空滤设计基本方法及计算
空气过滤器的设计技巧.
多袋式过滤器一滤芯消毒方法1消毒柜内消毒,把滤芯从塑料袋中取出,置于消毒柜内在121ºC下消毒30分钟.2在线消毒请,滤芯按正确的方法安装在滤器内(固定板与滤芯间隔0.5mm.通蒸汽30分钟二进出流向识别滤芯外面进中间出,正反冲可按不同方向进行.三孔径识别多袋式过滤器/滤芯壳体有热熔字体,标明滤芯材质及孔径。
四滤芯安装方法1将O型圈湿润,慢慢将滤芯垂直插入,必须全部插到不锈钢第圆槽内。
2将滤芯部翅片用不锈钢孔板压好,压板不需太紧,以防高温消毒时滤芯变型。
3避免直接用手接触滤芯。
4使用前尽可能冲洗滤芯。
5开机或关机时,请慢慢转动阀门,不要一下子打开或关闭,以防在高温消毒时滤被吸瘪。
五滤芯维护方法滤芯使用至不能满足设计流量时(流量明显下降前后压力表差在0.1MPa请停机后打开滤器从滤器,从中取出滤芯,用清水冲洗表面赃物,然后先在的4%的盐酸中浸泡24小时,再在4%的氢氧化钠中浸泡24小时,后用清水冲洗(浸泡时取下二根O型圈,以防膨胀。
六储存法袋式过滤器/1将滤芯浸泡在消毒剂中,将滤器不锈钢外壳灌满消毒剂。
2滤芯取出烘干,(50ºC36小时3将滤芯取出晾干,在气候干燥地区。
4未干燥的滤芯请不要用塑料袋包装以防发霉。
聚丙烯滤芯:(PP材质:聚丙烯滤芯介质为聚丙烯膜。
・60・郑州轻工业学院学报f自然科学版2008年介绍,本文不再涉及.1空气过滤器的工作原理空气过滤器的结构如图l所示.1.空气过滤器本体2.导沉板3.滤芯4.锁紧螺栓5.伞形挡水板6.保护罩7.水杯8.排水阀图1空气过滤器结构图’从进口流入的压缩空气,被引进导流板2,导流板上有均匀分布的类似风扇扇叶的斜齿,迫使高速流动的压缩空气沿齿的切线方向产生强烈的旋转,混杂在空气中的液态水油和较大的杂质在强大的离心力作用下分离出来,甩到水杯7的内壁上,流到水杯的底部.除去液态水油和较大杂质的压缩空气,再通过滤芯3的进一步过滤,清除微小的固态颗粒,然后从出口输出清洁的压缩空气.伞形挡水板5将水杯分隔成上下2部分,下部保持压力静区,可以防止高速旋转的气流吸起杯底的水油.聚集在杯底的水油从排水阀8放掉.【2o空气过滤器必须竖直水杯向下安装.2空气过滤器的主要性能指标1过滤精度.指允许通过的杂质颗粒的最大直径.影响过滤精度的关键是滤芯,可根据后面元器件的需要选择不同的滤芯,使其达到相应的过滤精度.2流量特性.指在一定的进口压力下,通过过滤器的空气流量与过滤器两端压力降之间的关系曲线.实际使用时,最好在压力损失小于0.03MPa 的范围内选用.在空气过滤器中,影响流量特性的主要是本体和滤芯.3分水效率.指分离出来的水分与进气口空气中所含水分之比.一般要求空气过滤器的分水效率不小于80%.影响分水效率的主要是导流板.3空气过滤器的设计重点3.1空气过滤器的本体设计空气过滤器的本体是整个过滤器的基体,是主要的承载部分,它在很大程度上决定了空气过滤器的外观和流量特性.本体的材料一般选用压铸铝合金或锌合金,塑胶材料虽便宜但强度不高.在设计时,空气过滤器本体外型要与减压阀、油雾器的外型类似,要综合考虑。
空滤设计基本方法及计算
粗滤效率 Prefilter efficiency ：99.8% 在沙漠环境下 In the desert environment ： 寿命 Life time ：35h or 1000km
空气滤清器设计的基本原理和计算方法 The basic principle and calculation method of the air cleaner design
不同形式的粗滤器与细滤器组合，形成多级式空气滤清器。
离心式空气滤清器是指带有粗滤装置的空气滤清器 影响发动机缸套、活塞、活塞环等机件磨损的最危险的粉尘粒径约20um
空气滤清器设计的基本原理和计算方法 The basic principle and calculation method of the air cleaner design
滤芯上的滤材具有最大的面积Fmax。 2. 当0.34 ≤ d/D ≤ 0.66时：
滤芯上的滤材面积F≥90%Fmax。
表一
d/D 0.1 0.2 0.3 0.34 0.4 0.5 0.6 0.66 0.7 0.8 0.9
Fmax % 36 64 84 90 96 100 96 90 84 64 36
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七.滤材的选用:
滤材的选用应满足滤芯的基本要求,在内燃机进气系统中空气滤芯常用的滤材有: 1.以有机合成纤维为主体的无纺布； 2.以玻璃纤维为主体的玻璃纤维滤布； 3.以木浆纤维为主体的滤纸；
离心式空气滤芯的滤材，一般选用以木浆纤维为主体的滤纸或覆膜滤纸。 瓦楞滤纸是最常见用在工程机械车的滤芯上，其优点是在同等的过滤面积下， 增大的表面过滤面积有利于提高滤芯的容尘量，既提高滤芯的寿命。
Bao yadong
一.空气滤清器的工作过滤原理和结构:
空滤器设计要点
4.5
在额定空气体积流量下，滤芯的容灰量应符合下式要求: C ≥ 0.0 2 A或 C ≥ （0.6----0.8） qνe
5进气口的设计
在额定空气体积流量下进气口的气流速度一 般为20-30m/S，因空滤器进气口的结构分为两种 形式，1.直接进气；2 切向进气；直接进气气流 速度一般25m/s以下，切向进气气流速度一般 25m/s以上。 进气口直径按下公式计算
3增压柴油机qνe按下公式计算：
qνe＝Ｐ•ge•α•Ao/(1000•γα)
式中：qνe─额定空气体积流量，（m³ ／h）； Ｐ─发动机额定功率，ＫＷ； gｅ─发动机额定功率时的燃油消耗率，g/KW•h(约235g/KW•h)； α─发动机额定功率时的空气系数（增压发动机取２.０，增压中 冷发动机取２.１）；
3.1进气系统对空滤器布置的要求：
空滤器作为发动机进气系统的一部分，在系统布置时，必须从整个进气系统考虑以 下几点： ⑴空滤器进气口处的温度，不应过高，一般不超过环境温度的１５℃，进气温度过 高会降低发动机充气系数，应远离排气高温区，应迎风，借助车辆行驶的速度，提高充 气量． ⑵进气应避免吸入雨、雪及发动机排出的废气． ⑶进气口应避开机仓的负压区，集尘区，甩泥区，轿车空滤器的进气口一般置于汽 车的前脸，卡车空滤器的进气口应仅量伸高，放在驾驶室顶部，以降低空气含尘浓 度．． ⑷空滤器内壁不应喷漆，管子内壁不许生锈，脏物脱落会吸入发动机内，非常危险． ⑸空滤器至发动机进气口之间的管子应减少接口的数量，接口的卡箍应沿管壁３６０ °密封． ⑹ 空滤器装在车辆上应便于保养，便于维修，在空滤器外壳上的醒目位子贴上明确 的保养说明．
9.
