I. Профессиональная дифференциация двух концепций «слоя»
В производстве складчатых фильтрующих элементов «слои» подразделяются на два различных типа: слои со складками и составные слои фильтрующего материала, которые выполняют совершенно разные функции, и их не следует путать. Это профессиональное отличие имеет решающее значение для выбора характеристик и структурной оценки полипропиленового фильтрующего картриджа.
Количество складок относится к общему количеству V-образных складок, расположенных радиально по окружности фильтрующего элемента. Это основной структурный параметр, который определяет эффективную площадь фильтрации складного фильтрующего картриджа и напрямую влияет на поток фильтрации, емкость загрязняющих веществ и противоблокировочные характеристики. Обычный диапазон количества складок для 10-дюймового фильтрующего элемента в отрасли составляет от 30 до 160 складок. Научная и разумная конструкция складок может значительно оптимизировать рабочие характеристики фильтрующего элемента. Однако если складки упакованы слишком плотно без научного обоснования, это будет иметь отрицательный эффект, приводящий к ухудшению производительности.
Композитные слои фильтрующего материала, обычно называемые в промышленности трехслойными, пятислойными или семислойными фильтрами, представляют собой единую фильтрующую мембрану, состоящую из нескольких слоев с разными размерами пор, включая защитные и опорные слои. Эта структура не зависит от количества складок. Многослойная конструкция создает градиент размера пор от крупных к мелким, перемещаясь от самого внешнего слоя к самому внутреннему, что в первую очередь улучшает улавливание многослойных загрязнений и замедляет загрязнение поверхности. Это улучшает характеристики защиты от засорения на уровне структуры материала фильтрующего картриджа со складчатой мембраной.
II. Механизм, связывающий количество складок и площадь фильтрации
Эффективная площадь фильтрации фильтрующего элемента определяется его эффективной высотой, глубиной отдельных складок и общим количеством складок. При фиксированной длине фильтра, внешнем диаметре и глубине складок количество складок является наиболее прямой и важной переменной, влияющей на площадь фильтрации. Обе стороны каждой складки способствуют фильтрации; таким образом, увеличение количества складок разумно приводит к приблизительно линейному увеличению общей эффективной площади фильтрации полипропиленового складчатого фильтрующего картриджа.
Существует четкий критический порог производительности для свернутого шифрования. Производительность не улучшается с увеличением количества складок. Если складка будет чрезмерно зашифрована, то каналы потока жидкости между складками будут значительно сжиматься, уменьшая проходное пространство для потока воды. Это не только вызывает значительное увеличение первоначального рабочего перепада давления оборудования, но и приводит к тому, что взвешенные примеси и коллоидные частицы легко скапливаются и застревают в нижней части складок, образуя псевдозасор. В этом случае, хотя теоретическая площадь фильтрации фильтрующего элемента увеличилась, реальная эффективная площадь потока значительно уменьшилась. В конечном итоге это приводит к ускоренному засорению фильтрующего элемента и значительному сокращению его эффективного срока службы.
С точки зрения инженерного применения, прецизионная фильтрация чистых фармацевтических жидкостей выигрывает от 40–70 складок, которые обеспечивают баланс между низким перепадом давления и стабильной скоростью потока. Для общего промышленного качества воды и условий умеренного загрязнения подходят 60–100 складок, что обеспечивает баланс между скоростью потока и грязеемкостью. Жидкости с высоким содержанием взвешенных твердых частиц или жидкости с высокой вязкостью могут потребовать конструкции с большим количеством складок, состоящей из 100–140 складок. Однако обычно не рекомендуется превышать 150 складок, так как это рискует закрыть канал и ухудшить производительность.