项目标题
最近修订日期
2021-09-09 04:02:12
主要
化学工程
预期毕业日期
2015年春季
摘要
本实验的目的是比较四种不同的滤料和两种不同的排水道材料在过滤雾化油时的效率。过滤介质包括2微米不锈钢纤维、6.5微米不锈钢纤维、2微米编织玻璃纤维和6微米编织玻璃纤维。排水通道材料为500微米聚四氟乙烯(PTFE)和尼龙网。
本研究针对的一个主要应用是空气压缩机。空压机使用润滑油，尽量减少磨损和腐蚀。在运行过程中，一些润滑油被雾化到出口气流中。吸入雾化的润滑油可能导致体内浓度高到足以引起呼吸道刺激和其他影响[2]。将油过滤出来，让它排出并再循环回压缩机，也有助于减少压缩机中的油损失，减少所需的预防性维护。
这个项目的另一个重要方面是测试替代过滤介质。最近人们意识到含有二氧化硅的人造矿物纤维(MMMF)的潜在副作用，这引起了人们对编织玻璃纤维过滤介质的生产和使用的关注。本实验测试编织不锈钢过滤介质，如果限制玻璃纤维过滤介质的生产和使用，它可能成为玻璃纤维的潜在替代品。
实验使用ASEC 81 c中的实验装置进行。该装置利用压缩空气使润滑油雾化，并使其通过过滤介质。采用扫描移行粒度仪(使用电极分离特定大小的液滴)和冷凝颗粒计数器检测通过过滤器的液滴浓度的变化。同时也记录了通过过滤器的压降。这些数值被用来生成称为过滤效率和过滤指数的数值。过滤效率取决于浓度梯度，过滤指数包括过滤效率和过滤器的压降。
在纤维直径较小的情况下，排水材料的变化对效率和过滤指数没有显著影响。唯一的例外是尼龙跑。一个可能的解释是尼龙对油[1]的高度润湿特性。由于这是第一组实验，所以最好将这些结果归因于操作实验的经验不足。
纤维直径越大，排水材料的变化导致效率、压降和过滤指数的变化就越大。如上所述，尼龙的润湿性比特氟龙高。从数据来看，特氟龙较低的润湿性使过滤介质更容易排水，并以较低的压降实现更高的效率。
比较小纤维尺寸和大纤维尺寸，可以看到小纤维的效率与不锈钢大致相当，但2微米的纤维有更高的压降和更低的过滤指数。这是由于前面讨论过的毛细力导致过滤介质压缩，降低孔隙率并增加压降。2微米玻璃纤维的过滤效率高于6微米玻璃纤维，但由于孔径较小，压降增大，过滤指数降低。
关于这个项目，建议进一步试验使用更大的变化的过滤材料，排水材料，和两者的不同尺寸。由于运行每个实验所需的时间，这个试验在很大程度上受到了限制，通常需要4个多小时。
研究发起人
乔治·蔡斯博士
第一个读者
加布里埃尔Manzo
第二个读者
程刚博士
建议引用
Boldon, Corey A.，“用分层过滤介质和排水通道过滤雾化油”(2015)。威廉姆斯荣誉学院，荣誉研究项目．147.
https://ideaexchange.www.jamsic.com/honors_research_projects/147