1 发展历史
中国古代即已应用过滤技术于生产,公元前200年已有植物纤维制作的纸。公元105年蔡伦改进了造纸法。他在造纸过程中将植物纤维纸浆荡于致密的细竹帘上。水经竹帘缝隙滤过,一薄层湿纸浆留于竹帘面上,干后即成纸张。
最早的过滤大多为重力过滤,后来采用加压过滤提高了过滤速度,进而又出现了真空过滤。20世纪初发明的转鼓真空过滤器实现了过滤操作的连续化。此后,各种类型的连续过滤器相继出现。间歇操作的过滤器(例如板框压滤器等)因能实现自动化操作而得到发展,过滤面积越来越大。为得到含湿量低的滤渣,机械压榨的过滤器得到了发展。
2 工作原理
过滤器工作时,待过滤的水由水口进入,流经滤网,
通过出口进入用户所须的管道进行工艺循环,水中的颗粒杂质被截留在滤网内部。如此不断的循环,被截留下来的颗粒越来越多,过滤速度越来越慢,而进口的污水仍源源不断地进入,滤孔会越来越小,由此在进、出口之间产生压力差,当大度差达到设定值时,差压变送器将电信号传送到控制器,控制系统启动驱动马达通过传动组件带动轴转动,同时排污口打开,由排污口排出,当滤网清洗完毕后,压差降到最小值,系统返回到初始过滤状,系统正常运行。过滤器由壳体、多元滤芯、反冲洗机构、和差压控制器等部分组成。壳体内的横隔板将其内腔分为上、下两腔,上腔内配有多个过滤芯,这样充分了过滤空间,显着缩小了过滤器的体积,下腔内安装有反冲 洗吸盘。工作时,浊液经入口进入过滤器下腔,又经隔板孔进入滤芯的内腔。大于过滤芯缝隙的杂质被截留,净液穿过缝隙到达上腔, 最后从出口送出。过滤器采用高强度的楔形滤网,通过压差控制、定时控制自动清洗滤芯。当过滤器内杂质积聚在滤芯表面引起进出口压差增大到设定值,或定时器达到预置时间时,电动控制箱发出信号,驱动反冲洗机构。当反冲洗吸盘口与滤芯进口正对时,排污阀打开,此时系统泄压排水,吸盘与滤芯内侧出现一个相对压力低于滤芯外侧水压的负压区,迫使部分净循环水从滤芯外侧流入滤芯内侧,吸附在滤芯内内壁上的杂质微粒随水流进穣盘内并从排污阀排出。特殊设计的滤网使得滤芯内部产生喷射效果,任何杂质都将被从光滑的内壁上冲走。当过滤器进出口压差恢复正常或定时器设定时间结束,整个过程中,物料不断流,反洗耗水量少,实现了连续化,自动化生产。过滤器广泛用于冶金、化工、石油、造纸、医药、食品、采矿、电力、城市给水领域。诸如工业废水, 循环水的过滤,乳化液的再生,废油过滤处理,冶金行业的连铸水系统、高炉水系统,热轧用高压水除鳞系统。是一种先进、高效且易操作的全自动过滤装置。
过滤器(26张)
过滤器待处理的水由入水口进入机体,水中的杂质沉积在不锈钢滤网上,由此产生压差。通过压差开关监测进出水口压差变化,当压差达到设定值时,电控器给水力控制阀,驱动电机信号。设备安装后,由技术人员进行调试,设定过滤时间和清洗转换时间,待处理的水由入水口进入机体,过滤器开始正常工作,当达到预设清洗时间时,电控器给水力控制阀、驱动电机信号,引发下列动作:电动机带动刷子旋转,对滤芯进行清洗,同时控制阀打开进行排污,整个清洗过程只需持续数十秒钟,当清洗结束时,关闭控制阀,电机停止转动,系统恢复至其初始状态,开始进入下一个过滤工序。过滤器的壳体内部主要由粗滤网、细滤网、吸污管,不锈钢刷或不锈钢吸嘴、密封圈、防腐涂层、转动轴等组成。
过滤器(10张)
用过滤介质把容器分隔为上、下腔即构成简单的过滤器。悬浮液加入上腔,在压力作用下通过过滤介质进入下腔成为滤液,固体颗粒被截留在过滤介质表面形成滤渣(或称滤饼)。过滤过程中过滤介质表面积存的滤渣层逐渐加厚,液体通过滤渣层的阻力随之增高,过滤速度减小。当滤室充满滤渣或过滤速度太小时,停止过滤,清除滤渣,使过滤介质再生,以完成一次过滤循环。
