专利名称：油凝集过滤器的制作方法
技术领域：
本发明涉及改进的分离器，用于从诸如油润滑压缩机或真空泵的气流中除去油滴。
常用的压缩机或真空泵的滑板或螺杆是用油润滑的，其中油是用来密封压缩机或泵的工作面，以便产生更有效的压缩循环。由于机械作用，在进行压缩循环之后，一部分雾状小油滴将不可避免地混入气流中，结果在压缩机或真空泵的下游部分形成粒度为0.01-5微米的气溶胶油滴。通常是将上述气流喷射到一个表面上，例如象英国专利申请号8703314所示采用一组挡板或采用一个旋转装置，借此对所含油滴进行初级分离，用这种方法可除去多达95%的所夹带的油滴。含有残余气溶胶油滴的气体通到一个凝集过滤器，进行第二级除油。
用于第二级油分离的凝集过滤器通常是管状的。一般情况下带有一个凝集层，凝集层装在一个泄流套垫内，或在凝集层内侧装有一个泄流套垫(视流动方向而定)。油通过套垫而被除去，该套垫必须具有很粗糙的质地。这种过滤器最好能具备对流过气流阻力最小以及油夹带量最小的综合性能。
本发明者出乎意外地发现，用碳氟材料浸渍或处理滤筒的泄流层可以大大降低通过凝集过滤器的油夹带量。
因此，本发明提供了一种用于凝集气流中雾化油滴的过滤器，该过滤器包括一个由微纤维材料制成的油凝集层和一个由泄油材料制成的第二层，第二层(泄流层)位于第一层的下游并与第一层面对面相接触，所述泄流层接收来自凝集层的油，并提供一个通道使油供助重力从过滤器排出，所述过滤器的特征在于，泄流层在使用前经碳氟材料处理。
本发明还在于用上述凝集过滤器从气流中除去气溶胶油滴。
据信用碳氟材料处理使得油夹带量大大降低的原因之一是在排泄的油和流出的气体之间具有更大程度的物理分离。当用于压缩机或真空泵时，生产泵的厂家的通常作法是在带有水平轴的过滤室中装一个凝集过滤器。这种形式的常规凝集过滤器是沿其周边通过外部套垫的整个深度均匀润湿的。泄流层中碳氟材料的作用是改善该层的表面性质，使其更加斥油。由于油不能按灯芯效应进入该层的孔隙或纤维中，所以油不易进入泄流层，这有助于其凝集作用。在纤维泄流层(如Lantor7213H)的情况下，观察到该层下游表面裸露纤维上的油被气流以液滴的形式夹带走，而根据本发明采用碳氟化合物处理过的层，则不会出现这种情况，即使出现，其程度也是很低的。泄流层亲油性的降低可使得油更快的排泄，从而泄流层大约只有底部三分之一区域由于油通过该过滤器相对较平静的区域排出而被润湿，而气体通过该过滤器相对较干燥的顶部三分之二区域流出，因此气体与所夹带的油接触程度降低了。
上述油凝集层可由无机材料如玻璃微纤维经二次加工或模压而制成。其结构和孔隙尺寸应足以留住粒度为0.01-10微米的微粒和液滴，尤其是粒度小于1.5微米的微粒(它们是真空泵夹带油的主要成分)，并且按ASTMD1986-1971(MilitaryStandard282)标准用邻苯二甲酸二辛酯测定，其效率应为99.97-99.9999%。它可由一层层相裹的多层板形成，或由折叠板制成，也可通过模压或真空成型来制备。它可以不经粘合剂浸渍，在这种情况下它通常是由一种织物支承的，以防止该介质发生迁移。此外，它也可以用能提供疏水性、亲油性以及机械强度的树脂粘合剂浸渍。适用于凝集层的介质包括如GB-A-1014882(DomnickHunter)、GB-1544822、GB-A-1603519(后二个都属于ProcessScientificInnovations)所述的微纤维滤纸和滤管。具体讲，可以是由硼硅酸盐微纤维模压而成的滤管。适用于滤筒的介质可由下列各处购得英格兰的EvansAdlardofWinchcombe;西德的Binzer;美国的Lydall、Dexter&Holingsworth和Vose。含有各种品级适用的凝集介质的滤筒可由下列各处购得西德的Mann&Hummel;美国俄亥俄州的Airmaze和LockerAirmareofCleveland;英格兰的DomnickHunter，Birtley和美国的Technalab。
