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磷化濾紙:7個(gè)需要了解的過濾概念

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磷化濾紙:7個(gè)需要了解的過濾概念

發(fā)布日期:2017-09-29 作者: 點(diǎn)擊:

1.過濾概念

過濾是在外力作用下,利用有孔介質(zhì)從流體(液體或氣體)中除去/分離目標(biāo)物質(zhì)。其中多孔介質(zhì)稱為過濾介質(zhì)或?yàn)V材,所處理的進(jìn)料氣體/液體為污染介質(zhì);被過濾材料截留的固體顆粒稱為濾餅或?yàn)V渣,通過過濾材料后的流體稱為潔凈流體。驅(qū)使流體通過過濾介質(zhì)的推動(dòng)力可以有重力、壓力(或壓差)和離心力。過濾操作的目的可能是為了獲得清凈的流體產(chǎn)品,也可能是為了得到流體中的部分成分。

2. 過濾機(jī)制

過濾根據(jù)機(jī)理的不同可以分為直接攔截、慣性碰撞和擴(kuò)散攔截。過濾介質(zhì)的過濾/分離效率由三種機(jī)理共同作用而增強(qiáng),最終效率為三者共同作用的結(jié)果。

直接攔截:當(dāng)顆粒物大于過濾介質(zhì)中流道孔徑時(shí),該顆粒物將被攔截去除,這就是直接攔截。過濾介質(zhì)能夠截留的顆粒物越多則容污量越強(qiáng),而彎曲的流道結(jié)構(gòu)可以顯著增加過濾介質(zhì)的容污能力,篩網(wǎng)型的材料因?yàn)闆]有彎曲流道從而不能增加容污能力,只能講顆粒物截留在表面一層。值得說明的是,當(dāng)兩個(gè)較小的顆粒物同時(shí)通過流道時(shí)有可能因?yàn)楸舜伺鲎苍谝黄鹦纬纱顦虻淖饔?,兩者相加的尺寸不能通過過濾介質(zhì)的流道而被截留。

       

磷化濾紙

直接攔截

 

慣性碰撞:當(dāng)流體在過濾介質(zhì)中改變運(yùn)動(dòng)方向時(shí),慣性使運(yùn)動(dòng)的顆粒撞擊到濾材表面失去了動(dòng)力,因吸附力的存在顆粒便停留在撞擊表面,這就是慣性碰撞。如果流經(jīng)過濾介質(zhì)時(shí)流體必須沿彎曲通道行進(jìn),這將增加該過濾機(jī)理的有效性。

磷化濾紙

慣性碰撞

擴(kuò)散攔截:因?yàn)椴祭蔬\(yùn)動(dòng),氣體分子(作隨機(jī)運(yùn)動(dòng)) 碰撞小顆粒或霧滴,這種原理增加了顆粒碰撞過濾介質(zhì)的被截留的幾率,這種就是擴(kuò)散攔截。布朗運(yùn)動(dòng)特指氣體,因此擴(kuò)散攔截的機(jī)理適用于氣體的過濾,不能適用于液體過濾。被隨機(jī)運(yùn)動(dòng)的氣體分子碰撞的顆粒,撞擊到過濾介質(zhì)上并被吸附截留,彎曲通道增加過濾機(jī)制的有效性。

          

磷化濾紙

擴(kuò)散攔截

 

靜電吸引:高分子纖維帶有靜電。粗纖維的靜電是在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的。用這種材料制成的過濾器采用靜電吸附原理,而不是以上所述的機(jī)械原理。靜電效應(yīng)取決于纖維和灰塵的電荷,在氣流速度降低時(shí)增強(qiáng)。大氣中的氣溶膠(細(xì)固體微粒、液滴或氣體)會很快削弱靜電,并且因?yàn)槔w維粗,它們的效率會急劇下降。一些研究表明,這些空氣過濾器過濾微粒的能力,在實(shí)際工作條件下會迅速下降。

磷化濾紙

 

3. 過濾精度

談到過濾精度,需要首先解釋兩組概念,第一,表面過濾和深層過濾,第二,絕對精度和相對精度。

1)表面過濾和深層過濾

表面過濾主要采用篩網(wǎng)材料,深度過濾則采用毛氈材料,它們的區(qū)別如下:

a.表面過濾(尼龍單絲、金屬單絲)將過濾中雜質(zhì)直接截留在材料表面。

優(yōu)點(diǎn):單絲結(jié)構(gòu)可反復(fù)清洗,消耗成本較低;