液体通过滤渣层和过滤介质必须克服阻力,因此在过滤介质的两侧必须有压力差,这是实现过滤的推动力。增大压力差可以加速过滤,但受压后变形的颗粒在大压力差时易堵塞过滤介质孔隙,过滤反而减慢。
悬浮液过滤有滤渣层过滤、深层过滤和筛滤 3种方式。
①滤渣层过滤:过滤初期过滤介质只能截留大的固体颗粒,小颗粒随滤液穿过过滤介质。在形成初始滤渣层后,滤渣层对过滤起主要作用,这时大、小颗粒均被截留,例如板框压滤机的过滤。
②深层过滤:过滤介质较厚,悬浮液中含固体颗粒较少,且颗粒小于过滤介质的孔道。过滤时,颗粒进入后被吸附在孔道内,例如多孔塑料管过滤器、砂滤器的过滤。
③筛滤:过滤截留的固体颗粒都大于过滤介质的孔隙,过滤介质内部不吸附固体颗粒,例如转筒式过滤筛滤去污水中的粗粒杂质。在实际的过滤过程中,三种方式常常是同时或相继出现。
3 过滤速度
悬浮液中的固体颗粒大、粒度均匀时,过滤的滤渣层孔隙较为畅通,滤液通过滤渣层的速度较大。应用凝聚剂将微细的颗粒集合成较大的团块,有利于提高过滤速度。
对于固体颗粒沉降速度快的悬浮液,应用在过滤介质上部加料的过滤机,使过滤方向与重力方向一致,粗颗粒首先沉降,可减少过滤介质和滤渣层的堵塞;在难过滤的悬浮液(如胶体)中混入如硅藻土、膨胀珍珠岩等较粗的固体颗粒,可使滤渣层变得疏松;滤液粘度较大时,可加热悬浮液以降低粘度。这些措施都能加快过滤速度。
4 性能特点
1.高效,精确过滤:特殊结构的滤盘过滤技术,性能精确灵敏,确保只有粒径小于要求的颗粒才能进入系统,是最有效的过滤系统;规格有5μ、10μ、20μ、55μ、100μ、130μ、200μ等多种,用户可根据用水要求选择不同精度的过滤盘。系统流量可根据需要灵活调节。
2.标准模块化,节省占地:系统基于标准盘式过滤单元,按模块化设计,用户可按需取舍,灵活可变,互换性强。系统紧凑,占地极小,可灵活利用边角空间进行安装,如处理水量300m3/h左右的设备占地仅约6m2(一般水质,过滤等级100μ)。
3.全自动运行,连续出水:在过滤器组合中的各单元之间,反洗过程轮流交替进行,工作、反洗状态之间自动切换,可确保连续出水;反洗耗水量极少,只占出水量的0.5%;如配合空气辅助反洗,自耗水更可降到0.2%以下。高速而彻底的反洗,只需数十秒即可完成
4.寿命长:新型塑料过滤元件坚固、无磨损、无腐蚀、极少结垢,经多年工业实用验证,使用6~10年也没有磨损,不会老化,过滤和反洗效果不会因使用时间而变差。
5.高质量,维护量少:产品符合相应质量标准,所有产品在出厂前均经模拟工况检测和试运转,不需专用工具,零部件很少;易于使用,仅需定期检查,几乎不需日常维护。
5 分类
6 其他类型
用于过滤器性能实验台上面,这种试验台在试验前都要对系统严格净化,因此试验系统和为试验系统服务的污染注入系统都需配有过滤器,这中过滤器和被试验的过滤器是两回事儿,它的精度要求,污物容纳量要求要比被试验的过滤器精度高,为区别同一试验系统中的两类过滤器,这种过滤器称为试验台过滤器,被试验的过滤器称为被试过滤器。
7 新品研发
传统过滤器通常是利用滤网将颗粒物从液体中分离出来,滤网需要经常更换和清理,否则很容易发生堵塞。相比而言鱼类的口腔过滤能力更强。滤食性鱼类,例如金鱼、匙吻鲟、姥鲨和鲸鲨,都能在滤食时保留食物颗粒,同时避免口腔过滤器被杂物堵塞。
