A biztonsági szűrőket főként kis részecskék (például lebegő szilárd anyagok, kolloidok, mikroorganizmusok stb.) folyadékokból történő eltávolítására használják, hogy megvédjék a későbbi berendezéseket (például fordított ozmózisos membránok, ioncserélő gyanták stb.). Tervezésük és kiválasztásuk olyan tényezők átfogó figyelembevételét igényli, mint a folyadék tulajdonságai, a szűrési pontosság, az áramlási sebesség, a nyomásesés és az anyagkompatibilitás. A tervezés és a számítás kiválasztásának fő lépései és kulcspontjai a következők:
I. Tervezési lépések
1. Határozza meg a szűrési követelményeket
Szűrőközeg: Folyadék (víz, olaj, vegyi oldat).
Célszennyező anyagok: Részecsketípus (pl. iszap, rozsda, mikroorganizmusok), részecskeméret-tartomány, koncentráció.
Szűrési pontosság: Tipikusan 1-100 mikron (általában 1 μm, 5 μm, 10 μm), a későbbi berendezések követelményei szerint meghatározva.
Áramlási követelmények: Maximális/Minimális áramlási sebesség (m³/h vagy L/perc).
Működési feltételek: Hőmérséklet, nyomás (üzemi nyomás és maximális ellenállási nyomás), pH-érték, kémiai kompatibilitás.
2. A szűrőtípus kiválasztása
Patronszűrő: Alkalmas nagy-precíziós, alacsony-áramlási forgatókönyvekhez (pl. fordított ozmózisos előkezelés).
Zsákos szűrő: Alkalmas nagy áramlási sebességekhez és közepes pontossághoz (10-100 μm).
Gyertyaszűrő: Magas viszkozitású vagy magas szilárdanyag-tartalmú közegekhez alkalmas.
Öntisztító szűrő-: Alkalmas olyan helyzetekhez, amelyek magas automatizálást és minimális karbantartást igényelnek.
3. Anyag kiválasztása
Szűrőpatron: polipropilén (PP), politetrafluor-etilén (PTFE), nylon, szinterezett fém.
A héj anyaga: rozsdamentes acél (304/316L), szénacél (korróziógátló béléssel), PP/UPVC (korrózióálló).
Tömítőanyag: EPDM, szilikon, fluorgumi (a közeg kémiai tulajdonságai alapján van kiválasztva).
4. A szűrőpatron paramétereinek meghatározása
Szűrési terület: Meghatározza a szennyeződésmegtartó képességet és a nyomásesést; áramlási sebesség számítást igényel.
Szűrőpatron hossza: A szabványos méretek 10 hüvelyk, 20 hüvelyk, 30 hüvelyk és 40 hüvelyk.
Csatlakozás típusa: Tokmány típusa, Menetes típus, Karima típusú.
II. Kulcsszámítások és kiválasztási képletek
1. 1. Szűrőterület számítás
A: Teljes szűrési terület (m²);
K: Áramlási sebesség (m³/h);
V: Szűrőanyag sebessége (m/h), általában 0,1-0,3 m³/(m²·h) (a szűrőanyag típusa szerint beállítva);
η: A szűrőpatron kihasználtsága (általában 0,8~0,9).
2. A szűrőpatron mennyiségének kiszámítása
N: Szűrőpatron mennyisége;
A (egyetlen): Egyetlen szűrőpatron hatékony szűrési területe (a gyártó által biztosított, pl. 0,5-1,5 m²/patron).
3. Nyomásesés becslése
▲P: kezdeti nyomásesés (Pa);
μ: Folyadék viszkozitása (Pa·s);
L: Szűrőpatron vastagsága (m);
K: Szűrőanyag-áteresztőképességi együttható (m², kísérleti vagy gyártói adatok szükségesek).
Megjegyzés: A tényleges nyomásesés a szennyeződés felhalmozódásával nő; 1,5-2-szeres biztonsági ráhagyás szükséges.
4. Szennytartó kapacitás számítása
C: Szennytartó kapacitás (g);
ρ: szennyeződés sűrűsége (g/m³);
V: szűrőpatron térfogata (m³);
ηc: A szűrőpatron porozitása (a gyártó által biztosított, pl. 60% ~ 90%)
III. Kiválasztási szempontok
A szűrési pontosság illesztése: A későbbi berendezésekre vonatkozó követelmények: Például a fordított ozmózisos rendszerek 5 μm-nél kisebb pontosságot igényelnek. Tényleges részecskeeloszlás: Válassza ki a megfelelő pontossági szintet részecskeszámláló teszttel.
Áramlási sebesség és nyomásesés egyensúlya: A túlzott áramlási sebesség túlzott nyomáseséshez vagy lerövidítheti a szűrőpatron élettartamát. Válassza ki a szűrőpatronok számát és területét a rendszernyomás korlátai alapján.
Kémiai kompatibilitás ellenőrzése: A szűrőközegnek és a tömítőanyagnak ellenállónak kell lennie a közeg korróziójával szemben (lásd a kémiai összeférhetőség ellenőrzését). (Kémiai kompatibilitási táblázat).
Karbantartás és költségoptimalizálás: Szűrőcsere gyakorisága: Nagy-szennyeződés esetén válasszon nagy-kapacitású szűrőket vagy öntisztító{2}}konstrukciókat. Gazdaságosság: Hasonlítsa össze az eldobható és mosható szűrők hosszú távú-költségeit.
IV. Óvintézkedések
Szűrés előtti védelem-: A szűrő élettartamának meghosszabbítása érdekében szereljen be egy durva szűrőt (pl. 100 μm) a biztonsági szűrő elé.
Kipufogó és vízelvezetés: A ház kialakításánál figyelembe kell venni a kipufogó- és leeresztő szelepeket a levegő eltömődésének és lerakódásának elkerülése érdekében.
Érvényesítési teszt: Tegye át a buborékpont-tesztet (a szűrő integritásának ellenőrzéséhez) és a részecske-elutasítási arány tesztet.
Biztonsági határ: Javasoljuk, hogy 10%-20%-kal több szűrőpatron legyen, hogy megbirkózzon a hirtelen szennyeződésekkel vagy áramlási ingadozásokkal.