Кіріспе
Ауадан қатты бөлшектерді тазартатын, талшықты немесе кеуекті материалдардан құралған құрылғы.
Қатты бөлшектерді ауадан тазартатын, талшықты немесе кеуекті материалдардан құралған ауа сүзгісі, ауадағы түтін, шаң, тозаң, гүлден, вирустар және бактериялар сияқты бөлшектерді жояды. Көмір (көміртегі) сияқты адсорбент немесе катализатор бар сүзгілер, сондай-ақ иіс пен ұшқыш органикалық қосылыстар немесе озон сияқты газ тәрізді ластаушы заттарды да тазарта алады. Ауа сүзгілері ауа сапасы маңызды болатын жағдайларда қолданылады, әсіресе ғимараттардың желдету жүйелерінде және қозғалтқыштарда. Кейбір ғимараттар, сондай-ақ ұшақтар және басқа да адам жасаған орталар (мысалы, спутниктер мен ғарыш кемелері) көбік, плисселенген қағаз немесе иілген талшықтан жасалған сүзгі элементтерін пайдаланады. Тағы бір әдіс – ауа иондағыштар, олар тозаң бөлшектерін тартатын статикалық электр заряды бар талшықтар немесе элементтерді қолданады. Ішкі жану қозғалтқыштары мен ауа компрессорларының ауа қабылдағыштарында қағаз, көбік немесе мақта сүзгілері қолданылады. Май ванналы сүзгілер қазір тек арнайы қолданыстарда ғана қолданылады. Газ турбиналарының ауа қабылдағыш сүзгілерінің технологиясы, газ турбиналарының ауа компрессор бөлімінің аэродинамикасы мен сұйықтық динамикасының жақсаруына байланысты соңғы жылдары едәуір жетілді.
HEPA сүзгілері
Жоғары тиімділіктегі бөлшектерді ұстағыш (HEPA), бастапқыда жоғары тиімділіктегі бөлшектерді сіңіруші деп аталған, бірақ кейде жоғары тиімділіктегі бөлшектерді тоқтатушы немесе жоғары тиімділіктегі бөлшектерді ұстап қалу делінеді, – ауа сүзгісінің бір түрі. HEPA стандартына сай келетін сүзгілердің көптеген қолданыс салалары бар, оның ішінде IC өндірісі үшін таза бөлмелерде, медициналық мекемелерде, автомобильдерде, ұшақтарда және үйлерде пайдалану. Сүзгі АҚШ Энергетика министрлігінің (DOE) белгілеген тиімділік стандарттарына жауап беруі керек. Әртүрлі стандарттар HEPA сүзгісі деп саналатынды анықтайды. Ең көп қолданылатын екі стандарт ауа сүзгісінен өтетін ауадан 99,95% (Еуропалық стандарт) немесе 99,97% (ASME стандарты) 0,3 мкм және одан үлкен өлшемді бөлшектерді жоюын талап етеді.
Автомобиль кабинасындағы ауа сүзгілері
Кабинадағы ауа сүзгісі, Ұлыбританияда тозаң сүзгісі деп те аталады, көліктің жолаушылар бөліміне сыртқы ауа кіретін жерге орналастырылатын, әдетте жиырылған қағаз сүзгі болып табылады. Мұндай сүзгілердің кейбіреулері тікбұрышты пішіндес және қозғалтқыш ауа сүзгісіне ұқсас. Ал кейбіреулері нақты көліктердің сыртқы ауа тарту құрылымдарына сәйкес келетін ерекше пішінге ие. Ауа тазалау жүйесін таза ұстау үшін бір рет қолданылатын сүзгіні алғаш рет енгізген автокөлік өндірушісі – 1940 жылы шыққан Nash Motors "Weather Eye". 1959 жылдан бастап Studebaker модельдерінде (соның ішінде Studebaker Lark автомобильдері (1959-1966), Studebaker Gran Turismo Hawk автомобильдері (1962-1964) және Studebaker Champ жүк көліктері (1960-1964)) қосымша жабдық ретінде қайта пайдалануға болатын жылытқыш ядро сүзгісі қолжетімді болды. Сүзгі алюминий тормен жабдықталған алюминий рамадан жасалған және жылытқыш ядроның үстіне орналастырылған. Сүзгі қозғалтқыш бөлімінен өрт қабырғасындағы ойық арқылы орнатылған. Сүзгі орнатылған кезде, ұзын, жұқа резеңке тығын ойықты бітеді. Орнату алдында сүзгіні вакуумдап, жууға болады. Бітелген немесе лас кабиналық ауа сүзгілері кабиналық желдеткіштерден келетін ауа ағынын айтарлықтай азайтады, сондай-ақ кабинаға аллергендерді әкелуі мүмкін. Кабинадағы ауа температурасы жылытқыш ядро арқылы өтетін ауа ағынының жылдамдығына байланысты болғандықтан, бітелген сүзгілер көліктің кондиционерлеу және жылыту жүйелерінің тиімділігі мен жұмысын күрт төмендетуі мүмкін. Кейбір кабиналық ауа сүзгілері нашар жұмыс істейді, ал кейбір кабиналық ауа сүзгілерін өндірушілер олардың сүзгілеріне ең төменгі тиімділік көрсеткіші (MERV) рейтингін басып шығармайды.
