VFA系列真空過濾器的核心功能是在真空泵或真空發生器吸氣過程中,高效攔截并分離空氣中的灰塵、固態顆粒及冷凝水,避免雜質進入真空系統導致泵體磨損、密封失效或管路堵塞。其工作原理圍繞“預分離-精過濾-收集-密封輸出”四個核心環節展開,各系列(VFA1000/3000/4000)結構略有差異,但核心機制一致,以下結合通用結構與關鍵部件功能詳細說明。
一、氣路導向與預分離階段:離心力實現粗雜質分離
當真空泵啟動產生負壓時,含雜質的空氣從過濾器的“IN”端口(非泵側)進入,首先流經進氣通道內的旋風片(VFA3000/4000系列核心預分離部件,材質為聚丙烯樹脂)。旋風片采用螺旋式導流結構,迫使氣流沿閥體內部形成高速旋轉的渦流。在離心力作用下,空氣中密度較大的雜質(如直徑≥50μm的灰塵顆粒、液態冷凝水 droplets)被甩向閥體內壁,脫離主流氣流軌跡。
被離心力分離的液態水和大顆粒雜質,在重力作用下沿內壁向下沉降,最終落入底部的濾杯(聚酰胺樹脂材質)中;而去除了粗雜質的氣流則改變運動方向,進入下一階段的精過濾環節。VFA1000系列雖無獨立旋風片結構,但通過閥體組件的流線型設計,同樣能引導氣流形成弱渦流,實現基礎預分離效果。
二、精過濾階段:濾芯攔截細微雜質
經過預分離的氣流會垂直穿過核心過濾部件——濾芯組件,這是實現高精度過濾的關鍵環節。濾芯采用“梯度過濾”設計,根據選型分為兩類:標準配置為平均40μm孔徑的聚酰胺濾網,升級選擇項為5μm精度的聚丙烯纖維濾芯,二者均通過“攔截-吸附”雙重作用捕捉雜質。
機械攔截作用:濾芯的纖維或濾網結構形成密集的微小孔隙,當氣流穿過時,直徑大于孔隙的固態顆粒(如金屬碎屑、粉塵)被直接阻擋在濾芯表面,其中40μm濾芯可攔截大部分常見工業灰塵,5μm濾芯則能捕捉更細微的懸浮顆粒,適配對真空潔凈度要求更高的場景(如電子元件搬運)。
吸附與凝聚作用:對于接近濾芯孔徑的微小顆粒及霧狀水分,會因分子間作用力吸附在濾芯纖維表面,隨著吸附量增加逐漸凝聚成較大顆?;蛞旱危罱K在重力作用下滴落至濾杯,避免二次隨氣流帶出。
VFA系列濾芯的安裝方向經過優化,氣流從濾芯外側流向內側(VFA3000/4000)或軸向穿過濾芯(VFA1000),確保過濾面積,同時減少壓力損失——初始壓力損失控制在3kPa以下,不會影響真空泵的吸氣效率。
三、氣液分離強化:擋水板防止二次夾帶
在VFA3000/4000系列中,精過濾后的氣流在進入“OUT”端口(泵側)前,需經過擋水板(聚縮醛樹脂材質)的二次處理。擋水板采用折流式結構,能改變氣流的流動速度和方向,將氣流中可能夾帶的微小水霧再次攔截。被攔截的水霧凝聚成液滴后,同樣沉降至濾杯,進一步提升出口空氣的干燥度。
這一設計有效解決了“濾芯攔截的水分因氣流擾動再次霧化”的問題,尤其適用于高濕度環境下的真空系統,如食品包裝、制藥等對水分敏感的行業。
四、密封與收集:保障真空環境與雜質存儲
整個過濾過程中,密封圈(特殊丁腈橡膠材質)發揮著關鍵作用:閥體與蓋板、濾杯的連接處均設有密封圈,能有效阻斷外部空氣泄漏,確保真空泵產生的負壓穩定,同時防止濾杯內收集的雜質和水分回流至氣流通道。
收集在濾杯內的雜質和冷凝水,可通過定期人工排放或配套的排水裝置(部分型號可選)清除。濾杯采用高透明度聚酰胺樹脂制成,便于操作人員直觀觀察內部雜質堆積情況,及時安排維護,避免濾杯堵塞影響過濾效果。
五、核心原理總結
VFA系列真空過濾器通過“旋風預分離(離心力)→ 濾芯精過濾(攔截+吸附)→ 擋水板二次除霧(慣性分離)→ 密封收集”的階梯式工作流程,實現對真空吸氣氣流的高效凈化。各部件材質與結構設計均適配真空工況,在保障低壓力損失的同時,根據濾芯選型可實現40μm或5μm的精準過濾,為真空泵及下游真空元件提供可靠保護。