過濾器是輸送介質(zhì)管道上不可缺少的一種裝置,通常安裝在減壓閥、泄壓閥、定水位閥或其它設(shè)備的進(jìn)口端,用來消除介質(zhì)中的雜質(zhì),以保護(hù)閥門及設(shè)備的正常使用。當(dāng)流體進(jìn)入置有一定規(guī)格濾網(wǎng)的濾筒后,其雜質(zhì)被阻擋,而清潔的濾液則由過濾器出口排出,當(dāng)需要清洗時(shí),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(hù)極為方便,廣泛應(yīng)用于制藥、食物、化工等行業(yè)。以下具體介紹過濾器標(biāo)準(zhǔn)、原理、特點(diǎn)、分類、主要性能參數(shù)、選型步驟。
過濾器標(biāo)準(zhǔn)
一、按歐洲標(biāo)準(zhǔn),粗效過濾器分為四級(G1~~G4):
1、G1 效率:對粒徑≥5.0μm,過濾效率E≥20% (對應(yīng)美國標(biāo)準(zhǔn)C1);
2、G2 效率:對粒徑≥5.0μm,過濾效率50>E≥20% (對應(yīng)美國標(biāo)準(zhǔn)C2~C4);
3、G3 效率:對粒徑≥5.0μm,過濾效率70>E≥50% (對應(yīng)美國標(biāo)準(zhǔn)L5);
4、G4 效率:對粒徑≥5.0μm,過濾效率90>E≥70% (對應(yīng)美國標(biāo)準(zhǔn)L6);
二、中效過濾器分為兩級(F5~~F6):
1、F5 效率 對粒徑≥1.0μm,過濾效率50>E≥30% (對應(yīng)美國標(biāo)準(zhǔn)M9、M10);
2、F6 效率 對粒徑≥1.0μm,過濾效率80>E≥50% (對應(yīng)美國標(biāo)準(zhǔn)M11、M12);
三、高中效過濾器分為三級(F7~~F9):
1、F7 效率:對粒徑≥1.0μm,過濾效率99>E≥70% (對應(yīng)美國標(biāo)準(zhǔn)H13);
2、F8 效率:對粒徑≥1.0μm,過濾效率90>E≥75% (對應(yīng)美國標(biāo)準(zhǔn)H14);
3、F9 效率:對粒徑≥1.0μm,過濾效率99>E≥90% (對應(yīng)美國標(biāo)準(zhǔn)H15);
四、亞高效過濾器分為兩級(H10、H11):
1、H10 效率:對粒徑≥0.5μm,過濾效率99>E≥95% (對應(yīng)美國標(biāo)準(zhǔn)H15);
2、H11 效率:對粒徑≥0.5μm,過濾效率99.9>E≥99% (對應(yīng)美國標(biāo)準(zhǔn)H16);
五、高效過濾器分為兩級(H12、H13):
1、H12 效率:對粒徑≥0.5μm,過濾效率E≥99.9% (對應(yīng)美國標(biāo)準(zhǔn)H16);
2、H13 效率:對粒徑≥0.5μm,過濾效率E≥99.99% (對應(yīng)美國標(biāo)準(zhǔn)H17)。
過濾器原理
1、過濾器工作時(shí),待過濾的水由水口時(shí)入,流經(jīng)濾網(wǎng),通過出口進(jìn)入用戶所須的管道進(jìn)行工藝循環(huán),水中的顆粒雜技被截留在濾網(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(jìn)口的污水仍源源不斷地進(jìn)入,濾孔會越來越小,由此在進(jìn)、出口之間產(chǎn)生壓力差,當(dāng)大度差達(dá)到設(shè)定值時(shí),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(dá)通過傳動組件帶動軸轉(zhuǎn)動,同時(shí)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(yùn)行。
2、過濾器由殼體、多元濾芯、反沖洗機(jī)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(shí),濁液經(jīng)入口進(jìn)入過濾器下腔,又經(jīng)隔板孔進(jìn)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(dá)上腔,最后從出口送出。過濾器采用高強(qiáng)度的楔形濾網(wǎng),通過壓差控制、定時(shí)控制自動清洗濾芯。
3、當(dāng)過濾器內(nèi)雜質(zhì)積聚在濾芯表面引起進(jìn)出口壓差增大到設(shè)定值,或定時(shí)器達(dá)到預(yù)置時(shí)間時(shí),電動控制箱發(fā)出信號,驅(qū)動反沖洗機(jī)構(gòu)。當(dāng)反沖洗吸盤口與濾芯進(jìn)口正對時(shí),排污閥打開,此時(shí)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(fù)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(jìn)?盤內(nèi)并從排污閥排出。特殊設(shè)計(jì)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(jìn)出口壓差恢復(fù)正?;蚨〞r(shí)器設(shè)定時(shí)間結(jié)束,整個過程中,物料不斷流,反洗耗水量少,實(shí)現(xiàn)了連續(xù)化,自動化生產(chǎn)。
過濾器特點(diǎn)
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(jìn)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(jì),用戶可按需取舍,靈活可變,互換性強(qiáng)。系統(tǒng)緊湊,占地極小,可靈活利用邊角空間進(jìn)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(yùn)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(jìn)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(jiān)固、無磨損、無腐蝕、極少結(jié)垢,經(jīng)多年工業(yè)實(shí)用驗(yàn)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(shí)間而變差。
