来，撞击受到不可太低。当受到太低时，空气中的液滴会像气体那样绕着挡板流动。但气流受到也不能太高，否则液滴会弹起溅落回空气中。用在喷油螺杆机里的油气分离器的进气受到控制在3 m /s为最佳。

另一部分逃脱挡板捕捉的粒径小于1μm的微细液态粒子随气流运动方向改变，产生下降而后上升的环形回转，并在此过程中与空气分离。为了保证油水分离效果，气流在回转后上升速度应缓慢，速度限制在0.3-1m /s。

33、水浴式分离器有何优缺点？

其作用是可以清洗掉压缩空气中较难去除的油雾等杂质，且清洗效果较好。但缺点是，使用时间较长后，在在容器里的液面上会漂浮有一层油污，需要经常排出和清洗。同时由于通过水浴，压缩空气中的水分会有所增加。

34、填料式分离器是如何工作的？

填料式分离器是利用填料的惯性拦截作用，将空气中的水分和油雾分离开来。它所采用的填料有焦炭、瓷环、金属屑、金属丝网和塑料丝网等。分离效率随表面积增大而增大。丝网分离器的体积在同类产品中是属于较小的，由于丝网表面间隙小，可以除去较细小的雾状微粒（可小于5μm），分离效率可达98-99%，且阻力损失不大。但对于雾末浓度很大的场合，会因雾末堵塞间隙而增大阻力损失。

35、分离器与过滤器有何异同？

分离器与过滤器都是用物理方法去除压缩空气中污染物的装置。它们之间的差别在于：

（1）在对空气污染物负载能力上，分离器几乎不受杂质浓度的影响，而过滤器对进入的空气的质量状况及负载水平都有要求；

（2）分离器的工作机理几乎是单一的惯性拦截，而过滤器的过滤机理是多种机理的综合；

（3）过滤器是一种过滤精度很高的分离器，许多过滤器就是以分离器命名的，如微油雾分离器等，但分离器一般不能叫做过滤器，因为对它的分离精度一般是不做要求的；

（4）过滤器的滤芯有一定的寿命，因此滤芯都做成可更换的拆卸结构，而分离器的分离部件一般都是无限寿命的固定结构。

内容来源：我又何尝饶过岁月    制药人职场加油站   
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