Ішкі жану қозғалтқыштарының ауа сүзгілері
Жану ауа сүзгісі абразивті бөлшектердің қозғалтқыш цилиндрлеріне енуіне кедері келтіреді, олар механикалық тозуға және майдың ластануына себеп болар еді. Көптеген жанармай инжекторлі көліктер жалпақ панель түріндегі плисселенген қағаз сүзгі элементін пайдаланады. Бұл сүзгі әдетте газ педалімен (дроссельдік клапанмен) жалғастырылған пластикалық қораптың ішіне орналастырылады. Карбюраторды немесе дроссельдік клапанға жанармай инжекциясын пайдаланатын ескі көліктер әдетте цилиндрлі ауа сүзгісін қолданады, оның диаметрі әдетте ... және ... арасында болады. Бұл карбюратордың немесе дроссельдік клапанның үстінде немесе жанында, әдетте салқын және/немесе жылы ауа беруге арналған арналары бар металл немесе пластикалық контейнерде орналастырылады және металл немесе пластикалық қақпақпен бекітіледі. Фильтр мен корпусының жиынтығы ауа тазартқыш деп аталады.
Қағаз
Қатты бүктелген қағаз сүзгі элементтері автомобиль қозғалтқыштарының ауа тазартқыштары үшін дерлік жалғыз таңдау болып табылады, себебі олар тиімді, күтуге ыңғайлы және экономикалық тұрғыдан тиімді. "Қағаз" деген термин шатастырушы болуы мүмкін, өйткені сүзгі материалдары жазу немесе қаптау үшін қолданылатын қағаздардан едәуір өзгеше. Тюнерлер арасында, нарықтағы қағаздан жасалмаған алмастыру сүзгілерінің жарнамасы арқылы қалыптасқан, қағаз сүзгілер нашар өткізеді және осылайша қозғалтқыштың жұмысын шектейді деген жалған пікір бар. Шындығында, егер қапталған қағаз сүзгісі нақты қолданыстағы ауа ағыны көлеміне дұрыс таңдалған болса, онда сүзгі маңызды мөлшерде ластанғанша ағынға минимал кедергі келтіреді. Бұл технология құрылыс техникасының қозғалтқыштарында да қолданылады. Себебі қағаз зигзаг тәрізді бүгілген, ал қағаздың жалпы ауданы ауа кіретін тесіктің ауданынан 50 есе артық.
Қалқымалы
Маймен ылғалданған полиуретан көбік элементтері кейбір қосалқы нарықтағы автомобильдердің ауа сүзгілерінде қолданылады. Бұрын көбік кішкентай қозғалтқыштардағы ауа тазартқыштарда, мысалы, газон шабу машиналарында және басқа да қуатты жабдықтарда кеңінен қолданылған, бірақ автомобильдік типтегі қағаз сүзгі элементтері осы қолданыстарда маймен ылғалданған көбікті көбінесе ығыстырды. Көбік сүзгілері әлі де ауа құралдары үшін ауа компрессорларында жиі қолданылады. Көбіктің маркасына және қалыңдығына байланысты, маймен ылғалданған көбік сүзгі элементі ауа ағынына минималды кедергі келтіруі немесе өте жоғары ластану сыйымдылығын ұсынуы мүмкін, соңғы қасиет көбік сүзгілерін жолдан тыс раллилерде және басқа да моторспорттық қолданыстарда танымал етеді, онда көп мөлшерде шаң кездеседі. Көбік сүзгілерінде шаң ұсталатын әдісіне байланысты, ауа ағынының кедергісіне елеулі өзгеріссіз көп мөлшерде шаң жиналуы мүмкін.
Мақта
Майланған мақта марлясы жоғары өнімділік деп сатылатын, автомобильдерге арналған қосымша ауа сүзгілерінде көбірек қолданылуда. Бұрын мақта марлясы автомобильдердің заводтық ауа сүзгілерінде шектеулі ғана қолданыс тапқан. Алайда, Abarth SS үлгілерінен бастап, Fiat компаниясы мақта марлясынан жасалған ауа сүзгілерін заводтық сүзгілер ретінде жеткізе бастады.
Дәнекерлеу
Тұтқырданған болаттан жасалған тор – ауаның көп мөлшерде өтуіне мүмкіндік беретін ортаның тағы бір мысалы. Тұтқырданған болаттан жасалған тор әртүрлі ұя санымен келеді, соның арқасында әртүрлі сүзгілеу деңгейлерін ұсынады. Ең жоғары модификацияланған қозғалтқышта конус тәрізді ауа сүзгісіне орын жетпесе, кейбіреулер турбоға қарапайым тұтқырданған болаттан жасалған тор орнатуды таңдайды, осылайша турбо арқылы қозғалтқышқа ешқандай бөлшек түсіп кетпеуін қамтамасыз етеді.