Q21用空滤器结构设计和计算
9.1 额定空气体积流量的确定 对于Q21发动机用空气滤清器的额定空气体积流量的计算根据 QC/T32-2006汽车用空气滤清器试验方法A2公式如下： Qve =0.03×n×νh×ηv×ε Qve =0.03×6000×1.1×0.7×1 Qve =138.6m³ /h 公式中：n------汽油发动机的额定转速 νh————汽油发动机的排量； ηv————汽油发动机的充气系数；汽油发动机转速在 3500r/min以上，ηv =0.7； ε——脉冲系数；（三缸以上为1）； 根据以上计算并与佳景公司商定Q21用空滤器空气体积流量为 170m³ /h，大于理论计算的1.2倍，这样大大的满足了汽油发动机的工况 要求，同时又符合奇瑞汽车有限公司企业标准Q/SQR.04.031-2006空气滤 清器总成技术条件中规定的原始阻力值≤1.8KPa的要求。
空气过滤器的滤速与面风速计算公式
空气过滤器的滤速与面风速计算公式首先，我们需要了解以下几个概念：1. 滤速（Filter Velocity）：指空气通过过滤器的速度，一般以米/秒（m/s）为单位。
滤速的大小对过滤器的性能有重要影响，过高的滤速可能导致过滤器堵塞或漏滤，而过低的滤速则可能导致过滤效果不好。
2. 面风速（Face Velocity）：指空气进入过滤器的速度，一般以米/秒（m/s）为单位。
面风速也是评估过滤器性能的指标之一，通常会根据具体应用需求进行设计。
下面介绍两种常见的空气过滤器滤速与面风速计算公式：1.手动设计公式：滤速与面风速之间的关系可以通过以下公式计算：滤速=Q/(A×V)其中，Q表示空气流量，单位为立方米/秒（m³/s）；A表示过滤器的有效施工面积，单位为平方米（m²）；V表示过滤器的体积，单位为立方米（m³）。
2.自动设计公式：滤速与面风速之间的关系也可以通过以下公式计算：滤速=Q/A其中，Q表示空气流量，单位为立方米/秒（m³/s）；A表示过滤器的有效施工面积，单位为平方米（m²）。
这两个公式都是根据空气流量与过滤器面积之间的关系推导得出的，通过调整空气流量和过滤器面积可以实现滤速的控制。
需要注意的是，这两个公式都是理论值，实际应用时还需要考虑其他因素，如过滤器结构设计、空气流动特性等。
除了滤速与面风速之间的关系，还需要考虑过滤器的阻力和压损。
过滤器的阻力与空气流速成正比，通常可以通过实验测量或厂家提供的数据进行获取。
过滤器的压损是指空气通过过滤器时由于阻力造成的气体压力损失，一般以帕斯卡（Pa）为单位。
通过以上公式和概念，可以根据具体应用需求来计算空气过滤器的滤速与面风速，以满足过滤效果以及能耗的要求。
空滤设计基本方法及计算PPT课件
n =πd / 5δ
n---滤芯的折数
d
δ---滤纸的厚度 mm
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十. 滤芯的面速验算:
1×103 7.2×n×b×h Q
V=
V---滤纸的面速 m/s Q---空气额定流量 m3/h n---滤纸的折数 折 b---滤纸的折宽 mm h---滤纸的高度 mm
V＜0.08 m/s (非常重要)
▲空气滤清器应有很高的滤清效率，能把引起发动机缸套、 活塞、活塞环等机件严重磨损的尘粒滤除掉，减少发动 机的磨损，提高发动机寿命和工作的可靠性。
▲空气滤清器应有足够的容尘量，或空气滤清器的寿命要 长，或空气滤清器的保养周期要长。容尘量、寿命、保 养周期，三句话是一个意思，就是要使空气滤清器的使 用、保养费用“省”、“低”。
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十一.滤材最大面积Fmax的确定:
在设计圆筒形滤芯时，应注意控制滤芯的内 径d
与外径D的比值，其目的是为获取滤芯的滤材 下图（具表一）为d/D的比值与滤材最大的面积Fmax的关系
当有滤最材大的的面面积积F相F m同a x ，时，这可对对设应计不滤同芯的是的非d/常D的重比 值，要即的对。应不同的滤材折宽b，为了有利于滤材不 并折，应选用较小的折宽b。
叶片环 blade ring, 壳体 housing
主滤芯 main filter element
上盖 cover
安全滤芯 safety element
密封垫 Packing 排尘阀
Dust release valve
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3.1 叶片环设计与计 算:
叶片环叶片的角度 对粗滤效率的影响非常重要，叶片通道中空气流速的大小对粗 滤而言是决定性的。空气流速值大，有利于提高叶片环的粗滤效率，但会使 总成原始阻力明显增大；空气流速值小，空气中尘粒的离心力就小，粗滤效 率会下降。
