(一)金屬絲網(wǎng)過(guò)濾器簡(jiǎn)介
1.概念:安裝過(guò)濾網(wǎng)的機(jī)器就稱為過(guò)濾器,安裝金屬過(guò)濾網(wǎng)的過(guò)濾器就是金屬絲網(wǎng)過(guò)濾器。他是一種新型的多孔功能的材料,具有理想均勻的孔徑分布和優(yōu)異的流體滲透性能,強(qiáng)度高,能較好地承受熱應(yīng)力及沖擊,可進(jìn)行機(jī)械加工、焊接、清洗再生、尤其適用于高潔凈度、高安全性的凈化系統(tǒng)。
2.用途:過(guò)濾器主要用于水和食物的過(guò)濾,有些則主要用于油漆及涂料雜質(zhì)的過(guò)濾。
(二)性能影響因素分析、研究的意義
目前,以剛性燒結(jié)金屬絲網(wǎng)材料為核心的凈化分離技術(shù)與設(shè)備的開(kāi)發(fā)應(yīng)用,以被列入國(guó)家“九五”重點(diǎn)科技成果推廣項(xiàng)目。分析、研究金屬絲網(wǎng)過(guò)濾器性能的影響因素,對(duì)于降低過(guò)濾成本、優(yōu)化過(guò)濾器的設(shè)計(jì)、延長(zhǎng)過(guò)濾器的使用壽命均具有重要的指導(dǎo)意義。
對(duì)金屬絲網(wǎng)過(guò)濾器性能的影響因素進(jìn)行了綜合分析,為過(guò)濾器的良好運(yùn)行提供建議。在分析過(guò)濾機(jī)理的基礎(chǔ)上,從過(guò)濾效率、壓降、殘余壓降三個(gè)方面,分析了過(guò)濾器性能的影響因素,包括絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)、循環(huán)次數(shù)、過(guò)濾速度、流體濃度及溫度、顆粒粒徑、濾餅的可壓縮性、最大允許壓降、反吹壓力等。結(jié)果表明,個(gè)因素之間相互影響,實(shí)際過(guò)濾過(guò)程中須綜合考慮,以達(dá)到過(guò)濾器的預(yù)期性能。
(三)金屬絲網(wǎng)的過(guò)濾機(jī)理
金屬絲網(wǎng)的過(guò)濾過(guò)程主要包括以下四個(gè)階段:
1.過(guò)濾起始階段:雜志顆粒隨流體經(jīng)過(guò)絲網(wǎng)介質(zhì)時(shí)沉積于潔凈絲網(wǎng)表面,此時(shí)還沒(méi)有形成連續(xù)的顆粒層,壓降損失較小,主要靠攔截和擴(kuò)散機(jī)理。
2.過(guò)濾中間階段:逐漸形成連續(xù)的過(guò)濾層,即濾餅。此時(shí)過(guò)濾孔徑縮小,粉塵的攔截沉積作用大幅提高,過(guò)濾效率急劇升高,壓差迅速升高。
3.過(guò)濾穩(wěn)定階段:此階段主要靠濾餅的過(guò)濾篩分作用,絲網(wǎng)起著形成濾餅和支撐加強(qiáng)作用,這時(shí)的過(guò)濾機(jī)理主要為篩分。這時(shí)的壓差變化緩慢,相對(duì)中間階段近似不變。
4.過(guò)濾反吹階段:隨著濾餅的不斷增厚,需要進(jìn)行在線清洗,實(shí)現(xiàn)過(guò)濾器的循環(huán)再生。此時(shí)除塵效率略有下降,至此完成一個(gè)過(guò)濾周期。
(四)過(guò)濾器的性能評(píng)估與分析
1.內(nèi)容:包括三個(gè)方面,即過(guò)濾效率、壓降和殘余壓降。
2.過(guò)濾效率:是過(guò)濾器出口與過(guò)濾器入口的雜質(zhì)量的比。
(1)過(guò)濾效率高說(shuō)明顆粒被攔截的比例大,所得流體純度高。
(2)但單純追求過(guò)濾效率,會(huì)對(duì)過(guò)濾器的壽命產(chǎn)生負(fù)面影響。
3.壓降:是由于絲網(wǎng)表面的顆粒沉積產(chǎn)生的,壓降達(dá)到預(yù)先設(shè)定的最大值時(shí),過(guò)濾器需要清洗再生。壓降高導(dǎo)致過(guò)濾運(yùn)行成本高。
4.殘余壓降:是由于過(guò)濾和再生循環(huán)之后過(guò)濾介質(zhì)內(nèi)一些沉積的顆粒無(wú)法移除干凈而產(chǎn)生的。
清洗再生效果不理想會(huì)導(dǎo)致殘余壓降升高,當(dāng)升高至某極限時(shí),過(guò)濾過(guò)程由于壓力損失過(guò)高以及循環(huán)時(shí)間過(guò)短而變得不經(jīng)濟(jì),此時(shí)需要更換過(guò)濾介質(zhì)。這種情況需要盡量避免。
(五)過(guò)濾效率的影響因素
金屬絲網(wǎng)的過(guò)濾效率可用公式計(jì)算:E+1-NdownNup
其中,Ndown為過(guò)濾器出口的雜質(zhì)顆粒數(shù)目:Nup為過(guò)濾器入口的雜質(zhì)顆粒數(shù)目。
過(guò)濾效率主要與過(guò)濾介質(zhì)的結(jié)構(gòu)有關(guān),及雜質(zhì)粒徑與過(guò)濾介質(zhì)孔徑之比,同時(shí)還包括過(guò)濾介質(zhì)的孔隙率。粒徑與孔徑之比越大,雜質(zhì)被攔截的幾率也越大,過(guò)濾器出口的雜質(zhì)數(shù)量越低,過(guò)濾效果越高。重要的一點(diǎn)是,單獨(dú)考慮粒徑或孔徑并不能表征過(guò)濾效率。此外,孔隙率增加時(shí),雜質(zhì)透過(guò)絲網(wǎng)的幾率也增加,過(guò)濾效率相應(yīng)較高。
此外,過(guò)濾效率隨著過(guò)濾循環(huán)次數(shù)的增加而升高,這是因?yàn)檫^(guò)濾器在清洗再生過(guò)程結(jié)束之后,其表面仍殘留有部分未被清洗干凈的顆粒,這些顆粒在之后的過(guò)濾過(guò)程中起到新的過(guò)濾介質(zhì)的作用。