外层套垫可由聚酯或其它纤维材料的毡制品或网状泡沫塑料制造。目前用泡沫塑料已经得到较好的夹带性能，即夹带量较低，但是它们在较高温度的工作状态下存在一些缺点，因而一般认为它们只适用于真空泵。聚酯毡的操作温度可达160-180℃，这很适于压缩机，并且真空泵也越来越需要这种耐温性质，但它们的油分离性能不如泡沫塑料好。本发明的优点是，可以制造从油凝集作用的角度讲性能等于或优于泡沫塑料的毡制品，同时保持该毡制品有利的耐温性。采用未经处理的聚酯毡得到通过滤筒后的油夹带量为1.5-5毫克/米3，而采用泡沫塑料油夹量通常约为0.5毫克/米3。采用根据本发明经碳氟化合物处理的聚酯毡泄流层，在正常气体流量下油夹带量为0.2-0.5毫克/米3，其中大多数情况下接近于0.3毫克/米3。还发现在气体流量很大的条件下油夹带量为1-2.8毫克/米3。可以采用经碳氟化合物浸渍的聚酯毡，例如Lantor7213H(Lantor，Bolton，England)，它是由直径为10-20微米的微纤维经粘合剂粘结在一起而构成的，并且用碳氟化合物进行蘸涂处理后，通过加热辊进行干燥并将该织物热固化，所述织物含有约1%(重量)的碳氟化合物。另一种适用的材料是T 10T(Webron，Bury，England)，它是直径为12.4-17.5微米的纤维构成的聚酯毡，通过蘸涂法用可聚合的碳氟化合物液体进行浸渍，加热干燥，以便将该液体聚合并交联，最终所得的织物含有5%(重量)的固体碳氟树脂。可以设想上述碳氟化合物处理也适用于那些可由Kureta(西德)、Recticel(比利时)、Scott(美国)和Declon(英格兰)购得的一般具有80孔隙/英寸的网状开孔泡沫塑料。
下面参照实例进一步介绍本发明。
实例1(参考)利用来自油润滑旋转真空泵的排放气流评价不同凝集过滤器的油夹带性能。具体做法是令排放气流通过本发明的过滤器，然后喷射到高效玻璃滤纸上，以便将夹带的油滤出。然后用溶剂萃取捕获到的油，并用红外光谱仪进行定量分析。发现从带有特殊泄流材料的滤筒得到的油夹带量有赖于通过滤筒的空气流速，因而在不同的真空压力差下进行了试验，以评价流速的影响，典型的峰值夹带量如下所示来源材料夹带量(毫克/米3)FELTSLantor7213H50WebronT10T1.5-5EdwardW.AndrewsT380T5501.5-5FOAMSRecticelSA500.5KuretaSA350.5KuretaSF350.5上述烧毛处理的目的是除去织物的表面纤维。可以看到油夹带量降低了一个数量级。
实例2采用实例1的程序，得到一组油夹带量对真空压力差的曲线，所用泵为R5/100旋转叶片真空泵，泄流层的材料如图2所示。从
图1可以看到，经碳氟化合物浸渍但未经烧毛处理的聚酯毡7213H试样，在-0.2巴的真空压力差下，油夹带量小于0.5毫克/米3，其油夹带量随真空压力差的增加而逐渐降低，当真空压力差大于-0.5(绝时值)巴时，7213H的油夹带量小于未经浸渍的泡沫材料5A50的油夹带量。在图2中可看到T10T材料给出类似的性能。
权利要求
1.一种用于凝集气流中雾化油滴的过滤器，包括一个由微纤维材料制成的油凝集层和一个由泄油材料制成的第二层，第二层(泄流层)位于第一层的下游且面对面与第一层相接触，所述泄流层接收来自凝集层的油，并提供一个通道使油借助重力从该过滤器排出，其特征在于所述泄流层是经过碳氟材料浸渍的。
2.按权利要求1的过滤器，它是管状的，带有凝集层，凝集层装在泄流套垫内，或在凝集层内侧装有泄流套垫(视流动方向而定)，凝集的油从套垫排出，该套垫具有比凝集层更粗糙的孔隙。
3.按权利要求1的过滤器，其中凝集层是由无机材料如玻璃微纤维经二次加工或模压而制成的，其结构和孔隙尺寸应确保能留住粒度为0.01-10微米的微粒和液滴，按Military Standard 282标准测定其效率为99.97-99.9999%。
4.按权利要求1、2或3的过滤器，其中凝集层是由多层相包裹的板或折叠板通过模压或真空成型而制成的。
5.按上述任一权利要求的过滤器，其中凝集层是由硼硅酸盐玻璃微纤维制成的。
6.按上述任一权利要求的过滤器，其中泄流层是经碳氟材料浸渍的聚酯织物。
7.按权利要求6的过滤器，其中以聚酯织物的重量计碳氟材料的含量为1-5%(重量)。
8.按权利要求1-5任一项的过滤器，其中泄流层是由经过碳氟材料浸渍的开孔塑料制成，如聚酯、聚乙烯和聚氨酯泡沫塑料。
9.一种从气流中去除气溶胶油滴的方法，包括将所述气流通过一个如权利要求1-8任一项所述的凝集过滤器。
10.按权利要求9的方法，其中凝集过滤器是在气流对之喷射的表面的下游使用的，在气流进入该凝集过滤器之前，大部分最初夹带的油凝集在所述的表面上。
全文摘要
一种用于凝集气流中雾化油滴的过滤器，包括一个微纤维材料如玻璃微纤维制成的油凝集层和一个位于凝集层下游的由毡制品或泡沫塑料制成的第二层，泄流层用碳氟材料浸渍过，以降低油夹带量。
文档编号B01D39/14GK1036515SQ8910089
公开日1989年10月25日 申请日期1989年2月17日 优先权日1988年2月17日
发明者乔治·舍伍德·亨特, 安德烈亚斯·吉尔伯特·查默斯 申请人:科学过程创新有限公司