空气过滤器的容尘量的计算方法（中建南方）
空气过滤器的容尘量的计算方法（中建南方）空气过滤器的容尘量的计算方法在工业化快速发展的今天，空气过滤器的使用率一直在持续上升。
无论是工业领域还是民用领域，空气过滤器已经普遍存在于人们的生活和工作当中了，不同的领域，也需要不同的空气过滤器类型，那么在使用的过程当中，空气过滤器的容尘量是怎么算的？使用过程中如何有效的保证其使用寿命？下面我们做简单的介绍。
过滤器的容尘量是指过滤器的最大允许积尘量，当积尘量超过此值后，过滤器阻力会变大，过滤效率下降。
所以，一般规定过滤器的容尘量是指在一定风量作用下，因积尘而阻力达到规定值（一般为初阻力的2倍）时的积尘量。
过滤器积尘后阻力的增加值与固体尘粒的大小有关。
灰尘在过滤器上沉积以后，对其效率的影响是非常复杂的，一定的风速下，它取决于滤料的性质、尘粒的性质与大小。
例如，一般纤维料构成的空气过滤纸，因滤料积尘后增加了过滤器的接触阻留效，同时还会因为尘粒的荷电作用使其他尘粒在已阻留的尘粒上积集起来，从而提高过滤器的过滤效率；但当灰尘积集到一定极限时，积集的灰尘会发生飞散，或因滤料两侧压差过大，击穿滤料，造成过滤器效率的严重下降。
根据空气过滤器额定容尘量的参数，就可以计算空气过滤器的使用寿命。
空气过滤器的使用寿命一般以达到额定容尘量的时间作为过滤器的使用寿命。
空气过滤器的使用寿命与室内尘源的发尘量、人员携带的的尘埃粒子以及大气尘埃粒子浓度等因素有关。
在我国目前大多数中心城市存在大气污染的情况下，一般用于洁净室的高效过滤器的使用寿命大约3个月左右。
保证过滤器使用寿命的方法：在一些特殊的环境当中，过滤器的使用寿命怎么样是跟阻力不想管的，但会存在其他的因素，如果厂房当中有氢氟酸，然而厂房当中的空调又没有全新的风系统，这个时候设备当中的玻璃纤维滤纸就会受到回风的腐蚀，为了安全照相，需要定期更换设备;当然在一些大制药厂当中，每年雨季之后也是要更换的，主要目的就是为了预防设备被霉菌污染。
空气滤清器的设计
目录摘要 (I)ABSTRACT ......................................................................................................... I I 1绪论 (1)1.1空气滤清器 (1)1.2空气滤清器国内现状 (1)1.3 课题研究目的及意义 (2)2空气滤清器的设计分析 (3)2.1 空气滤清器的分类 (3)2.2空气滤清器的性能 (4)2.2.1进气阻力 (5)2.2.2滤清效率 (6)2.2.3储灰能力 (7)2.2.4流量——阻力特性 (8)2.2.5其他性能 (9)3空气滤清器设计计算 (10)3.1整体结构设计 (10)3.2滤芯设计 (10)3.2.1滤芯材料的选择 (10)3.2.2滤芯的结构设计 (12)3.2.3滤芯过滤面积设计计算 (12)3.3进出口面积计算 (14)3.4 壳体设计 (15)3.4.1壳体容积 (15)3.4.2壳体结构 (15)4空气滤清器相关实验............................................... 错误!未定义书签。
4.1储灰能力试验 (18)4.2密封性试验 (18)4.3耐振动性试验 (18)4.4进气纯音试验 (19)5空气滤清器的维护与保养 (20)致谢 (22)参考文献 (24)东风日产阳光轿车空气滤清器的设计摘要空气滤清器的作用是向发动机提供清洁空气，减少发动机的早期磨损。
另外，空气滤清器对进气噪声、整车经济性及动力性都起着至关重要的作用。
本文对汽车用空气滤清器的工作原理、结构形式等进行了较全面的介绍。
从进气阻力、滤清效率、储灰能力等几方面说明了其主要性能参数的设计计算过程。
通过对空气滤清器的各种性能进行分析，确定了东风日产阳光轿车所用空气滤清器的尺寸及材料，并设计一款东风日产阳光轿车用空气滤清器。
空气滤清器的设计
二冲程单缸机：Q=0.06.n.Vh.ηv.ε
四冲程单缸机：Q=0.03.n.Vh.ηv.ε
式中：Q——额定空气流量，m3/h；
n——发动机额定转速，r/min；
Vh——发动机排量，L；
ηv——发动机充气系数；
二冲程ηv=0.45
四冲程ηv=0.71
ε——脉冲系数按上表十选取
≥99.5
纸质
≥99.0
试验时，供给试验空滤器的试验灰尘量Mf按下式计算：
Mf=tiVoc.Nf
式中：ti——向试验空滤器供给灰尘所用的时间，ti=1/6h(即10min)；
Voc——标准大气状况下试验空滤器额定空气流量，m3/h；
Nf——供给试验灰尘的浓度，g/m3.