美国威廉-玛丽学院的研究团队2016年3月29日报告说,他们基于滤食性鱼类嘴部结构的过滤机制设计了一个高效过滤器模型,能有效避免堵塞问题,他们在最新一期英国《自然·通讯》网络版报告说,基于匙吻鲟和姥鲨口腔中被称为“鳃弓”的结构,他们设计了一个3D打印的锥形尼龙塑料过滤器模型。他们将模型放入一个水流池中观察过滤效果,并将其与匙吻鲟口腔结构的过滤机制进行对比。
结果发现,无论是模型还是鱼的口腔,都是通过在液体中产生涡旋来捕获颗粒物,并防止堵塞。鳃弓是硬骨或软骨弯曲形成的锥形结构,用于支撑鳃,其中的骨头像老式暖气片一样平行排列。
研究人员解释说,锥形结构有助于鱼口腔中的水流动,形成水流和涡旋,而平行排列的骨头有助于小颗粒物聚集,两者结合作用形成“涡旋跨步过滤”机制,可使比骨头之间缝隙还小的颗粒也能被拦截下来。
报告作者之一、威廉-玛丽学院学者劳丽·桑德森说,这种过滤机制未来应用非常广泛,从过滤只有细胞大小颗粒的微型过滤器,到大型工业管道中的过滤器,都能高效发挥作用。
8 安装方式
分为三种:法兰连接,螺纹连接及焊接。
9 选型原则
1、进出口通径:
原则上过滤器的进出口通径不应小于相配套的泵的进口通径,一般与进口管路口径一致。
2、公称压力:
按照过滤管路可能出现的最高压力确定过滤器的压力等级。
3、孔目数的选择:
主要考虑需拦截的杂质粒径,依据介质流程工艺要求而定。各种规格丝网可拦截的粒径尺寸查下表“滤网规格”。
4、过滤器材质:
过滤器的材质一般选择与所连接的工艺管道材质相同,对于不同的服役条件可考虑选择铸铁、碳钢、低合金钢或不锈钢材质的过滤器。
5、过滤器阻力损失计算
水用过滤器,在一般计算额定流速下,压力损失为0.52~1.2kpa
10 安装位置
⑴ 压力在140kg/cm2以下的一般低压装置中,常见只安装吸入过滤器,但也应安装回流过滤器及空气过滤器。
⑵ 压力在140kg/cm2以上的一般中、高压液装置中,普通用回流过滤器控制污染浓度。但对可靠性有特殊要求时,应并用高压管路过滤器。
⑶ 电磁比例控制阀或微小流量调整阀等为增加其可靠性,应设终端过滤器。
⑷ 使用伺服阀时,应努力降低系统的污染浓度,因此,应并用高压及回流过滤器;在大容量时,要设循环过滤器,更应在辅助管路上安装终端过滤器。
11 注意事项
安装滤油器在液压系统中的安装位置通常有以下几种:
⑴要装在泵的吸油口处:
泵的吸油路上一般都安装有表面型滤油器,目的是滤去较大的杂质微粒以保护液压泵,此外滤油器的过滤能力应为泵流量的两倍以上,压力损失小于0.02MPa。
⑵安装在泵的出口油路上:
此处安装滤油器的目的是用来滤除可能侵入阀类等元件的污染物。其过滤精度应为10~15μm,且能承受油路上的工作压力和冲击压力,压力降应小于0.35MPa。同时应安装
安全阀以防滤油器堵塞。
⑶安装在系统的回油路上:这种安装起间接过滤作用。一般与过滤器并连安装一背压阀,当过滤器堵塞达到一定压力值时,背压阀打开。
⑷安装在系统分支油路上。
⑸单独过滤系统:大型液压系统可专设一液压泵和滤油器组成独立过滤回路。
液压系统中除了整个系统所需的滤油器外,还常常在一些重要元件(如伺服阀、精密节流阀等)的前面单独安装一个专用的精滤油器来确保它们的正常工作。
12 选择要点
选用滤油器时,要考虑下列几点:
⑴过滤精度应满足预定要求。
⑵能在较长时间内保持足够的通流能力。
⑶滤芯具有足够的强度,不因液压的作用而损坏。
⑷滤芯抗腐蚀性能好,能在规定的温度下持久地工作。
⑸滤芯清洗或更换简便。