Майлы ванна
Майлы ванналық ауа тазартқыш майлы тоғаннан және талшықтан, тордан, көбіктен немесе басқа ірі сүзгі материалдарынан жасалған сауыттан тұрады. Тазартқыш бөлшектерді дәстүрлі сүзгілеуден гөрі майға қаныққан сүзгі материалдарына жабысу арқылы жояды, сондықтан сүзгі материалдарындағы тесіктер сүзгіленетін бөлшектерден әлдеқайда ірі болады. Тазартқыш жиналғанда, сауыттың ішіндегі материал май тоғанының бетінен сәл жоғары орналасады. Сауыттың шеті май тоғанының шетін жабады. Бұл құрылым ауаның бірнеше U-тұлғалы бұрылыстар арқылы өтуіне мүмкіндік беретін лабиринт тәрізді жол құрайды: сауыт пен май тоғаны шеттері арасындағы кеңістік арқылы жоғары, сауыттың сыртқы және май тоғанының ішкі қабырғалары арасындағы кеңістік арқылы төмен, және сауыттың ішіндегі сүзгі материалдары арқылы жоғары. Бұл U-тұлғалы бұрылыс ауаны май тоғанының бетімен жоғары жылдамдықпен өткізеді. Ауадағы ірі және ауыр шаң-тозаң бөлшектері инерциясының салдарынан бұрылыс жасауға үлгермейді, сондықтан майға түсіп, тоғанның түбіне шөгеді. Ал жеңіл және кішкентай бөлшектер сауыттағы сүзгі материалдарына жабысады, ол қалыпты ауа ағынымен сорылатын май тамшыларымен ылғалдандырылады. Майдың сүзгі материалдарына үнемі сорылуы ұсақ тұтқындалған бөлшектердің көп бөлігін төмен қарай жылжытады, ал май бөлшектер жиналатын резервуарға қайта ағып түседі. Майлы ванналық ауа тазартқыштар 1960 жылдардың басында қағаз сүзгілер кеңінен қолданысқа енгенге дейін автомобильдерде және шағын қозғалтқыштарда кеңінен қолданылды. Мұндай тазартқыштар әлі де жолдан тыс техникаларда қолданылады, онда шаң деңгейі өте жоғары болады, себебі майлы ванналық ауа тазартқыштар сүзгілеу тиімділігі мен ауа ағынын жоғалтпай, өте көп мөлшерде лас заттарды ұстай алады. Дегенмен, сұйық майдың болуы мұндай ауа тазартқыштарды тазалауды және күтімін қиын және ыңғайсыз етеді, олар ауа ағынының жоғары жылдамдығында артық қарсылықты болдырмау үшін салыстырмалы түрде үлкен болуы керек, және олар жанар майлы қозғалтқыштарда қолданылғанда майдың сорылуынан туындаған жанылмаған көмірсутектердің шығарындыларын арттыруға бейім.
Су моншасы
XX ғасырдың басында (1900-1930 жылдары) сулы ваннадағы ауа тазартқыштар кейбір қолданыстарда (автомобильдер, жүк көліктері, тракторлар, жылжымалы және стационарлық қозғалтқыштар) пайдаланылды. Олар майлы ваннадағы ауа тазартқыштармен шамамен бірдей принциптер бойынша жұмыс істеді. Мысалы, алғашқы Fordson тракторында сулы ваннадағы ауа тазартқыш болған. 1940 жылдарға қарай майлы ванналы конструкциялар жақсырақ сүзуге мүмкіндік бергендіктен сулы ванналы конструкцияларды ығыстырды.
Қатты заттарды тасымалдауға арналған сүзгілер
Көлемді қатты заттарды тасымалдау – ұнтақ күйде болуы мүмкін қатты заттарды тасымалдау (механикалық тасымалдау, пневматикалық тасымалдау) процесі. Көптеген салалар көлемді қатты заттармен жұмыс істейді (кен өндіру, химия, тамақ өнеркәсібі), сондықтан процестен шығатын ауа ағындарын тазалау қажет, бұл реттеу талаптарына сәйкес немесе экономикалық себептермен (материалдардың жоғалуына жол бермеу үшін) ұсақ бөлшектердің атмосфераға шығуына қарсы шара болып табылады. Осының салдарынан, ауа сүзгілері процестің көптеген бөліктерінде орналасады, әсіресе пневматикалық тасымалдау желілерінің бастапқы нүктелерінде, онда ауаның көлемі көп және ұсақ бөлшектердің концентрациясы жоғары болады. Сүзгілер процесте ауа алмасудың кез келген жерінде орналастырылуы мүмкін, бұл процеске зиянды заттардың енуін болдырмау үшін, әсіресе фармацевтика және тамақ өнеркәсібінде маңызды. Сүзгілердің бөлшектерді ұстауына қатысты физикалық құбылыстар негізінен инерциялық және диффузиялық болып табылады.