缺點(diǎn):表面過濾模式,易造成濾袋表面堵塞,該類型產(chǎn)品最適用于精度較低的粗濾場合,過濾精度25-1200μm。

磷化濾紙


b.深層過濾(針刺布、溶噴無紡布)是較大的顆粒雜質(zhì)被截留在纖維表面,

細(xì)微顆粒則被捕捉于濾材深層中,常見的過濾材料是高過濾效率深層漸變孔徑結(jié)構(gòu)。

特點(diǎn):過濾介質(zhì)有一定厚度,纖維組織疏松,高空隙率增加了雜質(zhì)的容截量,如果孔徑或密度不變,流體中的顆粒物將在外層被攔截形成一層濾餅,而當(dāng)過濾介質(zhì)的孔徑由大逐漸變小或密度變小,流體流經(jīng)過濾介質(zhì)時(shí)較大的顆粒物在外層被捕捉,較小的顆粒物在中間層被捕捉,大多數(shù)更小的顆粒物穿過外層和中間層到達(dá)更精密的內(nèi)存被捕捉,這種材料的捕捉能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于前者,這就是過濾材料漸變孔徑的重要意義。

缺點(diǎn):相同精度數(shù)值下,深層過濾材料的壽命比表面過濾的短。

概括的說,表面過濾篩網(wǎng)類材料可直接測定所得孔徑數(shù)值,即為濾材的精度。而深層過濾是無法測定得到確切的數(shù)值的,故常規(guī)的標(biāo)定方法是將一類具有相應(yīng)克重,厚度及透濾性的材料標(biāo)定為某個(gè)額定精度。

2)絕對精度和相對精度

絕對精度:是指能100%濾除所標(biāo)示精度之顆粒。對任何一種過濾器而言,這幾乎是一個(gè)不可能達(dá)到,而且不實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn),因?yàn)?00%是一個(gè)無窮大的值。市面上通稱的絕對過濾器如薄膜等,嚴(yán)格地說,只能稱"趨近于絕對“

相對精度:是指一定非100%攔截所標(biāo)示精度的雜質(zhì)顆粒。公稱精度并沒有一個(gè)業(yè)者共同認(rèn)定并遵行的標(biāo)準(zhǔn)。也就是說甲公司可以把公稱精度訂在85-95%,而乙公司卻寧可訂在50-70%。換句話說,甲公司的25微米過濾精度可能等于乙公司的10微米,或者更細(xì)。對此問題,選擇合適過濾精度時(shí)的根本解決之道是"試用"。

4. 壓差

過濾器使用時(shí)上游和下游之間的壓力差別稱為壓差。新的過濾器開始使用未捕集任何污染物之前時(shí)的壓差稱為凈壓差或初始壓差。過濾器結(jié)構(gòu)不受破壞的最大壓差極限值稱為最大允許壓差。壓差由流體的阻力產(chǎn)生,凈壓差由濾孔產(chǎn)生。常用的壓差單位有兆帕MPa,bar或psi。

磷化濾紙

5. 過濾器的壽命曲線

在流體的流速恒定的時(shí)候,潔凈的過濾器凈壓差較小,隨著過濾時(shí)間的上升壓差緩慢上升可能長達(dá)數(shù)小時(shí)或數(shù)天,直到過濾器的流道大部分被顆粒物堵塞后,壓差會陡然以極快的速度上升如果更換過濾器可能在半小時(shí)內(nèi)達(dá)到能夠承受的最大壓差,如果仍然未更換過濾器則可能導(dǎo)致過濾器破損,過濾失效且原本被過濾器截留的顆粒物雜質(zhì)會泄露至潔凈的流體中造成嚴(yán)重后果,這個(gè)曲線拐點(diǎn)就是過濾器建議更換壓差。

6. 過濾面積

過濾器的過濾介質(zhì)和流體接觸的面積叫過濾面積,過濾面積越大過濾器壽命越長,容污量越大。過濾器的過濾器面積增加一倍其壽命遠(yuǎn)大于一倍,例如一個(gè)具有10孔的過濾器當(dāng)其中5個(gè)孔被堵塞時(shí)壓差為1 psid,而另一個(gè)20孔的過濾器其中5個(gè)孔被堵塞時(shí)壓差僅為1/3 psid,直到15個(gè)孔被堵塞剩下5個(gè)孔此時(shí)壓差才能達(dá)到1 psid,因此其使用壽命增加了3倍。

7. 漸變孔徑

有一定厚度的過濾介質(zhì),如果孔徑或密度不變,流體中的顆粒物將在外層被攔截形成一層濾餅,而當(dāng)過濾介質(zhì)的孔徑由大逐漸變小或密度變小,流體流經(jīng)過濾介質(zhì)時(shí)較大的顆粒物在外層被捕捉,較小的顆粒物在中間層被捕捉,大多數(shù)更小的顆粒物穿過外層和中間層到達(dá)更精密的內(nèi)存被捕捉,這種材料的捕捉能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于前者,這就是過濾材料漸變孔徑的重要意義。

(磷化濾紙:文章來自網(wǎng)絡(luò))

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