Основные факторы, влияющие на эффективность перехвата микропористых складчатых фильтрующих элементов
1. Размер пор фильтрующего материала и однородность размера пор.
Размер пор является основным основным параметром, определяющим точность фильтрации и нижний предел перехвата фильтрующего картриджа со складчатой мембраной. Как правило, «чем меньше размер пор, тем выше точность и эффективность перехвата». Например, высокоточный фильтрующий элемент размером 0,1 мкм может обеспечить эффективность улавливания более 99,9% частиц того же размера, в то время как обычный фильтрующий элемент размером 1 мкм может задерживать только около 90% частиц соответствующего размера. Разрыв в точности значительный.
В то же время однородность размера пор напрямую определяет стабильность фильтрации: фильтрующие материалы с одинаковым размером пор могут полностью избежать проблемы проникновения локальных крупных пор, поддерживая стабильную эффективность перехвата на протяжении всего процесса; Если распределение размеров пор неравномерно, локальные сверхбольшие поры образуют слабость фильтрации, вызывая проникновение примесей и колебания эффективности, что значительно снижает надежность фильтрации картриджа фильтра из ПП.
2. Скорость фильтрации (фактор, влияющий на динамику ядра)
Скорость потока напрямую определяет время контакта и время пребывания примесей с фильтрующим материалом и является ключевым динамическим параметром, влияющим на эффективность улавливания складчатого фильтрующего картриджа. Производительность фильтрации сильно различается в зависимости от скорости потока:
- Условия низкой скорости потока (5–8 м/ч): время пребывания жидкости может достигать 10–15 минут, позволяя частицам полностью контактировать и вступать в реакцию с фильтрующим материалом, что приводит к превосходному эффекту улавливания частиц размером менее 1 мкм с эффективностью улавливания более 95% для полипропиленового гофрированного фильтрующего картриджа.
- Условия высокой скорости потока (15–20 м/ч): время пребывания жидкости составляет менее 5 минут, и частицы быстро проникают через слой фильтра, прежде чем полностью улавливаются фильтрующим материалом. Эффект проникновения значительно усиливается, а эффективность улавливания частиц размером менее 1 мкм падает до уровня ниже 70%, что значительно снижает надежность фильтрации гофрированного фильтрующего картриджа из полипропилена.
3. Расчет конструкции микропористых складчатых фильтрующих элементов.
Научное проектирование структуры может эффективно повысить эффективность перехвата, увеличить емкость загрязняющих веществ и замедлить засорение фильтрующего элемента. Основные преимущества конструкции применимы ко всем спецификациям фильтрующих картриджей со складчатой мембраной, включая три типа:
- Градиентная структура размера пор (внешняя разреженная внутренняя плотная): использование многослойной конструкции с порами большего размера на внешнем слое и порами меньшего размера на внутреннем слое, что обеспечивает эффект иерархической фильтрации грубой фильтрации для крупных примесей и тонкой фильтрации для микропримесей. По сравнению с обычным фильтрующим картриджем из полипропилена, емкость фильтра увеличивается более чем на 30%, что эффективно предотвращает засорение фильтрующего слоя и продлевает срок службы фильтрующего элемента.
- Складная конструкция: складная конструкция может значительно расширить эффективную площадь фильтрации. Обычный 10-дюймовый фильтрующий элемент может достигать площади фильтрации 0,6 м², эффективно распределяя фильтрующую нагрузку установки и избегая локальных перегрузок и засоров, обеспечивая стабильное и медленное снижение эффективности складного фильтрующего картриджа во время длительной эксплуатации.
- Глубокая структура фильтрации: в ней используется трехмерный сетчатый фильтрующий слой, который может улавливать примеси на нескольких уровнях. В отличие от традиционной однослойной поверхностной фильтрации, общая эффективность улавливания может быть увеличена на 10–20%, а способность удерживать мелкие примеси более заметна у полипропиленовых гофрированных фильтрующих картриджей.
4. Характеристики текучей среды
- Вязкость жидкости: увеличение вязкости среды замедлит скорость потока жидкости, продлит время контакта между частицами и фильтрующим материалом, косвенно повышая эффективность улавливания гофрированного фильтрующего картриджа из полипропилена. Однако это одновременно уменьшит поток фильтрации, и необходимо найти баланс между эффективностью и скоростью фильтрации.
- Концентрация частиц: когда концентрация примесей в жидкости высока, на ранней стадии с большей вероятностью образуется мостовой эффект, что приводит к превосходной эффективности перехвата, но скорость накопления частиц высока, а цикл перехвата микропористого складчатого фильтрующего элемента значительно сокращается. Для всех фильтрующих картриджей со гофрированной мембраной необходимо заранее планировать предварительную обработку и замену.
- Поверхностное натяжение и совместимость материалов: разные фильтрующие материалы совместимы с разными материалами. Такие материалы, как полиэстер и нейлон, обладают большей водопроницаемостью и подходят для жидкостей на водной основе; такие материалы, как ПТФЭ, обладают высокой стабильностью фильтрации и низкой скоростью адсорбции примесей, а перед использованием требуется предварительная обработка смачивающим агентом, чтобы обеспечить эффект фильтрации, что также применимо к обычному фильтрующему картриджу из ПП и складному фильтрующему картриджу.