線繞濾芯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及過(guò)濾原理分析
發(fā)布時(shí)間:2020-11-02瀏覽:6147次
一、濾芯類(lèi)型
液體過(guò)濾用濾芯的種類(lèi)繁多,基本上可以分為表面過(guò)濾型濾芯與深層過(guò)濾型濾芯兩種。
1、表面過(guò)濾型濾芯
表面過(guò)濾型濾芯是在濾芯的表面進(jìn)行污染物捕捉,一旦濾芯表面被污染物堵塞就不能繼續(xù)使用,所以表面過(guò)濾型濾芯的使用壽命短。雖然表面過(guò)濾型濾芯往往被認(rèn)為能用液體和壓縮空氣混合在一起進(jìn)行反沖洗后重新使用,但這種方法并不能將濾芯沖洗干凈。因?yàn)榉礇_洗時(shí),沖洗液總是先從濾芯阻力小的地方通過(guò),當(dāng)濾芯上某局部被沖洗液沖凈暢通后,濾芯上這一局部通道就成為濾芯阻力**小的通道,接著全部沖洗液就會(huì)從這些通道流過(guò),其他部分反而會(huì)堵得更密實(shí),孔隙變得更小。若要將濾芯完全沖洗干凈,**好的辦法是采用超聲波清洗,采用純凈水作為清洗液,但超聲波清洗費(fèi)用較高;也可以采用化學(xué)溶解法,例如污染物屬于酸溶性時(shí),用稀酸清洗,但這種方法可能引起濾芯孔徑的腐蝕與擴(kuò)大,所以采用此方法清洗后的濾芯,需用純凈水沖洗干凈,并經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)合格后方可繼續(xù)使用。電鍍液過(guò)濾用濾芯中,較早期的燒結(jié)型聚氯乙烯過(guò)濾棒,目前使用的聚丙烯熔噴濾芯、聚丙烯 PP濾紙、純木漿濾紙等,都是表面過(guò)濾型濾芯。
2、深層過(guò)濾芯
濾芯的清洗非常麻煩,而提高濾芯納污量,延長(zhǎng)使用時(shí)間可減少清洗濾芯的頻率,深層過(guò)濾型濾芯就能做到這一點(diǎn)。深層過(guò)濾型濾芯使用過(guò)程中,污染物在濾芯內(nèi)部按顆粒大小分層截住,所以濾芯的濾渣負(fù)荷能力高,使用壽命長(zhǎng),能較長(zhǎng)久地維持濾芯的標(biāo)稱(chēng)過(guò)濾精度。用來(lái)制作濾芯結(jié)構(gòu)的材料很多,所以這種濾芯幾乎可以適用于各種性質(zhì)的液體和氣體的過(guò)濾。電鍍液過(guò)濾使用的主要是全聚丙烯制成的線繞濾芯常被稱(chēng)為棉芯。其優(yōu)點(diǎn)為:較小的壓差即可獲得較大的流量、過(guò)濾精度高、使用壽命長(zhǎng)、在過(guò)濾過(guò)程中能較長(zhǎng)久地保持濾芯精度等。
二、線繞濾芯結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
制作線繞濾芯時(shí),將帶絨毛的特制粗紗交叉卷繞在多孔骨架上,逐層卷繞到所需要的規(guī)定直徑。粗紗在骨架上不斷交叉卷繞,形成含有上千個(gè)菱形孔的過(guò)濾層。濾芯上靠近骨架處過(guò)濾層上的菱形孔小,越往外,菱形孔越大,**外層的菱形孔**大,菱形孔內(nèi)外貫通就形成通道。為了增加液體在濾芯內(nèi)的流程,菱形孔通道呈彎曲散射狀,但各層菱形孔依然相通,彎曲使菱形孔通道延長(zhǎng),相當(dāng)于增加了濾芯過(guò)濾層的厚度,提高了過(guò)濾效果,這就是濾芯深層過(guò)濾之所在,紗線以一定的參數(shù)纏繞, 濾芯內(nèi)部形成由表到里、由大變小的菱形彎曲過(guò)濾通道)。濾芯**內(nèi)層菱形孔的大小是決定濾芯精度的關(guān)鍵,菱形孔越小,制成的濾芯精度越高;菱形孔越大,制成的濾芯精度越低。正規(guī)的濾芯生產(chǎn)企業(yè)都有特定的濾芯精度與菱形孔數(shù)量對(duì)照表,不同的通道數(shù)代表不同的濾芯精度。通常情況下,8 通道精度為 100μm,15 通道精度為20μm,19 通道精度為10μm。
三、線繞濾芯過(guò)濾特點(diǎn)
