本文简要介绍了用于金属加工冷却液过滤器的过滤介质的使用历史。这些过滤器通常用于机械加工、研磨、轧制、拉伸和成型应用。它们适用于所有类型的平板过滤器(重力、真空和压力),与其他类型的过滤器相比,它们具有独特的方面。这些过滤器用于闭环、多通道系统,并且必须处理污染物的连续输入,因为它们所服务的操作会产生污染物。介质作为形成污染物滤饼的“基础”,提供了更有效的屏障(图1)。然而,即使进行过滤,也总会有一定水平的污染物留在流体中,并且目标是将该污染物保持在应用可接受的水平。

图 1.介质是形成污染物滤饼的“基础”

冷却液过滤的历史

直到20世纪30年代,人们很少关注冷却液系统中的液体清洁。随着时间的推移,管理污染物水平的需求已成为更重要的应用要求。

01

20世纪30年代末--40年代初

1、随着生产需求的增加,为了清洁冷却剂并延长其使用寿命,引入了沉淀池。当手动清洁的时间减少是一个因素时,使用了双切换水箱。。

2、随着生产力的提高,引入了更有效的清洁选择,包括自清洁输送沉降罐、磁力、浮选澄清器、离心机和水力旋流器。从技术上讲,这些是“分离器”,因为它们使用的技术不是将颗粒与液体分离的屏障。然而,它们仍然被称为“过滤器”,作为任何清洁冷却剂的设备的行业术语。

3、许多操作与油有预涂压力过滤器(管或屏幕)与过滤器辅助,以实现所需的清晰度。

4、除了油上的预涂过滤器外,液体的透明度并不是特别好,但在当时是可以忍受的。制造公差比现在更宽。成品零件在装配过程中顺利配合的质量并不那么重要。

5、对更高质量组件的目标迫使需要改进冷却液清洁概念。

从铜线生产线中排出带有污染物饼的废介质

02

20世纪50年代末--60年代中期

1、一次性卷筒介质过滤器正在成为过滤系统的一种选择。术语“positive filtration”用于将它们与分离器家族区分开来。

2、最初,使用一次性介质受到反对。当其他设备没有耗材成本时,工厂管理人员不想为一次性材料付费或处理额外的废物。这块用过的布被称为“美化卫生纸”。

3、在行业认识到“positive filtration”的优势以应对更复杂的金属加工作中发现的变量之前,需要一些说服力。

4、当时只有一种材料——编织的未漂白棉(烟草)布,类似于图 2 所示。

5、根据每英寸的线数,只有四种松紧度可供选择:

o 28×24 最大开度

o 32×28

o 44×36

o 60×48 最紧密编织

6、1 英寸宽的介质成为标准,因为这是工厂在修剪边缘后生产的产品。较窄的宽度是从 51 英寸的材料中切割出来的。设备制造商开始为该宽度设计过滤器。

7、一些冷却剂与织物的线涂层发生反应存在一些担忧。

图 2.未漂白的烟草布

用于金属加工冷却液的典型无纺布

聚酯纤维

聚丙烯

尼龙

混合聚酯/纤维素

人造丝

这些都是在许多不同的过程中制造的,以及混合。在选定的、不太常见的应用场景中,还采用了其他结构。

03

20世纪70年代初

1、棉花的商品价格飙升,用于过滤介质的未漂白棉花变得过于昂贵。

2、这为非织造布制造商带来了巨大的潜力,他们认为一次性的重复业务很有吸引力。他们引进了涤纶、丙纶、人造丝和尼龙面料。

3、后来,纤维素、长/短纤维、多层织物的混纺被设计出来,以满足许多应用需求。

4、许多新的石油装置不需要精心设计的预涂压力过滤器。

5、纤维结合技术得到了改进,几乎消除了对织物和冷却剂之间化学反应的担忧。

6、这些面料的演变经历了许多学习曲线,不仅对介质制造商,而且对冷却剂混合商、过滤器公司和用户也是如此。这并不容易,因为该行业的各个方面都在平衡性能、设计和成本方面不断取得进步。

7、横向和机器方向的织物强度都得到了解决,因为材料必须经受住拉扯或拖拽通过过滤器床的严酷考验。将织物输送到皮带上的过滤器则不那么脆弱。

8、设备制造商能够制造更宽的过滤器以提高过滤器的性能并提供更大的灵活性。

9、起初,铜拉丝制造商无法使用介质过滤。他们的冷却剂是不稳定的肥皂/脂肪化合物,当液体被迫通过紧密的屏障时,很容易被剥离。一旦冷却剂混合器开发出更均匀的流体,线材生产商就开始认真考虑介质过滤器。

10、现在,全系列织物为传统过滤器在安装中使用提供了许多可能性,而这些过滤器以前从清晰度或运营成本的角度来看是无法实现的。

11、较新的介质选择允许较旧的过滤器达到更高的性能级别,因此不必更换它们。

04

1980年代和1990年代

1、高蓬松度织物被转移到更多深层过滤优于表面过滤的应用中。

2、先前的主要选择参数“每码重量”必须得到透气性规范的支持。当介质拦截固体时,空气渗透率与液体流动特性具有更好的相关性。更高的材料推动了这一点,因为重量不能再单独使用。

3、随着其他过滤器制造商将微米级作为关键参数,微米级变得更加引人注目。然而,评级在这里并不重要,而且它们的使用方式也不同。当应用具有宽范围的颗粒尺寸时,当选择接近最大颗粒时,微米级更有帮助。如果选择微米等级以匹配最小颗粒,则介质将过早致盲。当然,也有许多粒度范围较窄的敏感应用,其使用传统方式的微米级。

05

1990年代和2000年代

1、这个时代带来了与非织造布使用相关的新挑战和新承诺。

2、环境问题正在增加许多工厂考虑使用可重复使用(永久性)介质来满足其面临的固体废物处理限制的压力。在许多应用中使用永久性介质是不切实际的,在一些现有的过滤设备设计中也不经济。

3、目前正在努力开发直接在过滤器上清洗一次性无纺布介质的方法,以便在必须丢弃之前可以多次重复使用。

4、生产更复杂织物的技术不断发展,使用户能够解决过去不可能解决的其他问题。一种仍处于早期阶段的情况是有助于处理杂油的涂层材料。

在这段简短的历史的字里行间,还有更多需要考虑的地方,但这应该可以说明我们如何进入当前的冷却剂过滤时代。如果您有任何疑问或想要更多观点,请随时沟通交流。