Понимание технических аспектов абсолютной фильтрации
Абсолютная фильтрация частиц класса 0
В постоянно развивающейся сфере промышленных процессов фильтрация играет решающую роль в обеспечении эффективности и безопасности операций. В данной статье рассматриваются различные части технологии фильтрации. Статья освещает области применения этой технологии и пути достижения высокого качества фильтрации.
Типы фильтрации
Для различных областей применения подходит несколько типов методов фильтрации
- Механическая фильтрация
Использует физический барьер для удаления частиц из жидкости. Распространенными примерами являются сита и фильтры - Химическая фильтрация
Для удаления загрязняющих примесей используются химические реакции, часто используемые в процессах водоподготовки - Биологическая фильтрация
Использует биологические процессы для разложения загрязняющих веществ, обычно используемые в очистке сточных вод
Основные компоненты системы фильтрации
Типичная система фильтрации состоит из нескольких основных компонентов
- Фильтровальный материал
Среда, улавливающая твердые частицы. Изготавливается из различных материалов, включая бумагу, ткань или синтетические волокна - Корпус фильтра
Конструкция, удерживающая фильтровальный материал на месте и направляющая поток жидкости через фильтр - Насосы и клапаны
Контроль расхода и давления фильтруемой жидкости
Области применения фильтрации
Технология фильтрации имеет множество областей применения
Водоподготовка
Удаляет загрязнения из воды, делая ее безопасной для питья и промышленного использования
Пищевая промышленность
Удаляет примеси из таких продуктов, как пиво, вино и сок. Это гарантирует соответствие стандартам качества.
Очистка воздуха
В системах ОВиК используются фильтры для удаления пыли, пыльцы и других частиц из воздуха. Это способствует улучшению качества воздуха в помещении.
При сжатии воздуха концентрация частиц только увеличивается, поэтому потребность в фильтрации возрастает по мере роста давления.
Понимание механизмов фильтрации: глубокий экскурс в процессы фильтрации сжатого воздуха
Сжатый воздух играет важную роль во многих промышленных процессах. Однако в нем часто присутствуют такие загрязняющие вещества, как пыль и масляные аэрозоли. Эти загрязнения могут быть вызваны качеством всасываемого воздуха, загрязнителями, внесенными в процессе установки, а также смазкой компонентов компрессора. Чтобы обеспечить чистоту и эффективность сжатого воздуха, технические специалисты устанавливают после компрессора один или несколько фильтров.
Основы фильтрации
Фильтрация необходима для удаления частиц из потока воздуха компрессора. Внутри этих фильтров находится несколько слоев тонких волокон. Такие слои создают различные области захвата частиц, увеличивая емкость этих так называемых глубинных фильтров.
Как работают глубинные фильтры?
Многие считают, что фильтры работают как сита. Они удерживают частицы, размер которых превышает размер пор фильтра. Однако это неправильное представление. Частицы пыли в сжатом воздухе различаются по размеру и часто намного меньше, чем поры фильтрующей среды, с помощью которой они улавливаются.
Помимо просеивания используются три различных механизма фильтрации, каждый из которых отвечает за улавливание частиц определенного размера
Инерционное соударение
Возникает, когда через фильтрующий материал проходит загрязненный воздух. Более тяжелые частицы из-за своей большой инерции не движутся вместе с потоком газа. Вместо этого они следуют прямой траектории и сталкиваются с волокном, которое удаляет их из воздуха. Эффективность механизма соударения растет по мере увеличения размера частиц
Захват
Служит для удержания частиц немного меньшего размера. Эти частицы достаточно легкие, чтобы двигаться вместе с потоком. Однако если радиус больше расстояния до края, частица ударяется о волокно. Когда это происходит, частица застревает и удаляется из воздуха. Эффективность процесса захвата растет по мере увеличения размера частиц
Диффузия
Этим методом устраняются самые мелкие частицы. Эти мелкие частицы не точно следуют траектории потоку. Они движутся случайным образом, поскольку сталкиваются с молекулами газа. Такое движение называется броуновским. Из-за этого нестабильного движения частица неизбежно сталкиваются с волокном. Чем меньше частица, тем свободнее она может перемещаться. Это также означает, что возрастает вероятность столкновения частицы с волокном. Эффективность процесса диффузионного задержания растет по мере уменьшения размера частиц
Общая эффективность фильтрации является результатом сочетания этих трех механизмов фильтрации. Фильтры особенно хорошо улавливают крупные частицы, а также, хоть это и кажется нелогичным, – мелкие частицы. Таким образом, остается «слабое место» фильтрации, известное как точка MPPS - Most Penetrated Particle Size (размер наиболее проникающих частиц).
Достижение наивысшего качества воздуха – класс 0 с мембранными фильтрами
Для обеспечения наивысшего качества воздуха за глубинными фильтрами устанавливается финишный фильтр доочистки, перекрывающий точку MPPS. Обычно он представляет собой мембранный фильтр. Такой фильтр работает лучше, поскольку имеет множество очень мелких пор. Он эффективно задерживает частицы, включая бактериальные и вирусные загрязнения, но имеет ограниченную способность удерживать загрязняющие примеси.
Любая частица, размер которой превышает размер пор, закупорит путь потока. Это быстро приводит к потере давления, намного быстрее, чем в случае с глубинным фильтром. Наличие глубинного фильтра выше по потоку является лучшим способом улавливания большинства частиц. Он помогает уменьшить нарастание давления в конечном фильтре. В результате создается более эффективное решение для устранения потери давления.
С помощью мембранного финишного фильтра доочистки можно достичь эффективности, близкой к 100 %, даже в точке MPPS глубинного фильтра. Сочетание глубинного и мембранного фильтров обеспечивает наилучшую эффективность работы фильтров. Это относится как к эффективности фильтрации, так и к пылеемкости. Такое сочетание хорошо работает с загрязнителями и частицами любого размера.
Абсолютная фильтрация класса 0
Финишная фильтрация является критически важным этапом во многих промышленных процессах, особенно в фармацевтической, пищевой, косметической, электронной промышленности и при производстве аккумуляторных батарей.
Она включает удаление любых остаточных загрязнителей и предотвращение загрязнения ими конечного продукта. Это важно для предотвращения отзыва целых партий продукции.
Для этих ключевых областей применения рекомендуется использовать абсолютную фильтрацию, чтобы свести риск проникновения частиц к абсолютному минимуму.
Заключение
Важно понимать различные способы фильтрации воздуха и компоненты, используемые в системе фильтрации сжатого воздуха. Это поможет выбрать правильное решение для ваших требований и поддерживать высокое качество воздуха.
Используя совместно глубинные и мембранные фильтры, мы можем достичь наивысших уровней качества воздуха. Это обеспечит безопасную, надежную и эффективную работу даже в самых сложных условиях.