過濾理論及基本概念培訓(xùn)演示文稿

過濾理論及基本概念培訓(xùn)演示文稿目前一頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM過濾理論

及基本概念目前二頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM濾材孔過濾利用有孔介質(zhì)從流體(液體或氣體)中除去污染物潔凈流體(濾出液，下游)污染流體(進(jìn)料液，上游)目前三頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM1微米(um)等于:

10－6

米＝10－3

毫米3.9×10-5

英寸又稱"micron"微米目前四頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM定義過濾/分離范圍

顆粒尺寸10-410-310-210-11.010102103(微米)

平均分子量10020020,000500,000

不溶有機(jī)物Cloth&DepthFiltersScreens&Strainers微濾超濾納濾反滲透過濾工藝范圍RedBloodCellsLatexEmulsionsOilEmulsionsPaintPigmentBacteriaSandHumanHairProtein/EnzymesCarbonBlackVirusAtomicRadii可溶鹽類VOC抯,PCD,Susp.Oil金屬離子膜類型普通污染物的相對尺寸不溶有機(jī)物濾布和深層過濾器篩網(wǎng)和濾網(wǎng)微濾超濾納濾反滲透過濾工藝范圍紅細(xì)胞乳膠油乳劑油漆顏料細(xì)菌沙粒人發(fā)蛋白/酶碳粒病毒輻射原子可溶鹽類VOC抯,PCD,Susp.Oil金屬離子膜類型普通污染物的相對尺寸目前五頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM過濾器的功能過濾器經(jīng)常被認(rèn)為是一種簡單的網(wǎng)或篩子，過濾/分離是在一個平面上進(jìn)行的。目前六頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM過濾器的功能

實際上，頗爾生產(chǎn)的過濾器濾材具有深度?！皬澢ǖ馈钡慕Y(jié)果對于污染物的去除起到了輔助作用目前七頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM深度過濾介質(zhì)顆?？梢栽诒砻姹徊都部梢栽诮橘|(zhì)層內(nèi)被捕集，因此，提高了容污能力。目前八頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM過濾機(jī)理目前九頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM三種過濾機(jī)制直接攔截慣性撞擊擴(kuò)散攔截目前十頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM直接攔截液體中的基本過濾機(jī)制本質(zhì)是一種篩分效應(yīng)，機(jī)械攔截顆粒例如：一種簡單的篩網(wǎng)可以攔截尺寸大于其孔徑的顆粒目前十一頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM直接攔截顆粒大于孔徑目前十二頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM直接攔截當(dāng)顆粒大于流道孔徑時即被該結(jié)構(gòu)去除容污能力可以用彎曲結(jié)構(gòu)提高篩網(wǎng)無此作用目前十三頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM直接攔截通過搭橋作用，尺寸小于濾孔的顆粒也可被攔截不規(guī)則形狀的顆粒/方向性多個顆粒同時撞擊到同一個濾孔目前十四頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM直接攔截不規(guī)則形狀的搭橋目前十五頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM直接攔截多個小顆粒的搭橋目前十六頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM慣性撞擊尺寸小于濾材孔徑的顆粒的輔助攔截方式流體攜帶的顆粒由于質(zhì)量和線速度而具有直線運(yùn)動的慣性顆粒離開流體主流而撞擊到濾材上目前十七頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM慣性撞擊目前十八頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM慣性撞擊目前十九頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM慣性撞擊顆粒被機(jī)械攔截或被吸附攔截在氣體中比在液體中更有效.對大于0.5-1.0微米的顆粒很有效.目前二十頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM吸附表面相互作用不同電荷范德華力(VanderWaals)攔截尺寸小于濾孔的顆粒由于:目前二十一頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM吸附表面作用目前二十二頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM擴(kuò)散攔截氣體分子(作隨機(jī)運(yùn)動)碰撞小顆粒或霧滴布朗運(yùn)動(Brownianmotion)碰撞的結(jié)果，增加了顆粒碰撞過濾介質(zhì)的機(jī)會僅在氣體中有效目前二十三頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM擴(kuò)散攔截氣體分子作布朗運(yùn)動目前二十四頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM擴(kuò)散攔截分散在氣體分子中的小顆?；蜢F滴受到撞擊發(fā)生位移目前二十五頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM擴(kuò)散攔截目前二十六頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM擴(kuò)散攔截氣體過濾器能夠去除尺寸遠(yuǎn)小于其液體精度的污染物對細(xì)小顆粒(〈0.1-0.3微米)非常有效如果一個氣體過濾器在濕潤環(huán)境中運(yùn)行，它的去除能力即變?yōu)橐后w精度目前二十七頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TMZeta正電勢Zeta正電勢是顆粒在水溶液中表面產(chǎn)生的動電學(xué)吸引力(電荷)帶電的顆粒將被帶相反電荷的濾材表面吸引并由于這些力而被牢固阻截目前二十八頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TMZeta正電勢顆粒接觸到濾材表面由于吸引力而被阻截帶負(fù)電的污染物水溶液帶正電的濾材目前二十九頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM吸附/Zeta電勢細(xì)菌支原體病毒酵母大多數(shù)需過濾的顆粒都帶負(fù)電，例如：硅顆粒細(xì)菌內(nèi)毒素(熱源)蛋白分子目前三十頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM小結(jié)過濾介質(zhì)的過濾/分離效率由于直接攔截慣性撞擊擴(kuò)散攔截的共同作用而增強(qiáng)目前三十一頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM過濾機(jī)理及其效率0.010.1110100顆粒直徑(um)5060708090100效率(%)0.3

