Закрити

Якість повітря Якість продукції Якість повітря

Розуміння технічних аспектів абсолютної фільтрації

Реалізація абсолютної фільтрації Класу 0 за частинками

У постійно змінюваній галузі промислових процесів фільтрація відіграє вирішальну роль у забезпеченні ефективності та безпеки операцій. У цій статті розглядаються різні аспекти технології фільтрації. Розповідається про її застосування та про те, як за її допомогою досягається висока якість фільтрації.

Типи фільтрації

Кілька типів методів фільтрації підходять для різних застосувань

  • Механічна фільтрація
    Використовує фізичний бар'єр для видалення частинок з рідини. До поширених прикладів належать сита та сітчасті фільтри 
  • Хімічна фільтрація
    Передбачає використання хімічних реакцій для видалення домішок, часто застосовується в процесах очищення води
  • Біологічна фільтрація
    Використовує біологічні процеси для розкладання забруднюючих речовин, широко застосовується в очищенні стічних вод

Основні компоненти системи фільтрації

корпус фільтра та фільтрувальне середовище

Типова система фільтрації складається з кількох ключових компонентів

 

  • Фільтрувальне середовище
    Матеріал, який захоплює тверді частинки, виготовляється з різних матеріалів, зокрема паперу, тканини або синтетичних волокон
  • Корпус фільтра
    Структура, яка утримує фільтрувальний матеріал на місці та спрямовує потік рідини через фільтр
  • Насоси та клапани
    Контролюють витрату та тиск рідини, що фільтрується

Застосування фільтрації

Технологія фільтрації має різноманітні застосування
 

  • Очищення води
    Видаляє із води забруднення, роблячи її безпечною для пиття та промислового використання

  • Виробництво харчових продуктів і напоїв
    Видаляє забруднення з таких продуктів, як пиво, вино та сік. Це гарантує відповідність продукії стандартам якості.

  • Очищення повітря
    Системи опалення, вентиляції та кондиціонування повітря (HVAC) використовують фільтри для видалення пилу, пилку та інших частинок з повітря. Це допомагає покращити якість повітря в приміщенні.

     

Коли повітря стиснене, концентрація частинок лише зростає, тому потреба у фільтрації зростає лише зі збільшенням тиску.

Розуміння механізмів фільтрації: детальний аналіз фільтрації стисненого повітря

Стиснене повітря є важливим у багатьох промислових процесах. Однак воно часто містить домішки, такі як пил та масляні аерозолі. Ці домішки можуть походити з вхідного повітря, забруднень установки та мастила компресорного елемента. Щоб забезпечити чисте та ефективне стиснене повітря, технічні фахівці встановлюють один або кілька фільтрів після компресора.

Базові принципи фільтрації

Фільтрація має важливе значення для видалення частинок з повітряного потоку компресора. Всередині цих фільтрів є кілька шарів тонких волокон. Ці шари створюють декілька точок захоплення, збільшуючи здатність так званих глибинних фільтрів утримувати частинки.

Як працюють глибинні фільтри?

Багато людей думають, що фільтри працюють як сита. Вони утримують частки, які більші за пори фільтра. Однак це хибна думка. Частинки пилу в стисненому повітрі мають різний розмір і часто є значно меншими, ніж пори фільтрувального матеріалу у фільтрах, за допомогою якого частинки уловлюються.
 

Окрім просіювання, працюють три різні механізми фільтрації, кожен з яких відповідає за захоплення частинок певного розміру
 

  • Інерційне зіткнення
    Виникає, коли через фільтрувальний матеріал проходить забруднене повітря. Важчі частинки через свою велику інерцію не слідують за потоком газу. Натомість вони рухаються прямолінійно і зіштовхуються з волокном, яке видаляє їх з повітря. Значущість інерційного зіткнення зростає зі збільшенням розміру частинок.

  • Перехоплення
    Стосується частинок дещо меншого розміру. Ці частинки достатньо легкі, щоб слідувати за лінією потоку. Однак, якщо їхній радіус більший за відстань до краю волокна, частинка вдаряється об волокно. При цьому вона застрягає і видаляється з повітря. Важливість перехоплення зростає зі збільшенням розміру частинок.

  • Дифузія
    Відповідає за найдрібніші частинки. Ці невеликі частинки не слідують точно за лініями потоку. Вони рухаються випадково, оскільки зіштовхуються з молекулами газу. Цей рух називається броунівським рухом. Через цей хаотичний рух вони обов'язково зіштовхнуться з волокном. Чим менша частинка, тим вільніше вона може рухатися. Це також означає, що ймовірність її зіткнення з волокном вища. Захоплення за допомогою дифузії стає важливішим зі зменшенням розміру частинок.

Загальна ефективність фільтра є результатом поєднання цих трьох механізмів фільтрації. Вони особливо ефективні для утримання більших частинок і, що несподівано, також і менших частинок. Це залишає «найслабшу точку» фільтрації, відому як точка MPPS – розмір частинок з найбільшою проникністю.

Досягнення найвищої якості повітря — Класу 0 з мембранними фільтрами

Для систем з найвищими вимогами до якості повітря за цими глибинними фільтрами встановлюється кінцевий фільтр, який перекриває точку MPPS. Зазвичай кінцевим фільтром є мембранний фільтр. Він працює ефективніше, оскільки має безліч дуже дрібних пор. Цей фільтр ефективно затримує частинки, включаючи бактеріальні та вірусні забруднення, але має обмежену здатність утримувати забруднення.
 

Будь-які частинки, розмір яких перевищує розмір пор, блокують шлях потоку. Це призведе до швидкого зростання перепаду тиску, значно швидше, ніж у глибинному фільтрі. Тому наявність попереднього глибинного фільтра є кращим способом для вловлювання більшості частинок. Це допомагає зменшити накопичення тиску у фінальному фільтрі, що зрештою створює ефективніше рішення для контролю перепаду тиску.
 

За допомогою мембранного фільтра можна досягти ефективності близько 100 % навіть у точці MPPS глибинного фільтра. Комбінація глибинного та мембранного фільтрів забезпечує найкращу ефективність фільтрації. Це включає як ефективність фільтрації, так і здатність утримувати пил. Це рішення добре підходить для забруднень і частинок будь-якого розміру.

Абсолютна фільтрація Класу 0

Фінальна фільтрація є критично важливим етапом у багатьох промислових процесах, особливо у фармацевтичній, харчовій, косметичній промисловості, а також у виробництві електроніки та акумуляторів.

 Вона передбачає видалення будь-яких залишкових забруднень та запобігає їхньому потраплянню до кінцевого продукту. Це ключ до уникнення відкликання цілих партій.


Для таких критично важливих застосувань доброю практикою є використання абсолютної фільтрації, щоб звести ризик прориву (проникнення забруднень) до абсолютного мінімуму.

Висновок

Важливо розуміти різні способи фільтрації повітря та компоненти, що використовуються у фільтрації стисненого повітря. Це допомагає вибрати оптимальне рішення для ваших потреб і підтримувати високу якість повітря.

Завдяки поєднанню глибинних і мембранних фільтрів ми можемо досягти найвищих рівнів якості повітря. Це забезпечує безпечну, надійну та ефективну роботу навіть у найскладніших умовах.