灰尘浓度应符合表三的规定。当Mf＜10g时，取Mf=10g。试验用的灰尘为石英粉。其粒子组成应符合表四的规定。
2）空滤器结构形式
空滤器有单级滤清和双级滤清两种型式，对多尘砂区使用的发动机或功
率较大的摩托车应装置双级滤清系统。
可根据吸入空气的容积流量和用途，参考表一选择空滤器的结构形式。
表一空气滤清器分类
发动机排量
（ml）
空气滤清器型式
过滤体
用途
比例数
（%）
50~125
干式
泡沫塑料滤芯
助力车、轻便摩托车
85
湿式
空滤器进气方式有3种，上吸式、下吸式及平吸式。进气方式主要由发
动机与车架安装位置确定，但对进气系统（气口和气道）均有一定的要求：
1）进气支管不宜过长，尽量减少气流损失。
2）进气管道弯道不宜过多，避免死角和气体涡流区。
3）进气口必须要有足够的进气截面积，避免出现真空区域。
空气滤清器的设计
空气滤清器的设计首先，要设计一个高效的空气滤清器，就需要确定滤清器所能过滤的颗粒物的大小范围。
根据研究，大部分的空气中悬浮颗粒物（包括粉尘、花粉、烟雾等）尺寸在0.5微米到10微米之间。
因此，滤清器应具备能够有效过滤这一尺寸范围内的颗粒物的能力。
其次，滤清器的滤芯也是一个关键因素。
常见的滤芯材料有机械滤纸、活性炭和高效过滤器等。
机械滤纸是通过障碍物间隙大小的限制对颗粒物进行过滤，能够有效去除大部分的颗粒物。
活性炭则可以去除空气中的气态有机物和异味。
高效过滤器则采用了静电效应，能够更高效地去除微小的颗粒物。
因此，结合使用这些滤芯材料可以提高滤清器的过滤效果。
另外，滤清器的进风量也是一个重要的设计考虑因素。
进风量太小的话，滤清器的净化效果会受到限制，无法达到预期的清洁效果。
因此，在设计中需要考虑进风口的尺寸和数量，以确保足够的进风量。
此外，滤清器的噪音水平也是用户关心的问题。
为了提供更好的用户体验，设计中应考虑减少机器工作时产生的噪音。
可以采用一些消音技术，如噪音隔离和噪音吸收材料等。
另一个设计考虑因素是滤清器的使用寿命和维护成本。
滤芯需要定期更换，因此设计中需要考虑如何方便用户更换滤芯，以降低维护成本。
另外，可以设计一个智能化的滤芯寿命检测器，通过监测滤芯的使用情况，提醒用户何时更换滤芯。
最后，设计中还需要考虑滤清器的外观和尺寸。
滤清器通常放置在室内，因此外观应美观大方，与室内环境相协调。
另外，滤清器的尺寸也需要合适，以便于放置在不同的地方，如桌面、地面或墙壁上。
以上是一个空气滤清器设计的一些要点。
通过优化滤芯材料、增加进风量、减少噪音、方便维护和考虑外观尺寸等因素，可以设计出一款高效、易用且美观的空气滤清器，提供更好的室内空气质量，保护人们的健康。
空气过滤器的计算方法
空气过滤器的计算方法
空气过滤器的计算方法主要包括以下步骤：
1.确定过滤器的过滤面积，根据实际需求和过滤器型号选
择合适的面积。
2.计算过滤器的过滤速度，即空气通过过滤器的速度，根
据实际需求和过滤器型号确定合适的速度。
3.根据过滤面积和过滤速度，计算过滤器的风量，即单位
时间内通过过滤器的空气体积。
4.根据实际需求，选择合适的过滤材料和过滤等级，以满
足空气净化的要求。
5.根据过滤器的使用环境和条件，选择合适的安装方式和
维护方法，以保证过滤器的正常运行和使用寿命。
通过以上步骤，可以合理地计算并选择适合的空气过滤器，实现对空气的有效净化，提高室内空气质量。
空气滤清器的设计
空气滤清器的结构及设计计算一、概述：空气滤清器（以下简称空滤器）是摩托车进气系统的一个重要组成部分，随着发动机性能的不断强化，研究表明发动机的性能、磨损及寿命与空滤装置的性能和结构有很大的关系。
滤清装置需要处理的灰尘尺寸范围1~200um，大于200 um的灰尘在空气中很快沉降，小于1 um的灰尘对机械磨损不起影响。
1~5 um的灰尘过于微小，普通惯性油浴式空滤器和旋流管很难清除；5~30 um的灰尘效率高的空气滤清器很容易清除；30~200 um的灰尘，一般的粗滤器可以清除。
1、空滤器的作用：1）净化空气，使进入发动机的空气尽可能干净，减少空气的尘砂，延长发动机寿命。
2）降低进气噪声。
3）优化匹配，使发动机发挥出最佳是性能。
2、空滤器的结构特性及工作原理：1）空滤器的整体构造空滤器的结构大体上分为两个部分，一是空滤器的壳体，二是滤芯（包括过滤芯元件与支承）。
有的空滤器还带有进气消声结构。
空滤器壳体和空滤器盖一般由具有一定强度的塑料注塑而成，还有少部分采用金属板冲压件焊接组成。
空滤器的滤芯滤材主要有3种：纸质滤芯、泡沫塑料滤芯和金属丝网滤芯。
在壳体内滤芯把空滤器分为两部分，一是前腔，二是后腔。
空滤器前腔入口装有进气管，外界空气通过进气管，经过滤芯的过滤，进入空滤器后腔出口，用导管与化油器相接。
2）空滤器结构形式空滤器有单级滤清和双级滤清两种型式，对多尘砂区使用的发动机或功率较大的摩托车应装置双级滤清系统。
可根据吸入空气的容积流量和用途，参考表一选择空滤器的结构形式。
表一空气滤清器分类3）空滤器的过滤机理a) 离心分离借助旋转气流，使灰尘粒子在离心力的作用下从空气中分离出来，达到滤清目的。
离心分离是粗滤器设计的理论基础。
b) 机械过滤气流通过多孔介质滤芯，超过一定尺寸的灰尘留在介质内，类似筛网原理。
按介质厚度，分为表面过滤和深度过滤。
表面过滤的介质薄，滤清仅发生在表面并在表面形成灰饼，性能降低很快。
空气过滤器的滤速与面风速计算公式
.
