蒸汽过滤器的工作原理

一、核心过滤机制

1. 惯性碰撞
   高速流动的蒸汽携带杂质颗粒（如铁锈、水垢）时，若遇到过滤介质中的障碍物（如滤芯的纤维、微孔结构），蒸汽可绕流通过，但质量较大的颗粒因惯性无法及时改变方向，会与障碍物碰撞并被截留。
   适用于：直径较大（通常＞1μm）的固体颗粒或液滴。
2. 拦截效应
   当杂质颗粒的直径接近或大于过滤介质的微孔尺寸时，颗粒会被直接阻挡在介质表面或内部，无法随蒸汽通过。
   适用于：中等尺寸（0.1-1μm）的颗粒，是精细过滤的主要机制。
3. 凝聚作用
   蒸汽中的微小液滴（如冷凝水）或油雾在流经过滤介质时，会因表面张力或介质的亲水性 / 亲油性相互吸附、凝聚成较大液滴，最终因重力沉降到过滤器底部（通过排污口排出）。
   适用于：去除蒸汽中的液态杂质（如水、油）。
4. 吸附作用
   部分过滤器采用活性炭、陶瓷等具有多孔结构的介质，通过分子间作用力（范德华力）吸附蒸汽中微量的有机物、异味分子或极小颗粒（＜0.1μm）。
   适用于：高精度过滤或去除特定化学杂质。

二、典型结构与工作流程

1. 蒸汽进入：含杂质的蒸汽从过滤器入口进入壳体，因流通截面扩大，流速暂时降低，大颗粒杂质初步因重力沉降。

2. 过滤介质拦截：蒸汽流经滤芯（如金属网、多孔陶瓷、折叠滤芯等）时，通过上述惯性碰撞、拦截、凝聚等机制，杂质被滤芯捕获，纯净蒸汽穿过滤芯。

3. 杂质分离与排出：被截留的固体杂质附着在滤芯表面或内部，液态杂质（如凝聚的水滴、油滴）则沿滤芯或壳体内壁流到底部，通过定期开启排污阀排出。

4. 纯净蒸汽输出：净化后的蒸汽从过滤器出口流出，进入后续设备（如灭菌器、换热器）。

三、滤芯类型与适用场景

• 金属网滤芯：由多层不锈钢网叠合而成，耐高温、耐腐蚀，过滤精度中等（通常 1-100μm），适用于工业蒸汽的粗过滤（如去除管道铁锈）。

• 多孔陶瓷 / 金属烧结滤芯：由陶瓷或金属粉末烧结形成微孔结构，过滤精度高（0.1-1μm），耐高温高压，适用于制药、食品等高精度场景。

• 折叠式滤芯：由聚四氟乙烯（PTFE）等高分子材料折叠而成，表面积大，过滤精度可达 0.01μm，但耐温性较差（通常＜150℃），适用于低温饱和蒸汽或洁净蒸汽。

• 活性炭滤芯：用于吸附蒸汽中的有机杂质或异味，常作为多级过滤的最后一级。

四、关键注意事项

• 过滤精度选择：根据下游设备需求（如灭菌需＜0.2μm）选择合适精度的滤芯，避免过度过滤导致压降过大（影响蒸汽流量）。

• 耐高温性：蒸汽温度通常在 100-300℃，滤芯材质需耐受高温（如金属、陶瓷优于塑料），防止变形或释放污染物。

• 定期维护：滤芯会因杂质堆积导致堵塞，需定期清洗或更换（根据压差变化判断，通常压差超过 0.1MPa 时需维护），同时通过排污口及时排出液态杂质，避免二次污染。