因此,滤油器应根据液压系统的技术要求,按过滤精度、通流能力、工作压力、油液粘度、工作温度等条件选定其型号。
13 精度换算
网目数
| μm
| 网目数
| μm
|
2
| 8000
| 100
| 150
|
3
| 6700
| 115
| 125
|
4
| 4750
| 120
| 120
|
5
| 4000
| 125
| 115
|
6
| 3350
| 130
| 113
|
7
| 2800
| 140
| 109
|
8
| 2360
| 150
| 106
|
10
| 1700
| 160
| 96
|
12
| 1400
| 170
| 90
|
14
| 1180
| 175
| 86
|
16
| 1000
| 180
| 80
|
18
| 880
| 200
| 75
|
20
| 830
| 230
| 62
|
24
| 700
| 240
| 61
|
28
| 600
| 250
| 58
|
30
| 550
| 270
| 53
|
32
| 500
| 300
| 48
|
35
| 425
| 325
| 45
|
40
| 380
| 400
| 38
|
42
| 355
| 500
| 25
|
45
| 325
| 600
| 23
|
48
| 300
| 800
| 18
|
50
| 270
| 1000
| 13
|
60
| 250
| 1340
| 10
|
65
| 230
| 2000
| 6.5
|
70
| 212
| 5000
| 2.6
|
80
| 180
| 8000
| 1.6
|
90
| 160
| 10000
| 1.3
|
14 测试原理
※ 起泡点法测试原理:当滤膜和滤芯用一定的溶液完全浸润,然后通过气源在一侧加压(我们仪器里面有进气控制系统,可以稳定压力,调节进气),随着压力的增加,气体从滤膜的一侧放出,表现膜一侧出现大小、数量不等的气泡,通过仪器判断出对应的压力值就是泡点。
※ 扩散流法测试原理:扩散流测试是指当气体压力在滤芯起泡点值的80%时,这时还没有出现大量的气体穿孔而过,只是少量的气体先溶解到液相的隔膜中,然后从该液相扩散到另一面的气相中,这部分气体称之为扩散流。
※ 为什么扩散流的方法更好:起泡点值只是一个定性的值,从开始起泡到最后的群起泡是一个比较长的过程,不能准确的定量。而测量扩散流值是一个定量值,不但能准确的确定过滤器的完整性,而且还能反应出膜的孔隙率、流量和有效过滤面积等方面的问题,这也就是为什么国外厂家都用扩散流法测试完整性的原因。
※ 水侵入法测试原理:水侵入法专用于疏水性滤芯的测试,疏水性膜抗拒水,孔径越小,把水挤入疏水膜中需要的压力越大。所以在一定的压力下,测量挤入滤膜中的水流量来判断滤芯的孔径。
15 行业标准
CJ/T 3068-1997 高分子烧结微孔管式过滤器
GB/T 13554-2008 高效空气过滤器
GB/T 14295-2008 空气过滤器
GB/T 14382-2008 管道用三通过滤器
GB/T 17486-2006液压过滤器
HG/T 21637-1991 化工管道过滤器
HG/T 4085-2009 压力式纤维束过滤器
JB/T 7538-1994 管道用篮式过滤器
SY/T 0523-2008 油田水处理过滤器
YY-T 0142-1994 一次性使用输液、输血器具用空气过滤器
JB-T 7374-1994气动空气过滤器
HG-T 20570.22-1995 管道过滤器
JB-T 6417-1992 空调用空气过滤器
