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過濾器的概念和分類以及選型

作者:Lefilter發(fā)布時間:2024-04-11

1、定義:

過濾器(filter)是輸送介質(zhì)管道上不可缺少的一種裝置,通常安裝在減壓閥、泄壓閥、定水位閥 ,方工過濾器其它設(shè)備的進口端設(shè)備。過濾器由筒體、不銹鋼濾網(wǎng)、排污部分、傳動裝置及電氣控制部分組成。待處理的水經(jīng)過過濾器濾網(wǎng)的濾筒后,其雜質(zhì)被阻擋,當(dāng)需要清洗時,只要將可拆卸的濾筒取出,處理后重新裝入即可,因此,使用維護極為方便。

2、工作原理:

過濾器工作時,待過濾的水由水口進入,流經(jīng)濾網(wǎng),通過出口進入用戶所須的管道進行工藝循環(huán),水中的顆粒雜質(zhì)被截留在濾網(wǎng)內(nèi)部。如此不斷的循環(huán),被截留下來的顆粒越來越多,過濾速度越來越慢,而進口的污水仍源源不斷地進入,濾孔會越來越小,由此在進、出口之間產(chǎn)生壓力差,當(dāng)大度差達到設(shè)定值時,差壓變送器將電信號傳送到控制器,控制系統(tǒng)啟動驅(qū)動馬達通過傳動組件帶動軸轉(zhuǎn)動,同時排污口打開,由排污口排出,當(dāng)濾網(wǎng)清洗完畢后,壓差降到最小值,系統(tǒng)返回到初始過濾狀,系統(tǒng)正常運行。過濾器由殼體、多元濾芯、反沖洗機構(gòu)、和差壓控制器等部分組成。殼體內(nèi)的橫隔板將其內(nèi)腔分為上、下兩腔,上腔內(nèi)配有多個過濾芯,這樣充分了過濾空間,顯著縮小了過濾器的體積,下腔內(nèi)安裝有反沖 洗吸盤。工作時,濁液經(jīng)入口進入過濾器下腔,又經(jīng)隔板孔進入濾芯的內(nèi)腔。大于過濾芯縫隙的雜質(zhì)被截留,凈液穿過縫隙到達上腔, 最后從出口送出。過濾器采用高強度的楔形濾網(wǎng),通過壓差控制、定時控制自動清洗濾芯。當(dāng)過濾器內(nèi)雜質(zhì)積聚在濾芯表面引起進出口壓差增大到設(shè)定值,或定時器達到預(yù)置時間時,電動控制箱發(fā)出信號,驅(qū)動反沖洗機構(gòu)。當(dāng)反沖洗吸盤口與濾芯進口正對時,排污閥打開,此時系統(tǒng)泄壓排水,吸盤與濾芯內(nèi)側(cè)出現(xiàn)一個相對壓力低于濾芯外側(cè)水壓的負壓區(qū),迫使部分凈循環(huán)水從濾芯外側(cè)流入濾芯內(nèi)側(cè),吸附在濾芯內(nèi)內(nèi)壁上的雜質(zhì)微粒隨水流進穣盤內(nèi)并從排污閥排出。特殊設(shè)計的濾網(wǎng)使得濾芯內(nèi)部產(chǎn)生噴射效果,任何雜質(zhì)都將被從光滑的內(nèi)壁上沖走。當(dāng)過濾器進出口壓差恢復(fù)正常或定時器設(shè)定時間結(jié)束,整個過程中,物料不斷流,反洗耗水量少,實現(xiàn)了連續(xù)化,自動化生產(chǎn)。過濾器廣泛用于冶金、化工、石油、造紙、醫(yī)藥、食品、采礦、電力、城市給水領(lǐng)域。諸如工業(yè)廢水, 循環(huán)水的過濾,乳化液的再生,廢油過濾處理,冶金行業(yè)的連鑄水系統(tǒng)、高爐水系統(tǒng),熱軋用高壓水除鱗系統(tǒng)。是一種先進、高效且易操作的全自動過濾裝置。

過濾器待處理的水由入水口進入機體,水中的雜質(zhì)沉積在不銹鋼濾網(wǎng)上,由此產(chǎn)生壓差。通過壓差開關(guān)監(jiān)測進出水口壓差變化,當(dāng)壓差達到設(shè)定值時,電控器給水力控制閥,驅(qū)動電機信號。設(shè)備安裝后,由技術(shù)人員進行調(diào)試,設(shè)定過濾時間和清洗轉(zhuǎn)換時間,待處理的水由入水口進入機體,過濾器開始正常工作,當(dāng)達到預(yù)設(shè)清洗時間時,電控器給水力控制閥、驅(qū)動電機信號,引發(fā)下列動作:電動機帶動刷子旋轉(zhuǎn),對濾芯進行清洗,同時控制閥打開進行排污,整個清洗過程只需持續(xù)數(shù)十秒鐘,當(dāng)清洗結(jié)束時,關(guān)閉控制閥,電機停止轉(zhuǎn)動,系統(tǒng)恢復(fù)至其初始狀態(tài),開始進入下一個過濾工序。過濾器的殼體內(nèi)部主要由粗濾網(wǎng)、細濾網(wǎng)、吸污管,不銹鋼刷或不銹鋼吸嘴、密封圈、防腐涂層、轉(zhuǎn)動軸等組成。

