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1聚結(jié)分離過程

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濾分離器進口流入聚結(jié)濾芯的內(nèi)部，聚結(jié)濾芯兼有過濾固體顆粒和聚結(jié)水滴的兩種功效，其中固體顆粒被過濾層阻擋在聚結(jié)濾芯內(nèi)部，實現(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，被分離濾芯阻擋在齊外部，依靠重力沉降在底部，實現(xiàn)油，水分離；潔凈的噴氣燃料經(jīng)分離濾芯從出口流出。

有效的聚結(jié)分離過程的簡單示意圖如圖1所示。

（1）水滴的接近過程。含水的材料接近聚結(jié)材料。此國產(chǎn)可以通過攔截，沉淀，擴散，靜電吸引，慣性碰撞和范德華力等方式實現(xiàn)。對于較小水滴，擴散作用為主要影響因素隨這水滴尺寸的增加，擴散作用減弱，攔截作用增強。

 (2)水滴粘附聚結(jié)過程。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)纖維接觸是，他們之間留有油膜，水滴必須從纖維上降油膜置換并使纖維濕潤，才能實現(xiàn)水滴在纖維上的粘附過程。粘附聚結(jié)過程中除了水滴與纖維之間的潤濕粘附還存在水滴之間的碰撞粘附。通常發(fā)生兩個或幾個水滴間的碰撞聚結(jié)時，需要適當?shù)淖饔昧Σ拍軐崿F(xiàn)。作用力小時，水滴之間碰觸變形，界面膜不破裂，此時聚結(jié)是不能發(fā)生的。作用力過大時，界面膜破碎，水滴碰撞后會出現(xiàn)液滴破碎。液滴破碎將會增加乳液穩(wěn)定性，增加油水分離難度，是最應(yīng)該避免發(fā)生的現(xiàn)象。

(3)水滴釋放脫離過程。增大的水滴聚結(jié)到一定的尺寸后將從纖維表面釋放。水滴碰撞聚結(jié)后以誰線的形式穿過聚結(jié)纖維床，到達纖維床出口表面后以水線的形式穿過聚結(jié)纖維床，到達纖維床出口表面后在液體更力的作用下，聚結(jié)的尺寸水滴從聚結(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)，其示意圖如圖2所示。從內(nèi)到外分別示金屬網(wǎng)，濾紙過濾層，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，其作用是對燃料中的微量水進行破乳-聚結(jié)，是整個濾芯的核心部分，也是需要重點分析的部分。本研究剖析的聚結(jié)濾芯是符合API/IP I581最新檢驗標準，其截面圖如圖3所示。從圖中可以看出聚結(jié)濾芯的纖維層是主要由三種不同纖維組成，各層厚度也有明顯的區(qū)別，為了進一步分析濾芯的細纖維層，該層纖維具破乳和聚結(jié)作用。從圖7中可以看出F3層纖維表面較光滑平整，而且F3纖維層較厚，該層纖維應(yīng)屬于聚結(jié)纖維層。

2.1纖維絲直徑

纖維直徑的大小是影響聚結(jié)分離效率的主要因素。纖維絲徑越小，孔徑越小，接觸面積就越大，水滴附著在纖維上的幾率也就越大，但纖維過細或孔徑過小會導致液體流動阻力加強，壓差增大，縮短了濾芯使用壽命。采用Hitachi S-4800掃描電子顯微鏡對不同纖維層式樣進行了形貌觀察。圖5-圖7分別為F1，F2和F3纖維層的掃描圖片。從圖5-圖7中可以看出F1，F2和F3纖維層的直徑變化是粗--細--粗。從圖5可以看出F1層纖維均勻沉積這納米顆粒，顆粒大小一直，在200mm左右，該層纖維在聚結(jié)分離過程中的左右為破乳，纖維表面的顆粒物質(zhì)肯能利于有種水滴的破乳過程。F2層纖維直徑明顯減小，屬于超細纖維層，該

層纖維具破乳和聚結(jié)作用。從圖7中可以看出F3層纖維表面光滑平整，而且F3纖維層較厚，該層纖維應(yīng)屬于聚結(jié)纖維層。

2.2材料成分

采用紅外光譜儀對聚結(jié)濾芯中F1，F2和F3纖維層成分進行分析，各層纖維紅外光譜結(jié)果如圖8所示。通過和光譜對比，得出這三種纖維都是玻璃纖維。從圖4中可以看出3中玻璃纖維的顏色不同，黃色玻璃纖維中可能存在較多的粘結(jié)劑。