聚結(jié)濾芯的結(jié)構(gòu)和材料分析
隨著國(guó)防領(lǐng)空安全的不斷加強(qiáng)和民用航空工業(yè)的 不斷發(fā)展，噴氣燃料作為飛機(jī)的主要能源，對(duì)其性能要 求也越來(lái)越高。噴氣燃料除了其本身的理化性能要符 合要求外，燃料的潔凈度也是一個(gè)必須嚴(yán)格控制的指標(biāo)。保證噴氣燃料的潔凈度主要通過(guò)控制燃料中的污染物含量。燃料中的污染物分為水分和固體雜質(zhì)。相對(duì)于固體雜質(zhì)，噴氣燃料中水污染造成的危害更加嚴(yán)重。水污染會(huì)腐蝕發(fā)動(dòng)機(jī)部件、滋生微生物細(xì)菌、水中的腐蝕性物質(zhì)會(huì)造成元件破壞以及加速燃料氧化等。甚至燃料中的水污染含量并不多時(shí)，也能造成這一系列的危害。目前噴氣燃料主要通過(guò)過(guò)濾 分離器清除其中的水分和固體雜質(zhì)。過(guò)濾分離器是由 聚結(jié)濾芯和分離濾芯兩種搭配組成，通過(guò)過(guò)濾、聚結(jié)和分離的方法保證航空燃料的清潔度，其中聚結(jié)濾芯是過(guò)濾分離器的核心部分。聚結(jié)濾芯的性能好壞對(duì)整個(gè) 過(guò)濾分離器的過(guò)濾分離效果有很大影響。
1 聚結(jié)分離過(guò)程
油水的聚結(jié)分離就是噴氣燃料及其攜帶的固體顆 粒和水分從過(guò)濾分離器進(jìn)口流入聚結(jié)濾芯的內(nèi)部，聚結(jié)濾芯兼有過(guò)濾固體顆粒和聚結(jié)水滴的兩種功效，其中固體顆粒被過(guò)濾層阻擋在聚結(jié)濾芯的內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)固、 液分離; 小水滴被破乳層和聚結(jié)層聚結(jié)成大水滴后，被分離濾芯阻擋在其外部，依靠重力沉降在底部，實(shí)現(xiàn)油、水分離; 潔凈的噴氣燃料經(jīng)分離濾芯從出口流出。
有效聚結(jié)分離過(guò)程。
( 1) 水滴的接近過(guò)程。含水的燃料接近聚結(jié)材料。此過(guò)程可以通過(guò)攔截、沉淀、擴(kuò)散、靜電吸引、慣性碰撞和范德華力等方式實(shí)現(xiàn)。對(duì)于較小水滴，擴(kuò)散作用為主要影響因素，隨著水滴尺寸的增加，擴(kuò)散作用減 弱，攔截作用增強(qiáng);
( 2) 水滴粘附聚結(jié)過(guò)程。燃料中水滴附著在聚結(jié)材料上或已附著在纖維上的水滴上。水滴與聚結(jié)纖維接觸時(shí)，它們之間滯留有油膜，水滴必須從纖維上將油 膜置換并使纖維濕潤(rùn)，才能實(shí)現(xiàn)水滴在纖維上的粘附 過(guò)程。粘附聚結(jié)過(guò)程中除了水滴與纖維之間的潤(rùn)濕粘附，還存在水滴之間的碰撞粘附。通常發(fā)生兩個(gè)或幾 個(gè)水滴間的碰撞聚結(jié)時(shí)，需要適當(dāng)?shù)淖饔昧Σ拍軐?shí)現(xiàn)。 作用力小時(shí)，水滴之間碰觸變形，界面膜不破裂，此時(shí) 聚結(jié)是不能發(fā)生的。作用力過(guò)大時(shí)，界面膜破碎，水滴 碰撞后會(huì)出現(xiàn)液滴破碎。液滴破碎將會(huì)增加乳液穩(wěn)定 性，增大油水分離難度，是最應(yīng)該避免發(fā)生的現(xiàn)象;
( 3) 水滴釋放脫離過(guò)程。增大的水滴聚結(jié)到一定尺寸后將從纖維表面釋放。水滴碰撞聚集后以水線的 形式穿過(guò)聚結(jié)纖維床，到達(dá)纖維床出口表面后在液體曳力的作用下，聚結(jié)的大尺寸水滴從聚結(jié)床表面脫離釋放。
2 聚結(jié)濾芯結(jié)構(gòu)和材料分析
聚結(jié)濾芯一般都為圓柱結(jié)構(gòu)，從內(nèi)到外分別是金屬網(wǎng)、濾紙過(guò)濾層、中心管、纖維層以及脫水棉套等。纖維層的組成主要分為破乳層、內(nèi)聚結(jié)層和外聚結(jié)層等，其作用是對(duì)燃料中的微量 水分進(jìn)行破乳 － 聚結(jié)，是整個(gè)濾芯的核心部分，也是需要重點(diǎn)分析的部分。