直接攔截擴(kuò)散攔截慣性撞擊目前三十二頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM三、過濾精度目前三十三頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM依據(jù)絕對精度或公稱精度如何確定過濾器的性能呢？目前三十四頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM公稱精度公稱精度的定義：基于大于或等于給定尺寸所有顆粒的某一重量去除百分?jǐn)?shù)，由過濾器廠商指定的有爭議的微米數(shù)值。它幾乎沒有好的詳細(xì)說明，也無再現(xiàn)性。 no Non-fixedporeconstruction1. 有爭議的微米精度2. 由制造商自己指定3. 去除重量百分比4. 可變的、不可再現(xiàn)的下游流體質(zhì)量5. 非固定孔結(jié)構(gòu)目前三十五頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM重量與數(shù)量One?”marbleinabarrel.256billion2μmparticles

?12.6mg/l?目前三十六頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM絕對精度定義在指定試驗條件下能夠通過過濾器的最大剛性球形顆粒的直徑。它是過濾器元件中最大開孔的標(biāo)志。目前三十七頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM過濾精度挑戰(zhàn)試驗方法(1μm)微粒挑戰(zhàn)玻璃珠中等硅土試驗粉塵粗硅土試驗粉塵乳膠球形顆粒聚苯乙烯球形顆粒PSL目前三十八頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM過濾精度挑戰(zhàn)試驗方法(1μm)生物學(xué)挑戰(zhàn)細(xì)菌支原體噬菌體熱原目前三十九頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM絕對精度試驗程序污染懸浮物壓力罐試驗過濾器收集容器顯微檢測分析膜片目前四十頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM玻璃珠試驗顯微鏡評估原理穿透試驗過濾器的最大玻璃珠？用顯微鏡刻度評定最大玻璃珠尺寸1.4目前四十一頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM什么是F-2試驗?采用“單次通過”方式I評價水相應(yīng)用過濾器的一種快速半自動方法基于評價液壓過濾器的“多次通過”方式試驗系統(tǒng)...最初由Oklahoma州立大學(xué)開發(fā)并稱之為“OSU試驗”。

F-2試驗現(xiàn)在也稱之為“改進(jìn)OSU-F-2試驗”目前四十二頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TMF-2試驗裝置示意圖Test

FilterFlowmeterPumpReservoirSlurryTestElementp

AutomaticParticleCountersClean-up

Filter目前四十三頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TMF-2試驗優(yōu)點所用SAE（美國汽車工程師學(xué)會）中等試驗粉尖對實際污染物具有很好的代表性。

污物載荷更符合實際。挑戰(zhàn)能進(jìn)行至過濾器堵塞。對整個過濾器性能可得到更多信息。目前四十四頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM結(jié)果表達(dá)由計數(shù)器讀數(shù)計算“過濾比”或稱“Beta比”，符號

上游大于直徑x的微粒數(shù)x=下游大于直徑x的微粒數(shù)目前四十五頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM取得數(shù)據(jù)兩臺自動計數(shù)器，上、下游各一臺。每臺都能測量六擋或更多擋直徑微粒數(shù)。對廣范圍微粒尺寸，例如0.5m到90m，在上游和下游可以使用兩臺計數(shù)器。目前四十六頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TMPall絕對精度由F-2試驗確定經(jīng)F-2試驗評定的Pall過濾器給定“絕對精度”。對這類過濾器，Beta值>5000目前四十七頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TMBeta值1,000,000ParticlesXm下游微粒數(shù)x=2050,00095%x=7513,00098.7%x=2005,00099.5%x=1000100099.9%x=500020099.98%x=2500,00050%效率目前四十八頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TMBeta標(biāo)定過濾器的特征截留微粒尺寸清楚流體質(zhì)量能夠再現(xiàn)固定孔結(jié)構(gòu)公認(rèn)的精度標(biāo)準(zhǔn)目前四十九頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM過濾面積與壽命目前五十頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM同樣體積，打褶設(shè)計可以增加過濾面積近5－13倍深層和打褶設(shè)計的對比D=2“D=2”10"10"A=過濾面積T=過濾介質(zhì)厚度

A=0.6ft2A2=3-8ft2T1T2目前五十一頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM過濾面積增加過濾面積可以：降低DP延長使用壽命目前五十二頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM5個孔堵塞5個孔開放DP=1psid

5個孔堵塞15個孔開放DP=1/3psid

10孔

20孔舉例:過濾面積倍增的比較15個孔堵塞后才能達(dá)到

DP=1psid，使用壽命因此增加了三倍過濾面積目前五十三頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM過濾面積通常過濾面積增大一倍，壽命延長到2-4倍目前五十四頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM七、壓差與濾芯差壓計算目前五十五頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM壓差定義壓差 過濾器使用時上游和(壓力降DP) 下游之間的壓力差

凈壓差 過濾器開始使用未捕 集任何污染物之前時 的壓差目前五十六頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM壓差DP1.由流體阻力產(chǎn)生...2.對干凈的過濾器，由濾孔產(chǎn)生目前五十七頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM壓差最大允許壓差:

過濾器結(jié)構(gòu)不受破壞的最大壓差極限值目前五十八頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TMDarcy’s定律K = 透過性常數(shù)A = 面積p = 壓差

t = 厚度式中p =Qt/KA或pQ/AQ/A稱為“流量密度”或‘Flux’Q=(KAP)/t目前五十九頁\總數(shù)六十八頁\編于九點Filtration.Separation.Solution.TM濾芯壓差計算p=pc.Q.M/