空气过滤器的滤速与面风速计算公式
衡量空气过滤器的通过风量的能力可以用面速或滤速来表示：
面速（u)：空气过滤器断面上的通过气流的速度（m/s)
u=Q/(F*3600)
滤速（v): 滤料面积上的通过气流的速度（cm/s)
v=0.028*Q/f
Q---风量（m3/h)
F---空气过滤器截面积即迎风面积
f---滤料净面积，即去除粘结等占去的面积
滤速反应滤料的通过能力，特别反映滤料的过滤性能，采用的滤速越低，一般来说将获
得较高的效率；而过滤器允许的滤速越低，则说明其滤料阻力较大。
在特定的空气过滤器结构条件下，统一反映面速和滤速的是过滤器的额定风量，在相同的截
面积下，希望允许的额定风量越大越好，而在低于额定的风量下运行，效率提高，阻力
'.。
空气过滤器技术参数介绍
东莞和生工业服装有限公司
空气过滤器技术参数介绍
1、过滤器效率
空气过滤器的过滤效率是被捕捉的粉尘量与原空气含尘量之比：
过滤效率=过滤器捕集粉尘量/上游空气含尘量= 1 -下游空气含尘量/上游空气含尘量过滤器效率只能通过相关检测才能得知，亚高效、高效必须经过逐台检测，合格品才能使用。
2、过滤器的阻力
过滤器的阻力是当过滤材质过滤掉污染物时对产生气流力量，当阻力增加时，容尘量变小，使用时间也相应减少，终阻力达到某规定值时过滤器报废，所以终阻力直接关系到过滤器的效率变化、过滤器使用寿命、系统送风量变化范围、系统能耗等。
3、过滤器的额定风量
额定风量是在过滤器达到设计效率时的最大风量。
过滤器不同使用风量下有不同的阻力，
在选择过滤器要小于额定风量，这样可以保证其过滤效率的稳定。
4、容尘量
容尘量是并非过滤器报废时容纳大气粉尘的重量，它是过滤器在特定试验条件下容纳特定试验粉尘的重量，容尘量与过滤器实际容纳粉尘重量没有直接对应关系。
5、面速度（面风速）和过滤速度
速度指迎风截面上通过气流的速度，一般以m/s表示；
面速度=风量÷迎风截面积
过滤速度指过滤材料上通过气流的速度，一般以cm/s表示；
过滤速度=风量÷过滤面积
过滤面积指所用的过滤材料的面积，只有当过滤材料为平面状垂直于气流方向时，该过滤器的迎风截面积和过滤面积是一样的，而装在吸尘器中的滤材往往都是打折成形的。
国外也用英制风速单位表示：fpm(foot per minute) 英尺/分钟，1000 fpm≈5.08m/s
东莞和生工业服装有限公司。
空滤设计基本方法及计算
二. 空气滤清器的进、出气口管径设计与计算:
d1
V= ２０ｍ/s ～ ２５ｍ/s
d2 d2
空气进气口
d2 d1
在设计空滤时,空滤的进、出气口管 径常常受到主机厂在装配配合方面制约, 而空滤总成进、出气管口径的大小将会 直接影响空滤总成的原始阻力，因为在 空气流量不变的情况下，空滤总成进、 出气管的大小所产生的流速是影响空滤 总成阻力的直接因素。
主滤芯 main filter element
叶片环 blade ring, 壳体 housing
上盖 cover
安全滤芯 safety element
密封垫 Packing
排尘阀 Dust release valve
空气滤清器设计的基本原理和计算方法 The basic principle and calculation method of the air cleaner design 3.1 叶片环设计与计算:
在沙漠环境下 In the desert environment ：
寿命 Life time ：35h or 1000km
空气滤清器设计的基本原理和计算方法 The basic principle and calculation method of the air cleaner design
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并折，应选用较小的折宽b。
b
注意：为了防止滤材有效过滤面积的下降，建议滤 材 的折宽b≤55mm，如果b＞55mm，应采取特 殊的措施，防止滤材并折现象的发生。
空气滤清器设计的基本原理和计算方法 The basic principle and calculation method of the air cleaner design
自制高流量空气滤芯的方法
自制高流量空气滤芯的方法
制作高流量空气滤芯可以按照以下步骤进行：
1. 准备材料：需要准备一个空气过滤器外壳、高效过滤材料（如高效滤纸、玻纤滤料等）、滤芯支撑网格、密封胶带和工具。
2. 测量尺寸：根据空气过滤器外壳的尺寸和形状，将高效过滤材料剪裁成相应的大小，确保能够完全覆盖过滤器外壳内部面积。
3. 安装支撑网格：将滤芯支撑网格放置在过滤器外壳内部的底部，确保其与过滤器外壳底部完全接触。
4. 制作过滤层：根据过滤器尺寸，将高效过滤材料叠放在滤芯支撑网格上，形成多层过滤，以增加过滤效果。
5. 固定滤芯：用密封胶带将高效过滤材料固定在滤芯支撑网格上，确保滤芯不会移动。
6. 安装滤芯：将自制的高流量空气滤芯安装到过滤器外壳内，确保滤芯与过滤器外壳完全贴合，不留有空隙。
7. 测试效果：安装完滤芯后，使用空气流量测试仪或其他测试设备测试滤芯的
过滤效果和空气流量。
请注意，自制滤芯的效果和使用寿命可能不及专业制造的产品，并且滤芯的性能会受到材料选择和制作工艺的影响。
在制作前，请确保具备相关的制作和使用知识，并根据需要选择适合的材料和工具。
此外，为了确保空气的净化效果和安全性，建议定期更换滤芯。
空气过滤器的设计