線繞濾芯的另一個(gè)特性就是能通過(guò)較大的流量。每一種過(guò)濾精度的線繞濾芯都有固定的通道數(shù)目 D,過(guò)濾精度確定后,通道數(shù) L 根據(jù)濾芯長(zhǎng)度不同相應(yīng)增減。
通道總數(shù)的公式為:通道總數(shù) = D×L×2。
以長(zhǎng)為250 mm的濾芯為例, 其過(guò)濾精度為20 μm,其直徑上的通道數(shù)目為15 個(gè),而沿濾芯長(zhǎng)度縱向的通道數(shù)目為 51 個(gè),則該濾芯共有通道數(shù)為15×51×2 = 1530,即該濾芯上共有1530 個(gè)獨(dú)立通道。假如過(guò)濾流速為0.5m3/h(以清水為例),即8.3 L/min,液體被分散流入1530個(gè)獨(dú)立通道進(jìn)行過(guò)濾, 每個(gè)通道內(nèi)的流量實(shí)際上已下降為 5.4 mL/min。
若過(guò)濾精度為 3 μm,其通道數(shù)目為 27 個(gè),通道數(shù)目為 91 個(gè), 則該濾芯上共有通道數(shù)為 27 × 91 × 2 = 4 914(個(gè))。因此對(duì)于 3 μm 精度的濾芯而言,雖然過(guò)濾介質(zhì)(即纖維絨毛)變得更密實(shí)了,但過(guò)濾通道增至4914 個(gè),通道內(nèi)的流量?jī)H為 1.7 mL/min,此時(shí)的流量可以稱(chēng)為“虹吸流量”。
由此可見(jiàn),線繞濾芯過(guò)濾時(shí)能以大流量通過(guò)濾芯,卻以分散流量的結(jié)構(gòu)方式,使濾芯在較小壓差下仍能保持其卓越的過(guò)濾性能,這種結(jié)構(gòu)形式的濾芯還有利于濾除液體中的膠狀或凝膠性物質(zhì)。線繞濾芯能以較大的濾孔過(guò)濾掉比孔徑細(xì)小得多的顆粒,因此常被稱(chēng)作精密過(guò)濾元件。
四、線繞濾芯的選用
由于競(jìng)爭(zhēng)激烈,大多數(shù)濾芯廠家爭(zhēng)相壓縮成本,其主要方法和不良影響有:
1、簡(jiǎn)化繞線方式。雖然提高了生產(chǎn)效率,卻造成濾芯過(guò)濾通道大量堵塞,即形成盲孔(簡(jiǎn)化繞線方式會(huì)使表層菱形孔被下層紗線攔截,形成盲孔),使線繞濾芯退化成表面過(guò)濾型濾芯。
2、改變內(nèi)、外徑標(biāo)準(zhǔn),減少濾芯厚度。雖然這樣可以節(jié)省紗線原料,但會(huì)導(dǎo)致過(guò)濾層變薄,過(guò)濾通道縮短,使過(guò)濾效果變差,穩(wěn)定性降低。
3、使用劣等原料。雖然這樣可以降低成本,但會(huì)造成濾芯出現(xiàn)腐蝕。因此,在選擇濾芯供應(yīng)廠商時(shí),應(yīng)考察其是否有完備的濾芯質(zhì)量管理機(jī)制,是否有能力確保濾芯質(zhì)量。選用線繞濾芯時(shí)應(yīng)該注意以下問(wèn)題:
A、觀看濾芯濾孔是否貫通,濾孔大量堵塞而成盲孔的濾芯已失去繞線濾芯的效果。
B、檢查濾芯內(nèi)、外徑,看過(guò)濾層次是否已被縮減。
C、使用一段時(shí)間后觀察濾芯的紗線、骨架是否有腐蝕情況。腐蝕不但會(huì)弱化過(guò)濾效果,而且會(huì)造成電鍍?nèi)芤旱奈廴尽?/span>
五、線繞濾芯的應(yīng)用領(lǐng)域
由于線繞濾芯具有流量大、低壓差、以及適用于低粘度介質(zhì)、抗腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn),所以經(jīng)常被用作大流量純水系統(tǒng)的前置過(guò)濾、電廠鋼廠的水污水、循環(huán)水的處理,食品行業(yè)例如如食用油、蔬菜油的過(guò)濾,糖漿、巧克力等各式漿液的過(guò)濾處理,另外在化學(xué)工業(yè)制劑的處理方面,例如電鍍液藥液的過(guò)濾,油漆、油料、涂料的過(guò)濾,機(jī)械用油、切削油、重油、燃油的過(guò)濾,高粘度樹(shù)脂、油脂的過(guò)濾,制藥的過(guò)濾之中也有著高效的應(yīng)用。
