过滤基础知识PPT课件.ppt

过滤原理及基本概念 过滤定义 利用多孔介质 从流体中去除不需要的杂质 流体 气态或液态 滤后清洁流体 含杂质流体 过滤介质 过滤定义 固 液分离 将固体液体混合物直接通过 过滤介质 如筛 纸 编织滤布 膜等 将固液两分离 液相或流动的滤液通过过滤介质 而固体颗粒被截留 它不是被截留在过滤介质表面就是在过滤介质里面 斯瓦洛夫斯基 日常生活中的过滤 常见杂质颗粒大小 0 3 m 酵母菌 假单胞菌 雾浊 头发 75 100 m 硅藻土 10 m 0 01 0 1 m 1 5 m 可见颗粒 40 m 过滤分离范围 过滤基本原理 直接拦截惯性拦截扩散拦截吸附拦截 直接拦截 惯性拦截 扩散拦截 吸附拦截 静电吸附范德华力表面作用 过滤精度定义 过滤领域应用到两种过滤精度公称精度 过滤厂家 随意 定义绝对精度 严格意义讲 绝对过滤精度是只出口没有宣称的颗粒杂质释放 即过滤效率为100 实际上 每个过滤厂家根据自己实际情况定义绝对精度对于过滤精度没有统一的定义 过滤精度 孔径 公称精度 生产企业对外宣称的滤芯精度 绝对精度 对一定粒径的颗粒 理论上滤芯可以达到全部去除 这个粒径就是滤芯的绝对精度 在过滤行业中 一般约定99 的去除效率 没有统一的孔径分布没有行业标准 过滤效率 过滤效率 值表征 BetaRatioOklahomaState大学于70年代提出BetaRatio可以定义为过滤器去除大于粒径大于X的颗粒的能力 进口粒径大于X的颗粒个数出口粒径大于X的颗粒个数 颗粒去除效率与Beta值对比 孔径等级 孔径典型应用0 2 0 22 m除菌过滤0 45 m减少生物负荷0 65 m截留真菌0 8 m精滤1 2 m抛光过滤 3 0 m去除颗粒 杂质特征 杂质特征对滤芯性能影响明显杂质特征 尺寸大小 外形 规则 不规则 形态 刚性 可变形 稳定性 剪切敏感 Gel Particles 难去除 可变形杂质 过滤介质 Back 压差逐渐上升 滤芯材质和结构 过滤介质材质 高分子材料Media Nylon Cellulose PolyvinylideneDifluoride PVDF Polytetrafluoroethylene PTFE Polyethylene PE Polypropylene PP Polysulfone PSf PolyetherSulfone PES Metal Ceramic金属材料不锈钢304316无机材料陶瓷 滤芯结构 表面过滤vs 深层过滤刚性vs 非刚性非均一孔径vs 均一孔径 2020 3 19 23 深层滤芯Vs表面滤芯 深层滤芯高容污能力用于浑浊或高含污溶液常做为上游预过滤器很少定义绝对过滤精度 表面滤芯低容污能力用于澄清或预过滤后的溶液常做为下游终端过滤器常定义为绝对过滤精度 示意图 表面过滤 深层过滤 刚性vs 非刚性 刚性Rigid当压差变化时 过滤介质孔径保持稳定通过孔径截留杂质 非刚性Non Rigid当压力变化时 孔径会发生变化被拦截的杂质有可能卸载过滤介质塌陷变形 导致旁漏 非刚性 易发生杂质卸载 Filtermedia 非均一孔径vs 均一孔径 非均一孔径上游孔径更加开放下游孔径更加致密杂质被拦截在过滤介质中澄清过滤 均一孔径上下游孔径一致杂质被拦截在过滤介质表面或靠近上游层作为最终过滤 孔径类型示意图 均一孔径 非均一孔径 打褶 增加过滤面积可以 降低压差延长使用寿命 同样体积 打褶设计可以增加过滤面积近5 13倍 D 2 D 2 10 10 A 0 6ft2 A2 3 8ft2 T 1 T 2 增加滤芯数量 5个孔堵塞5个孔开放DP 1psid 5个孔堵塞15个孔开放DP 1 3psid 10孔 20孔 15个孔堵塞后才能达到DP 1psid 使用寿命因此增加了三倍 10孔 20孔 压力与压差 压力过滤器上游的压力压差 压力降DP 过滤器使用时上游下游之间的压力差别净压力新滤芯开始过滤是的压差滤芯存在最大允许压差滤筒存在最大允许压力 滤芯压差 出口压力5bar 进口压力7bar 压差2bar 通量与时间关系 初始DP 时间 t 恒定流速下的DP 过滤时颗粒被过滤器滤孔截留压差逐渐上升 曲线拐点 开孔率 Openareainthefilter porosity Anincreaseinvoidvolumewilllowertheflowvelocitylowerthe Pincreasetheservicelife 孔隙率 孔隙率 孔隙率增加将 降低流体线速度降低DP延长使用寿命 纤维直径与孔隙率 纤维直径减小 孔隙率增加 假设孔