空气过滤器的设计技巧在气动技术中,空气过滤器、减压阀和油雾器称为气动三大件.为得到多种功能,往往将这三种气源处理元件按顺序组装在一起,称为气动三联件,用于气源净化过滤、减压和提供润滑.[1]三大件的安装顺序按进气方向依次为空气过滤器、减压阀、油雾器.三大件是多数气动系统中不可缺少的气源装置,安装在用气设备近处,是压缩空气质量的最后保证.其设计和安装,除确保三大件自身质量外,还要考虑节省空间、操作安装方便、可任意组合等因素.从气源出来的压缩空气中含有过量的水汽和油滴,同时还有固体杂质,如铁锈、沙粒、管道密封剂等,这些会损坏活塞密封环,堵塞元器件上的小排气孔,缩短元器件的使用寿命或使之失效.空气过滤器的作用就是将压缩空气中的液态水、液态油滴分离出来,并且滤去空气中的灰尘和固体杂质,但不能除去气态的水和油.笔者研究了SMC,NOR GREN,FESTO等著名公司的产品,做了大量的设计和测试工作,从而得出空气过滤器的一些设计技巧.关于设计理论、计算公式等已有专业书籍详细介绍,本文不再涉及.1空气过滤器的工作原理空气过滤器的结构如图1所示.从进口流入的压缩空气,被引进导流板2,导流板上有均匀分布的类似风扇扇叶的斜齿,迫使高速流动的压缩空气沿齿的切线方向产生强烈的旋转,混杂在空气中的液态水油和较大的杂质在强大的离心力作用下分离出来,甩到水杯7的内壁上,流到水杯的底部.除去液态水油和较大杂质的压缩空气,再通过滤芯3的进一步过滤,清除微小的固态颗粒,然后从出口输出清洁的压缩空气.伞形挡水板5将水杯分隔成上下2部分,下部保持压力静区,可以防止高速旋转的气流吸起杯底的水油.聚集在杯底的水油从排水阀8放掉.[2]空气过滤器必须竖直水杯向下安装. 2空气过滤器的主要性能指标1)过滤精度.指允许通过的杂质颗粒的最大直径.影响过滤精度的关键是滤芯,可根据后面元器件的需要选择不同的滤芯,使其达到相应的过滤精度.2)流量特性.指在一定的进口压力下,通过过滤器的空气流量与过滤器两端压力降之间的关系曲线.实际使用时,最好在压力损失小于0.03MPa的范围内选用.在空气过滤器中,影响流量特性的主要是本体和滤芯.3)分水效率.指分离出来的水分与进气口空气中所含水分之比.一般要求空气过滤器的分水效率不小于80%.影响分水效率的主要是导流板.3空气过滤器的设计重点3.1空气过滤器的本体设计空气过滤器的本体是整个过滤器的基体,是主要的承载部分,它在很大程度上决定了空气过滤器的外观和流量特性.本体的材料一般选用压铸铝合金或锌合金,塑胶材料虽便宜但强度不高.在设计时,空气过滤器本体外型要与减压阀、油雾器的外型类似,要综合考虑.外型设计很重要,它关系到是否能够在众多生产厂家的三联件产品中突出自己的产品,打开销路.笔者在设计过程中,外型设计占了约40%的工作量,这是一个难点.外型设计总的原则是:在保证内部结构的前提下,外型有特色、简单、尺寸紧凑、易于拆装组合和模块化设计,尤其要考虑如何方便与其他元件连接.目前的产品中,主要有2种连接方式,一种为本体上有斜面,靠固定件上的斜面拉紧固定;另一种靠螺栓连接.前者便于拆装维修,后者则尺寸紧凑.同时,为确保过滤器不会装反,阀体上要有醒目的气体流动方向标志.空气过滤器本体内部的设计主要是流道的设计,因为流道是影响流量特性的主要因素之一.流道设计要注意:1)要尽量扩大进口流道的进气面积,保证进气流道面积为设计口径面积的1.5～2倍;2)流道要尽量短,在满足强度的前提下,尽量将导流板上移靠近进气口.流道短还能缩短结构尺寸.空气过滤器本体在设计压铸件时,要尽量减少机加工的切削余量,一般在0.5～1.5mm.过多的切削余量会增加材料成本和加工成本,还会增加不良率.这是因为压铸时内部难免会出现缩孔等不良现象,比较致密的金属层厚度比较薄,过多的切削量会破坏致密层.设计时要尽量使壁厚均匀,不同壁厚处要有圆弧过渡,以减少集中应力的出现.3.2空气过滤器的导流板设计空气过滤器的导流板是影响分水效率的关键部件.导流板的叶片在设计时要注意4点:1)角度大小适当:角度过大,气流气旋不明显,分水效果不好;角度过小,分离出来的水会往上跑,很难流到水杯底部.叶片以30°～45°比较合适.2)叶片要有足够的强度,同时有足够的过流面积.3)导流板安装必须牢固可靠,因为气流在通过导流板时对叶片有较大的反作用力,容易使导流板松动或失效.4)旋向.很多厂家都采用左旋,不过经过测试,左旋和右旋并没有明显区别.3.3空气过滤器的伞形挡水板设计伞形挡水板用来防止杯底的水被气流回吸,设计时要注意3点:1)伞形挡水板与滤芯接触的部分要有一定的弹力和强度,保证组装后滤芯和伞形挡水板不会松脱.伞形挡水板的材料一般用ABS或POM,所以要充分考虑塑料在使用过程中的老化问题,防止用过一段时间后失去弹力,必要时可以加一个锁紧螺母.2)伞形挡水板的伞形板部分要有气压平衡孔,直径在1～2mm,用于平衡水杯上下2部分的气压.3)伞形挡水板的伞形板部分要尽量大,与水杯的间隙在1～4mm之间,要留有缺口,以利于分离出的水流到杯底.3.4空气过滤器的滤芯、水杯和保护罩设计根据过滤精度的需要,可以使用不同的滤芯.滤芯有金属网型、烧结型和纤维凝聚型3种.金属网型过滤精度最低,纤维凝聚型过滤精度最高.常用的烧结型又有铜珠烧结、树脂烧结和陶瓷烧结3类,其中铜珠烧结最常见.[3]通过选用不同的铜珠直径,可达到不同的过滤精度.一般有5μm,20μm,50μm,100μm4种过滤精度.铜珠滤芯的优点是可以多次清洗使用.空气过滤器的水杯一般由透明的聚碳酸酯(PC)材料制作,便于观察杯中的水位.水杯的厚度要大于3mm,压力越大所用的厚度越厚.由于PC易碎,一般在较大规格的过滤器上使用时,要加金属保护罩.加保护罩时,保护罩要托住水杯的底部,让保护罩承受主要的压力.在高压时可以采用金属水杯,但要有透明刻度显示水位.3.5空气过滤器的排水阀设计空气过滤器的排水阀种类很多,这里介绍比较常用的3种.1)简易的手动排水阀.这种最简单,需要排水时用手打开阀,排完水后关闭阀门.常用的有旋钮式小球阀、按钮式顶针阀等.这类阀设计简单,只要解决密封问题就可以了.手动阀一定要人工操作,必须定期检查水位并及时排水.如果排水不及时,会造成二次污染,起不到滤水作用.这种阀成本低,排水迅速,不影响正常工作,但人工维护成本高.2)弹簧式自动排水器(见图2).无气压或极低气压时,弹簧顶起阀芯排水.