由于線繞濾芯的結(jié)構(gòu)是以防止纖維方式纏繞在骨架上的,所以它具有相較于一般過(guò)濾器濾芯更高的過(guò)濾壓力承受能力,同時(shí)不損失壓力,有著較長(zhǎng)的使用壽命,聚丙烯纖維的無(wú)毒無(wú)害,以及熱熔非膠粘的加工工藝,使得這種濾芯非常適用于食品飲料工業(yè)。
礦泉水,糖漿,酒類(lèi),食用油,飲料用水,可樂(lè)飲料等產(chǎn)品的生產(chǎn)往往需要用到線繞濾芯來(lái),純水,有機(jī)溶劑,印制線路板,電鍍等行業(yè)以及醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域都對(duì)線繞濾芯有著很高的依賴(lài)性。
線繞濾芯能有效除去液體中懸浮物,微粒等。流量大,壓力損失小。濾渣負(fù)荷高,使用壽命長(zhǎng)??梢猿惺茌^高的過(guò)濾壓力。根據(jù)被過(guò)濾液體的性質(zhì),濾芯有多種不同的材質(zhì)可供選擇,使濾芯與濾液有良好的相容性。
六、線繞濾芯的過(guò)濾原理
線繞濾芯過(guò)濾除了靠濾芯粗紗交叉重疊而成的孔徑柵格攔截作用外,還包括通道壁上纖維的掛鉤作用和顆粒在通道內(nèi)的沉積作用。
1、濾芯通道壁上纖維的掛鉤作用
液體是從濾芯外層流經(jīng)一條窄長(zhǎng)而彎曲的通道進(jìn)入內(nèi)層的,在濾芯通道壁上布滿卷曲的纖維絨毛,能將液體中的顆粒鉤住并使其滯留在通道內(nèi)。
2、顆粒在濾芯通道內(nèi)的沉積作用
濾芯的通道是窄長(zhǎng)而彎曲的,液體以一定的流速通過(guò)時(shí)會(huì)反復(fù)撞擊通道壁,液體中的顆粒就逐漸沉積在通道內(nèi),有如河水流經(jīng)河道的彎曲處時(shí)污泥沉積下來(lái)一樣。
3、過(guò)濾原理
待過(guò)濾液體由濾器進(jìn)口壓入,經(jīng)濾芯自外向里透過(guò)濾層而被過(guò)濾成清澄液體,然后經(jīng)出口排出。雜質(zhì)被截留在濾芯的深層及表面,從而液體被達(dá)到過(guò)濾的目的。
液體先由進(jìn)口管進(jìn)入過(guò)濾器殼體的下部,然后從外向內(nèi)流過(guò)濾芯,這時(shí)較粗的顆粒便會(huì)立即沉淀下來(lái),由排污閥放出,較小的顆粒被濾芯攔截。**后潔凈的液體經(jīng)濾芯托盤(pán)匯集后,由出口管流出。待過(guò)濾液體液流入線繞濾芯,然后分流于濾芯內(nèi)部,經(jīng)過(guò)過(guò)濾、破乳、水分子長(zhǎng)大、聚結(jié)的過(guò)程,過(guò)濾后液體從出口流出,雜質(zhì)截留在濾芯內(nèi),聚結(jié)的水珠沉降于沉淀槽中,通過(guò)放污閥排出。
4、線繞濾芯保養(yǎng)
A、在使用除塵濾芯(pp濾芯,線繞濾芯)時(shí)要防止顆粒物質(zhì)進(jìn)行濾芯內(nèi)部,堵塞或者卡住系統(tǒng)內(nèi)部。
B、使用一段時(shí)間之后,要對(duì)濾芯進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。
C、還要定期對(duì)其進(jìn)行清洗。濾芯經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間使用后,系統(tǒng)中會(huì)沉積大量雜質(zhì)或其他污染物,需要進(jìn)行清洗以發(fā)揮出濾芯的**大作用。
D、要保證濾紙始終處于濕潤(rùn)狀態(tài),不能出現(xiàn)干燥情況,從而延長(zhǎng)其使用時(shí)間以及保證過(guò)濾精度。
E、通過(guò)纖維式過(guò)濾法,粉塵非常容易進(jìn)入除塵濾芯中的儲(chǔ)塵器中,再經(jīng)過(guò)反吹剝落濾筒上的粘性物質(zhì),不會(huì)影響濾筒過(guò)濾效果,也能更好保護(hù)環(huán)境,**大程度上延長(zhǎng)其使用時(shí)間。