JB-T 9044-1999 高梯度磁过滤器
YY0286.1-2007 一次性使用精密过滤输液器
JB/T 10410-2004工业用水自动反冲洗过滤器
16 维护保养
①、粗滤过滤器
1、过滤器的核心部位是过滤器芯件,过滤芯由过滤器框和不锈钢钢丝网组成,不锈钢钢丝网属宜损件,需特别保护;
2、当过滤器工作一段时间后,过滤器芯内沉淀了一定的杂质,这时压力降增大,流速会下降,需及时清除过滤器芯内的杂质;
3、清洗杂质时,特别注意过滤芯上的不锈钢钢丝网不能变形或损坏,否则,再装上去的过滤器,过滤后介质的纯度达不到设计要求,压缩机、泵、仪表等设备会遭到破坏;
4、如发现不锈钢钢丝网变形或损坏,需马上更换。
②、精密过滤器
1、精密过滤器的核心部位是过滤滤芯,过滤芯由特殊的材料组成,属宜损件,需特别保护;
2、当精密过滤器工作一段时间后,过滤器滤芯拦载了一定量的杂质,这时压力降增大,流速会下降,需及时清除过滤器内的杂质,同时要清洗滤芯;
3、在清除杂质时,特别注意精密滤芯,不得变形或损坏,否则,再装上去的滤芯,过滤后介质的纯度达不到设计要求;
4、某些精密滤芯,不能多次反复使用,如袋式滤芯、聚丙烯滤芯等;
5、如发现滤芯变形或损坏,需马上更换。
三。注意防锈,在法兰片处要刷油漆或者黄油,还要做保温
17 应用行业
⒈园林草坪、农业的灌溉。
过滤器
⒉饮食、纺织、矿业、电子、铸造行业的总供水过滤系统。
⒊制浆造纸、冶金、机械行业的喷嘴用水过滤。
⒋食品、电力、矿业、冶炼业的一般循环水过滤。
⒌医药、石化炼油、空调系统或供暖系统冷却塔循环水的过滤。
⒍石油化工、机电、医药的污水离子交换预处理。
18 滤网
过滤器滤网主要为不锈钢丝网。
不锈钢丝网(不锈钢网)
材质:SUS201、202、302、304、316、304L、316L、321不锈钢丝
编织:平纹、斜纹、密纹编织而成
不锈钢丝网的规格1目--635目。密纹斜织的情况下可达到最高2800目。
304不锈钢网一般指 "18-8"(18%铬, 8%镍)大部分是基本的不锈钢合金,非常适合网布。可暴露于户外,并且在外界温度上升到1400华氏度时也不会生锈或被氧化。
304L不锈钢网与 T-304非常类似, 不同之处在于减少了含碳量,更利于编织与再次焊接。
316不锈钢网可通过加入2%的钼来稳定,T-316是一种"18-8"合金。它在盐水、硫磺水或在卤盐中比其它的铬镍不锈钢更不易被腐蚀。比如氯化物是一种的明显的一例。T-316最可贵的特点在于它在上升的温度时有着更强的抗蠕变能力。其它的机械特性与结构特点与T-304一样。
316L不锈钢网与T-316非常相似, 不同之处在于减少了含碳量,更利于编织与再次焊接。
用途:由于不锈钢具有耐酸、耐碱、耐磨、耐温等性能,常用于酸、碱环境条件下筛分(筛网)和过滤(滤网),石油工业作泥浆网、化工化纤工业作筛滤网、电镀工业作酸洗网
19 滤芯
顾名思义,精密滤芯是过滤器的心脏,滤芯一般主要用在油过滤、水过滤、空气过滤等过滤行业。
1、精密滤芯透气性:滤芯采用美国强疏水疏油的纤维滤材,同时采用透过性好同时强度高的骨架,降低过路造成的阻力。
2、精密滤芯高效性:滤芯采用了德国的细开孔海绵,能有效防止油水被高速气流夹带走,使过路下来的细小油滴聚集到滤芯海绵下端,并排向过滤器容器底部。
3、精密滤芯气密性:滤芯与滤壳的结合点采用了可靠的密封圈,确保气流不短路,防止杂质不经过滤芯而直接进入下游。
4、精密滤芯防腐性:滤芯采用防腐蚀的增强尼龙端盖与防腐滤芯骨架,能用于恶劣的工况。