有气压时,阀芯被压紧到O型密封圈上,停止排水.这种阀排水时要求必须停气,只能用在某些可以频繁停气的场所,优点是不用人工控制,制造成本低.3)自动排水器,有常开型和常闭型2种.无气压时,排水口处于开启状态,为常开型;排水口处于关闭状态为常闭型.这2种结构可以设计成如图3所示,当复位弹簧安装在外侧的8位置时,为常闭型;当复位弹簧安装在活塞内部的9位置时为常开型.由于结构类似,这里只介绍常开型.当水杯内无气压时,浮子11靠自重落下,通过控制杆1用密封塞12将上节流口3关闭.活塞4在复位弹簧9作用下下移,活塞杆与密封通道脱开,水油排出.当水杯内的气压大于最低动作压力后,活塞克服弹簧力和摩擦力上移,排水口关闭.当水杯内的水位升高到一定位置,浮子的浮力大于上节流口的密封压力时,通过控制杆将密封塞打开,气压从上节流口进入活塞内部上腔,活塞下移,排水口打开排水.当水位下降后,浮子将上节流口关闭.活塞上腔气压通过下节流孔排出,由于下节流口比上节流口小,活塞内腔的气体不能立即排尽,活塞上移将排水口关闭有一定的延迟,当排水口完全关闭时,杯中的水已基本排完.自动排水器的单次蓄水量比较少,排水比手动排水频繁.常开型自动排水器在设计时首先要确定2个参数:最低动作压力和最高工作压力,而常闭型只需要确定最高工作压力.最低动作压力是指让排水阀关闭的最低压力,一般为0.1～0.2MPa,最高工作压力一般为1.0MPa,设计时放大为1.2MPa.最低动作压力由活塞内外部的压力差、内部的复位弹簧力和活塞密封的摩擦力来决定.为尽量减少活塞密封的摩擦力,大活塞一般用摩擦力较小的Y型密封.Y型密封的唇口应向下,确保活塞外部的气压可以将活塞上移,装反则失效.最高工作压力确定后,设计的关键就在于:上节流口和下节流口的直径及浮子的浮力三者要综合考虑。
空滤器的设计及额定流量的计算
１ ． １ 叶片
以１ ０ ４ １ ＤＲ Ｖ０ １ 朝柴国四发动机车型为例， 进气系统设计 发动机进气 口中心坐标为（ ４ ６ ３ ． ５ ， ． ２ ０ ７ ， ４ ９ ４ ． ５ ） ， 此坐标以发 动机 缸体后端面 中心为原点 。 空气压缩机 口中心坐标为（ ４ ２ １ ． ４ ， － ２ ５ ９ ， ４ ０ ６ ． ５ ） ， 此坐标以发 进气 背包 口： ｘ方向 ９ １ ３， 参考原点前轮 中心线 ； Ｙ方向 ６ ６ ０ ， 参考 原点是发动机缸体后端面中心 ； Ｚ 方 向１ ｌ ２ ， 参考 原点是车架上平面 。
额定 空气流量 文献标识码 ： Ａ
关键词 空气滤清器 中图分类号 ： Ｔ Ｋ ４ ０ ３
０前 言
环境单位滤芯面积及容质量 是不 同的，可据此选择空气滤清 空气滤清器一般 由进气 导流管、 空气滤清器盖 、 空气滤清 器 尺 寸 。 器外壳和滤芯等相关部件组成。空气滤清器主要功用是滤除 滤芯 的表面积是决定滤芯使用寿命 的重要参数 ，计算纸 空气中的杂质 或灰尘， 使洁净 的空气进入发动机气缸。另外 ， 空气 滤清 器也有消减进气 噪声的作用 。以普通轿车为例 ，每 消耗 １ Ｌ汽 油需要消耗 ５ ０ ０ ０ ． １ ０ ０ ０ ０ Ｌ空气 。如此大量空气进 入气缸， 若不将其中的杂质 或灰尘滤 除， 必然加速气缸和活塞
滤芯表面积 （ 见图 １ ） 。
２额定空气 流量计算 额定空气流量 是空气滤清器设计 中最基本最重要的参数 ： Ｑ ｈ ＝ ０ ． ０ ３ Ｖｈ ・ｎ ・ １ ３ ｖ ・Ａ ・Ｚ （ ｍ ／ ｈ １
Ｖ ｈ一 活 塞 总排 量 （ Ｌ ） ；
的磨损， 缩短发动机使用寿命 。实践证明， 发动机不安装空气
过滤器的设计
滤壳设计
➢ 滤壳压差△PH 与进出口径D和杯座的数量 N有关，如下公式： △PH = ρQ2（K1 /D4+K2/N2） 其中： K1 、K2 为常数 ρ： 流体的密度 Q：流量，单位GPM
➢ 所以滤壳的压差与流体的密度、流量成正 比，与滤壳的进出口径和杯座数量成反比。 一般的，进出口径的影响会比杯座数量影 响大。
90
压差与时间曲线图
80
70
60
50
△PT
40
30
35PSI
20
10
0
0
2
4
6
8
10
12
14
life time（day）
结论
➢ 滤壳和滤芯构成了设备的 起始投资成本，滤芯的更 换构成了主要的运行成本。
➢ 在同等条件下，选用起始 压差大的过滤器会带来低 的初始投资成本，但滤芯 的使用寿命短，会有较高 的运行成本。
➢ 总压差
△PT=△PH+△PC
△PT：总压差
➢ 在实际运行中，△PH保持不变，而△PC随 时间增大，因此总压差是随时间逐渐变大的。 一般而言，当△PT达到35psi时，一定要更 换滤芯，当△PT达到85psi时，对滤芯具有 破坏作用。而且△PT随时间有这样的变化趋 势：随时间增加，总压差的增加有越来越快 的趋势。因此要求我们在△PT还未到达 35psi时有必要采取保护行动。
过滤器的设计
完整的过滤器包括滤壳和滤芯。一个过滤器，起始 压差越小，滤芯寿命越长，追求太小的起始压差， 可能我们需要付出更多的初始投资成本，但是起始 压差太大的话，运行成本会很高。
理论上，起始总压差△PT在2—3 PSI左右为佳， 而△PT= △PH + △PC 。
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空气滤清器设计的基本原理和计算方法 The basic principle and calculation method of the air cleaner design
2.1空气滤清器的进、出气口管径设计与计算:
Ｑ＝3.6×10-3×Ｆ×Ｖ
式中：Ｑ---- 额定空气流量 m3/h
F----- 管径面积 F=π×d2/4 mm2
1.2 空气滤清器的结构： 1.2.1 粗滤器是属于离心过滤，如切向进气口粗滤器；帽式粗滤器；盆式粗滤器；叶片环式粗