用過濾介質(zhì)把容器分隔為上、下腔即構(gòu)成簡單的過濾器。懸浮液加入上腔,在壓力作用下通過過濾介質(zhì)進入下腔成為濾液,固體顆粒被截留在過濾介質(zhì)表面形成濾渣(或稱濾餅)。過濾過程中過濾介質(zhì)表面積存的濾渣層逐漸加厚,液體通過濾渣層的阻力隨之增高,過濾速度減小。當(dāng)濾室充滿濾渣或過濾速度太小時,停止過濾,清除濾渣,使過濾介質(zhì)再生,以完成一次過濾循環(huán)。

液體通過濾渣層和過濾介質(zhì)必須克服阻力,因此在過濾介質(zhì)的兩側(cè)必須有壓力差,這是實現(xiàn)過濾的推動力。增大壓力差可以加速過濾,但受壓后變形的顆粒在大壓力差時易堵塞過濾介質(zhì)孔隙,過濾反而減慢。

懸浮液過濾有濾渣層過濾、深層過濾和篩濾 3種方式。

①濾渣層過濾:過濾初期過濾介質(zhì)只能截留大的固體顆粒,小顆粒隨濾液穿過過濾介質(zhì)。在形成初始濾渣層后,濾渣層對過濾起主要作用,這時大、小顆粒均被截留,例如板框壓濾機的過濾。

②深層過濾:過濾介質(zhì)較厚,懸浮液中含固體顆粒較少,且顆粒小于過濾介質(zhì)的孔道。過濾時,顆粒進入后被吸附在孔道內(nèi),例如多孔塑料管過濾器、砂濾器的過濾。

③篩濾:過濾截留的固體顆粒都大于過濾介質(zhì)的孔隙,過濾介質(zhì)內(nèi)部不吸附固體顆粒,例如轉(zhuǎn)筒式過濾篩濾去污水中的粗粒雜質(zhì)。在實際的過濾過程中,三種方式常常是同時或相繼出現(xiàn)。

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3、性能特點:

1.高效,精確過濾:特殊結(jié)構(gòu)的濾盤過濾技術(shù),性能精確靈敏,確保只有粒徑小于要求的顆粒才能進入系統(tǒng),是最有效的過濾系統(tǒng);規(guī)格有5μ、10μ、20μ、55μ、100μ、130μ、200μ等多種,用戶可根據(jù)用水要求選擇不同精度的過濾盤。系統(tǒng)流量可根據(jù)需要靈活調(diào)節(jié)。

2.標(biāo)準(zhǔn)模塊化,節(jié)省占地:系統(tǒng)基于標(biāo)準(zhǔn)盤式過濾單元,按模塊化設(shè)計,用戶可按需取舍,靈活可變,互換性強。系統(tǒng)緊湊,占地極小,可靈活利用邊角空間進行安裝,如處理水量300m3/h左右的設(shè)備占地僅約6m2(一般水質(zhì),過濾等級100μ)。

3.全自動運行,連續(xù)出水:在過濾器組合中的各單元之間,反洗過程輪流交替進行,工作、反洗狀態(tài)之間自動切換,可確保連續(xù)出水;反洗耗水量極少,只占出水量的0.5%;如配合空氣輔助反洗,自耗水更可降到0.2%以下。高速而徹底的反洗,只需數(shù)十秒即可完成

4.壽命長:新型塑料過濾元件堅固、無磨損、無腐蝕、極少結(jié)垢,經(jīng)多年工業(yè)實用驗證,使用6~10年也沒有磨損,不會老化,過濾和反洗效果不會因使用時間而變差。

5.高質(zhì)量,維護量少:產(chǎn)品符合相應(yīng)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),所有產(chǎn)品在出廠前均經(jīng)模擬工況檢測和試運轉(zhuǎn),不需專用工具,零部件很少;易于使用,僅需定期檢查,幾乎不需日常維護。

4、主要分類:

過濾器按獲得過濾推動力的方法不同,分為重力過濾器、真空過濾器和加壓過濾器三類。

重力:

借助懸浮液的重力和位差在過濾介質(zhì)上形成的壓力作為過濾的推動力,一般為間歇操作,如砂器。

真空:

在濾液出口處形成負壓作為過濾的推動力。工業(yè)真空過濾器操作真空的絕對壓力為(2.5~8.0)×105帕。過濾時懸浮液的溫度應(yīng)低于操作真空下濾液的汽化溫度。這種過濾器又分為間歇操作和連續(xù)操作兩種。間歇操作的真空過濾機可過濾各種濃度的懸浮液。真空過濾器在容器外殼內(nèi)充滿懸浮液。兩側(cè)包有濾布的濾葉浸于懸浮液中,濾葉內(nèi)腔與真空系統(tǒng)連通。濾液吸出后由導(dǎo)管引出,積在濾葉表面的濾渣在停機后清除。連續(xù)操作的真空過濾器適于過濾含固體顆粒較多的稠厚懸浮液。轉(zhuǎn)鼓真空過濾器、內(nèi)濾面轉(zhuǎn)鼓真空過濾器、 圓盤真空過濾器和翻斗真空過濾器的工作原理均相似。整個過濾面分成多個隔開的過濾室,每個回轉(zhuǎn)的過濾室通過分配閥與各固定管順序接通,以吸出過濾室內(nèi)的濾液、洗液,或送入壓縮空氣。每個過濾室回轉(zhuǎn)一圈完成過濾操作的全過程,多個過濾室的操作銜接起來即形成連續(xù)過濾。帶式真空過濾器的結(jié)構(gòu)與帶式輸送機相似,有一連續(xù)濾帶,適用于易過濾的懸浮液。帶式真空過濾器、內(nèi)濾面轉(zhuǎn)鼓真空過濾器和翻斗真空過濾器均在過濾介質(zhì)(濾布)上部加料,尤其適用于固體顆粒密度大、沉降快的懸浮液。

加壓:

它以在懸浮液進口處施加的壓力或?qū)裎锪鲜┘拥臋C械壓榨力作為過濾推動力,適用于要求過濾壓差較大的懸浮液,也分為間歇操作和連續(xù)操作兩種。間歇操作的列管式壓濾器和加壓過濾器 用于低濃度懸浮液過濾。過濾器也是一種間歇操作的加壓過濾器,又分為板框式、廂式和立式3種,用途甚為廣泛。濾油機是配有油泵、真空蒸發(fā)器等附件的板框壓濾機機組。連續(xù)操作的轉(zhuǎn)鼓加壓過濾機和圓盤加壓過濾機在密閉殼體內(nèi)進行壓力過濾,其結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)鼓真空過濾機和圓盤真空過濾機相似。由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,應(yīng)用較少。

常用的加壓過濾是利用濾室容積變小或施加機械壓榨力進行過濾,濾渣含濕量較低,適用于固體顆粒濃度高的懸浮液。在帶式壓榨過濾器中,經(jīng)重力或真空初步脫液后的濕濾渣夾在兩條濾帶之間移動,再經(jīng)輥子擠壓脫液。螺旋壓榨過濾機具有帶孔隙的圓筒,其中有旋轉(zhuǎn)的螺旋,螺旋槽深不等,物料由深槽端加入推向淺槽端,濾室空間逐漸減小,物料受到壓榨,濾液由圓筒的孔隙排出,濾渣由小端排出。

5、選型要素:

1、進出口通徑:

原則上過濾器的進出口通徑不應(yīng)小于相配套的泵的進口通徑,一般與進口管路口徑一致。

2、公稱壓力:

按照過濾管路可能出現(xiàn)的最高壓力確定過濾器的壓力等級。

3、孔目數(shù)的選擇:

主要考慮需攔截的雜質(zhì)粒徑,依據(jù)介質(zhì)流程工藝要求而定。各種規(guī)格絲網(wǎng)可攔截的粒徑尺寸查下表“濾網(wǎng)規(guī)格”。

4、過濾器材質(zhì):

過濾器的材質(zhì)一般選擇與所連接的工藝管道材質(zhì)相同,對于不同的服役條件可考慮選擇鑄鐵、碳鋼、低合金鋼或不銹鋼材質(zhì)的過濾器。

5、過濾器阻力損失計算

水用過濾器,在一般計算額定流速下,壓力損失為0.52~1.2kpa

6、選型注意點:

選用濾油器時,要考慮下列幾點:

⑴過濾精度應(yīng)滿足預(yù)定要求。

⑵能在較長時間內(nèi)保持足夠的通流能力。

⑶濾芯具有足夠的強度,不因液壓的作用而損壞。

⑷濾芯抗腐蝕性能好,能在規(guī)定的溫度下持久地工作。

⑸濾芯清洗或更換簡便。

因此,濾油器應(yīng)根據(jù)液壓系統(tǒng)的技術(shù)要求,按過濾精度、通流能力、工作壓力、油液粘度、工作溫度等條件選定其型號。