5、高質(zhì)量,維護(hù)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(yùn)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(hù)。
過濾器分類
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。
1、重力過濾器
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。
2、真空過濾器
在濾液出口處形成負(fù)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(shí)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(jī)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(jī)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(jī)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。
3、加壓過濾器
①它以在懸浮液進(jìn)口處施加的壓力或?qū)裎锪鲜┘拥臋C(jī)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(jī)是配有油泵、真空蒸發(fā)器等附件的板框壓濾機(jī)機(jī)組。連續(xù)操作的轉(zhuǎn)鼓加壓過濾機(jī)和圓盤加壓過濾機(jī)在密閉殼體內(nèi)進(jìn)行壓力過濾,其結(jié)構(gòu)與轉(zhuǎn)鼓真空過濾機(jī)和圓盤真空過濾機(jī)相似。由于結(jié)構(gòu)復(fù)雜,應(yīng)用較少。
②常用的加壓過濾是利用濾室容積變小或施加機(jī)械壓榨力進(jìn)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?zhàn)訑D壓脫液。螺旋壓榨過濾機(jī)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。
過濾器的主要性能參數(shù)
一、過濾精度
過濾精度,表明過濾器對各種不同尺寸顆粒的濾除能力,由絕對過濾精度、過濾比、過濾效率等參數(shù)表示。
1、絕對過濾精度,指通過濾芯的最大堅(jiān)硬球狀顆粒的尺寸(μm)。用試驗(yàn)方法測定,反映過濾材料的最大孔徑尺寸。
2、過濾比β,指對于同一尺寸的顆粒,在過濾器上游單位體積油液中的數(shù)量,與下游單位體積油液中的數(shù)量的比值。它能確切地反映過濾器對不同尺寸顆粒的過濾能力,已被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織采用為評定過濾器過濾精度的性能指標(biāo)。
對于某一尺寸X的顆粒,過濾比βx的表達(dá)式為:
βx= Nu/Nd
式中:Nu為上游油液中尺寸為x的顆粒的濃度;
Nd為下游油液中尺寸為x的顆粒的濃度。
從中可以看到,βx越大,過濾精度越高。當(dāng)過濾比βx的數(shù)值達(dá)到75時(shí),即被視為過濾器對某一尺寸X顆粒的絕對過濾精度。
3、過濾效率Ec,Ec可以通過下式由過濾比換算得出:
Ec=(Nu-Nd)/Nu=1-1/βx
二、過濾器的壓降特性
1、過濾器有阻力。系統(tǒng)中的油液,流經(jīng)過濾器必然出現(xiàn)壓力降。
2、濾芯和流量一定,濾芯的過濾精度越高,壓力降越大;流量一定,濾芯的過濾面積越大,壓力降越小;油液的粘度越大,壓力降越大。
3、濾芯所允許的壓力降,是濾芯不發(fā)生結(jié)構(gòu)性破壞所能夠承受的最大壓力降。在高壓系統(tǒng)中穩(wěn)定工作時(shí),濾芯承受的也僅僅是在那里油液的壓力降,而不是壓力。
3、油液流經(jīng)過濾器的壓力降,大部分通過試驗(yàn)和經(jīng)驗(yàn)公式確定。
三、過濾器的納垢容量
納垢容量,指過濾器的壓力降達(dá)到規(guī)定值之前,可以濾除并容納的顆粒物數(shù)量。這是反映過濾器可連續(xù)使用實(shí)際時(shí)間的重要指標(biāo)。納垢容量越大,更換或清洗的時(shí)間間隔越長。一般來說,濾芯尺寸大,即過濾面積大,納垢容量就成比例增加。這項(xiàng)指標(biāo)可以通過多次性能試驗(yàn)確定。
過濾器的選型步驟
1、首先你要知道你選用的過濾器是裝在哪個位置的,是放置于液壓泵之前的吸油過濾器呢,還是放置在液壓泵之后的高壓過濾器,亦或是放置在其他的位置。
2、選擇合適的過濾精度來滿足系統(tǒng)要求,其實(shí)就是看你的系統(tǒng)中有哪些重要元件需要保護(hù),例如我設(shè)計(jì)的液壓系統(tǒng)中需要用到工業(yè)用伺服閥來進(jìn)行脈沖控制,那我就應(yīng)該要求過濾精度為3um。
3、選擇恰當(dāng)?shù)耐ㄓ湍芰Γㄍㄓ湍芰κ侵冈谝欢▔翰钕略试S通過過濾器的最大流量),一般應(yīng)大于實(shí)際通過流量的2倍以上為宜,當(dāng)然也有計(jì)算公式可計(jì)算,不過一般工業(yè)用途的過濾器選型,很少有工程師去按照公式計(jì)算的,所以在此不贅述。
4、對于最高工作壓力這個參數(shù)很容易選,你自己設(shè)計(jì)的系統(tǒng)最大工作壓力你肯定知道,這一點(diǎn)沒什么糾結(jié)的。