滤器；切向、轴向、直通式旋流管等都属于粗滤器。 1.2.2 滤纸是属于表面过滤，是目前滤芯的常用过滤材料。 1.2.3 无纺布、泡沫塑料、钢丝绒是属于深度过滤和粘附过滤，也是滤芯的常用过滤材料。 1.2.4 不带粗滤器的空气滤清器是单级式空气滤清器，根据空气中含尘浓度的不同，可选用
d----- 管径
mm
V----- 管径流速 m/s
( 根据经验值应控制在２０ｍ/s ～ ２５ｍ/s )
空滤的进气口管径一般情况下与出气口管径相等，也可大于出气口管径。
Bao yadong
空气滤清器设计的基本原理和计算方法 The basic principle and calculation method of the air cleaner design
二. 空气滤清器的进、出气口管径设计与计算:
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d2
空气进气口
d2
d1
空气出气口 d2≥d1
d1
V= ２０ｍ/s ～ ２５ｍ/s
d2
在设计空滤时,空滤的进、出气口管 径常常受到主机厂在装配配合方面制约, 而空滤总成进、出气管口径的大小将会 直接影响空滤总成的原始阻力，因为在 空气流量不变的情况下，空滤总成进、 出气管的大小所产生的流速是影响空滤 总成阻力的直接因素。
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空滤设计基本方法及计算
空气滤清器设计的基本原理和计算方法 The basic principle and calculation method of the air cleaner design
Bao yadong
一.空气滤清器的工作过滤原理和结构:
1.1 常用的内燃机空气滤清器的过滤原理是离心过滤、表面过滤、深度过和粘附过滤等，有 时可以以几种过滤方式联合使用。
Dust release valve
空气滤清器设计的基本原理和计算方法
The basic principle and calculation method of the air cleaner design
3.1 叶片环设计与计算:
• 叶片环叶片的角度 对粗滤效率的影响非常重要，叶片通道中空气流速的大小 对粗滤而言是决定性的。空气流速值大，有利于提高叶片环的粗滤效率，但 会使总成原始阻力明显增大；空气流速值小，空气中尘粒的离心力就小，粗 滤效率会下降。
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4.1 旋流叶片设计与计算:
旋流叶片的螺旋升角 对粗滤效率的影响 非常重要，旋流叶片通道中空气流速的 大小对粗滤而言是决定性的。空气流速 值大，有利于提高旋流管的粗滤效率， 但会使总成原始阻力明显增大；空气流 速值小，空气中尘粒的离心力就小，粗 滤效率会下降。
Ｑ＝3.6×10-3×Ｆ×Ｖ×n 式中： Ｑ---- 额定空气流量 m3/h F----- 单个旋流叶片通道面积总和 mm2
四.旋流管式空气滤清器设计:
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在含尘浓度极高的环境中，选用带有旋流管粗滤器的空气滤清器，例如：战车、工程机械和冶金 矿山等。另外，常在主滤芯中设置安全滤芯。 如旋流管粗滤器带有排气引射自动排尘系统的，同时又在主滤芯中设置安全滤芯的空气滤清器， 是多尘地区使用的高级空气滤清器。
旋风进气导管 Air Inlet ASSY
旋风管组件 Cyclone tube ASSY
旋风叶片
排尘阀
Cyclone vane
Dust release valve
联接软管 Air guide
联接软管 Bellows 联接弯管 Air guide
空气滤清器设计的基本原理和计算方法 The basic principle and calculation method of the air cleaner design
空气滤清器设计的基本原理和计算方法 The basic principle and calculation method of the air cleaner 计基本方法及计算
空气滤清器设计的基本原理和计算方法 The basic principle and calculation method of the air cleaner design
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三. 叶片环式空气滤清器设计: 在含尘浓度很高的环境中，可选用带有叶片环式粗滤器的空气滤清器，这是较为典型的结构。
叶片环 blade ring, 壳体 housing
主滤芯 main filter element
上盖 cover
安全滤芯 safety element
密封垫 Packing 排尘阀
不同形式的粗滤器与细滤器组合，形成多级式空气滤清器。
离心式空气滤清器是指带有粗滤装置的空气滤清器 影响发动机缸套、活塞、活塞环等机件磨损的最危险的粉尘粒径约20um
空气滤清器设计的基本原理和计算方法 The basic principle and calculation method of the air cleaner design
Q=F×V 式中：Ｑ---额定空气流量 m3/h
V---叶片通道中空气流速 m/s （应控制在22±1m/s，非常重要） F--- 叶片通道中有效通道面积，m2
Bao yadong
空气滤清器设计的基本原理和计算方法 The basic principle and calculation method of the air cleaner design
(该面积由螺旋升角决定) n----- 旋流管数量 只 V----- 旋流管道流速 m/s
（应控制在24±2m/s，非常重要）
旋流叶片 旋流进气管 热卷边(密封) 粗滤器上盖