李凱（睿能（沈陽）熱泵技術有限公司,沈陽110136）

空氣濾清器性能測試臺的設計

李凱
（睿能（沈陽）熱泵技術有限公司,沈陽110136）

摘要：隨著內燃機技術的發(fā)展，人們對空氣濾清器的性能要求越來越高。本次研究介紹了空氣濾清器性能測試臺的設計原理、組成部分、試驗步驟等內容，為空氣濾清器產品性能的測試工作提供了重要依據(jù)。

關鍵詞：空氣濾清器；性能測試臺；設計

1引言

內燃機作為一種有效的提供動力的熱機，廣泛的應用在各個領域中。內燃機在工作過程中要吸入空氣與燃油進行混合燃燒，并對外界輸出功。空氣中含有的雜質會加劇內燃機內部的磨損，縮短內燃機的使用壽命。為了有效的去除空氣中的雜質，要在內燃機吸氣口處設置一個除塵裝置，這個裝置就是空氣濾清器。

2空氣濾清器簡介

空氣濾清器主要由外殼及濾芯兩部分組成。根據(jù)濾芯的不同，空氣濾清器可分為干式及濕式兩種。干式空氣濾清器的濾芯材料多為濾紙或無紡布，裝用時濾芯不能沾有機油或水。濕式空氣濾清器濾芯材料多為海綿狀的聚氨酯材料，裝用時需在濾芯上加入機油。

3測試設備設計依據(jù)及原理

3.1設計依據(jù)

為了對空氣濾清器產品質量進行測試，本次研究進行了空氣濾清器測試臺的研究。設計測試臺時，應滿足表1所示的相關標準。

表1常用空氣濾清器性能測試標準

3.2設計原理

空氣濾清器測試臺就是通過真空泵工作抽氣，使經過粉塵供給裝置混合噴出的含塵空氣流經空氣濾清器的過程。在此過程中，采集粉塵供給量、進出口壓差等測試數(shù)據(jù)并進行計算和分析，最后得出結果報告。測試臺應具備空氣流量和粉塵供給量調節(jié)功能，從而滿足不同規(guī)格型號的空氣濾清器試驗條件。

4測試臺的組成

4.1粉塵供給部分

粉塵供給部分由干燥器、粉塵供給裝置及粉塵噴射器組成，必要時還應設置空氣調壓閥。由于試驗用灰一般易吸水，所以應在空氣源后端設置干燥器進行除水。粉塵供給裝置是按照一定的粉塵供給速率為測試系統(tǒng)供給試驗用灰的設備。每次加灰速率與平均加灰速率的偏差不大于5%。粉塵噴射器可以簡單的看成是一個三通。當干燥空氣通過時會在旁路產生負壓將粉塵吸入與空氣混合排出。

4.2阻力測量部分

阻力測量部分包括進、出口測壓管和差壓變送器，用于測量空氣濾清器的進氣阻力，并為儲灰能力試驗提供判定條件。判定條件一般為進氣阻力達到某一設定值，設定值一般由空濾器生產廠家提供或按相關標準規(guī)定執(zhí)行。

4.3絕對濾清器部分

絕對濾清器用于收集通過被測件的試驗粉塵，進行濾清效率計算。為了避免污染后部管路。絕對濾清器分為殼體和濾芯兩部分。殼體應分為可打開的兩體，以便方便安裝和更換絕對濾濾芯。殼體上、下部分應設置成圓錐形或方錐形。濾芯材料一般為玻璃纖維，標準中規(guī)定玻璃纖維直徑應在（0.76～1.27）μm，最小厚度為12.7mm，最低密度為9.5kg/m3，并要求過濾精度達到99%。

4.4空氣流量調節(jié)部分

空氣流量調節(jié)部分主要由調節(jié)閥、節(jié)流裝置、抽氣機和測量元器件組成。其主要功能是為測試臺提供可調節(jié)的空氣流量。

5試驗過程及步驟

5.1準備工作

首先，按要求調試粉塵供給裝置，使其能按要求的粉塵供給速率送粉。其次，稱量試驗前被測空氣濾清器質量并作記錄。第三，稱量試驗前絕對濾清器濾芯質量。第四，安裝好絕對濾清器濾芯，并將空氣濾清器安裝在測試設備上。

5.2進氣阻力測試

啟動真空泵，調節(jié)空氣流量調節(jié)機構，使空氣流量達到被測空氣濾清器的額定流量。通過差壓變送器采集被測空氣濾清器進、出口兩端壓差并記錄。再次調節(jié)空氣流量調節(jié)機構，使空氣流量達到被測空氣濾清器的額定流量的50%。接下來再次采集被測空氣濾清器進、出口兩端壓差并記錄。

5.3濾清效率測試

開啟真空泵，向粉塵供給裝置中加入所需的試驗灰。啟動粉塵供給裝置，將試驗用灰噴入被測空氣濾清器。噴入試驗用灰達到要求量后停止試驗，關閉粉塵供給裝置。關閉真空泵。卸下被測空氣濾清器，稱量試驗后質量并作記錄。最后，稱量試驗后絕對濾清器濾芯質量進行濾清效率計算。

絕對濾清器稱量法計算公式：

η—濾清效率

D1—絕對濾清器濾芯實驗前質量

D2—絕對濾清器濾芯實驗前質量

B—加灰量

此外，對于濕式濾清器來說，還應對其進行失油率試驗。

6結論

空氣濾清器性能測試臺是空氣濾清器設計單位開發(fā)新產品的試驗設備，也是空氣濾清器生產廠家進行產品檢測和發(fā)動機生產廠家進行空氣濾清器入廠檢驗的必備設備。本次研究介紹了空氣濾清器的組成部分、設計原理、實驗過程，為空氣濾清器測試臺的設計提供了可參考的方法。

參考文獻：

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