فهم الجوانب الفنية للترشيح الكامل

هناك عدة أنواع من طرق الترشيح مناسبة لتطبيقات مختلفة

• الترشيح الميكانيكي
  يستخدم حاجزًا ماديًا لإزالة الجسيمات من السائل. وتشمل الأمثلة الشائعة الغرابيل والمصافي 
• الترشيح الكيميائي
  ينطوي على استخدام التفاعلات الكيميائية لإزالة الشوائب، والتي غالبًا ما تُستخدم في عمليات معالجة المياه
• الترشيح البيولوجي
  يستخدم العمليات البيولوجية لتفكيك الملوثات، والتي تُستخدم عادةً في معالجة مياه الصرف الصحي

يُعد الهواء المضغوط مهمًا في العديد من العمليات الصناعية. ومع ذلك، غالبًا ما تحتوي على ملوثات مثل الغبار وهباء الزيت. ويمكن أن تنشأ هذه الشوائب من هواء الشفط وملوثات التركيب وتزليق عنصر الضاغط. ولضمان نظافة الهواء المضغوط وكفاءته، يقوم الفنيون بتركيب مرشح واحد أو أكثر بعد الضاغط.

الترشيح هو أمر ضروري لإزالة الجسيمات من تدفق هواء الضاغط. داخل هذه المرشحات، توجد طبقات متعددة من الألياف الرقيقة. وتنشئ هذه الطبقات نقاط التقاط متعددة، ما يزيد من سعة الجسيمات لما يسمى بمرشحات العمق.

يعتقد الكثيرون أن المرشحات تعمل مثل المصافي. فهي تحتفظ بالجسيمات الأكبر من مسام المرشح. ومع ذلك، هذا مفهوم خاطئ. حيث تختلف جسيمات الغبار في الهواء المضغوط في الحجم وغالبًا ما تكون أصغر بكثير من مسام الوسائط في المرشحات التي يتم التقاطها بها.
 

بالإضافة إلى المصافي، تعمل ثلاث آليات ترشيح مختلفة، كل منها مسؤول عن التقاط الجسيمات بحجم معين
 

• تأثير القصور الذاتي
  يحدث عندما يتدفق الهواء غير النظيف عبر وسائط المرشحات. لا تتبع الجسيمات الأثقل وزنًا مسارات تدفق الغاز، بسبب القصور الذاتي الكبير. وبدلاً من ذلك، فإنها تتبع مسارًا مستقيمًا وتصطدم بألياف، ما يزيلها من الهواء. ويصبح التأثير أكثر أهمية مع زيادة حجم الجسيمات

• الاعتراض
  ينطوي على جسيمات أصغر حجمًا إلى حد ما. وهذه الجسيمات خفيفة بما يكفي لتتبع مسار التدفق. ومع ذلك، إذا كان نصف القطر أكبر من المسافة إلى الحافة، فإن الجسيمات تصطدم بالألياف. وعند حدوث ذلك فإنها تصبح عالقة ويتم إزالتها من الهواء. ويكتسب الاعتراض أهمية متزايدة مع زيادة حجم الجسيمات

• النشر
  يعتني بأصغر الجسيمات. هذه الجسيمات الصغيرة لا تتبع مسارات التدفق بدقة. فهي تتحرك بشكل عشوائي لأنها تصطدم بجزيئات الغاز. ويسمى ذلك بالحركة البراونية. ونظرًا لهذه الحركة غير المنتظمة، فإنها ملزمة بالاصطدام بالألياف. وكلما كانت الجسيمات أصغر حجمًا، كان بإمكانها التحرك بحرية أكبر. وهذا يعني أيضًا أنه من المرجح أن تلتقي بالألياف. ويصبح الالتقاط عن طريق النشر أكثر أهمية مع انخفاض حجم الجسيمات

الكفاءة الإجمالية للترشيح هي نتيجة الجمع بين آليات الترشيح الثلاثة هذه. فهي جيدة بشكل خاص في الاحتفاظ بالجسيمات الأكبر حجمًا والجسيمات الأصغر حجمًا أيضًا بشكل غير بديهي. وهذا يترك "أضعف نقطة" للترشيح المعروفة باسم نقطة MPPS - أي "حجم الجسيمات الأكثر توغلاً".

بالنسبة إلى أعلى تطبيقات جودة الهواء، يتم وضع مرشح نهائي خلف مرشحات العمق هذه بشكل متداخل مع نقطة MPPS. وعادةً ما يكون هذا المرشح النهائي مرشحًا غشائيًا. ويعمل بشكل أفضل لأنه يحتوي على العديد من المسام الصغيرة جدًا. يوقف هذا المرشح الجسيمات بفعالية، بما في ذلك الملوثات البكتيرية والفيروسية، ولكنه يحتوي على قدرة محدودة على احتجاز الملوثات.
 

أي جسيمات أكبر من حجم المسام ستسد مسار التدفق. وسيؤدي ذلك إلى زيادة انخفاض الضغط بسرعة، أسرع بكثير من مرشح العمق. ويُعد وجود مرشح عمق في المراحل العليا طريقة أفضل لالتقاط معظم الجسيمات. وهذا يساعد على تقليل تراكم الضغط في المرشح النهائي. ونتيجة لذلك، فإنها تُنشئ حلاً أكثر كفاءة لانخفاض الضغط.
 

مع المرشح النهائي الغشائي، من الممكن الوصول إلى كفاءة قريبة من 100%، حتى عند نقطة MPPS لمرشح العمق. كما أن الجمع بين مرشح العمق والمرشح الغشائي سيوفر أفضل كفاءة أداء للترشيح. ويشمل ذلك كلاً من كفاءة الترشيح والقدرة على احتجاز الغبار. وهو يعمل بشكل جيد مع جميع أحجام الملوثات والجسيمات.

تعد عملية الترشيح النهائية خطوة حاسمة في العديد من العمليات الصناعية، لا سيما في صناعات الأدوية والأغذية والمشروبات ومستحضرات التجميل والإلكترونيات والبطاريات.

 ويتضمن ذلك إزالة أي ملوثات متبقية وتجنب تلوث المنتج النهائي. وهذا أمر أساسي لتجنب عمليات استدعاء الشارات بأكملها.

بالنسبة لهذه التطبيقات الرئيسية، تتمثل الممارسات الجيدة في العمل مع الترشيح الكامل لتقليل خطر التوغل إلى أدنى حد مطلق.

من المهم فهم الطرق المختلفة لترشيح الهواء والأجزاء المستخدمة في ترشيح الهواء المضغوط. وهذا يساعد على اختيار الحل المناسب لمتطلباتك والحفاظ على جودة الهواء العالية.

من خلال استخدام مرشحات العمق والمرشحات الغشائية معًا، يمكننا الوصول إلى أعلى مستويات جودة للهواء. وهذا يضمن عمليات آمنة وموثوقة وفعالة حتى في أصعب التطبيقات.