線繞濾芯的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及過濾原理分析
發(fā)布時(shí)間：2020-11-02瀏覽：6270次
一、濾芯類型
液體過濾用濾芯的種類繁多，基本上可以分為表面過濾型濾芯與深層過濾型濾芯兩種。
1、表面過濾型濾芯
表面過濾型濾芯是在濾芯的表面進(jìn)行污染物捕捉，一旦濾芯表面被污染物堵塞就不能繼續(xù)使用，所以表面過濾型濾芯的使用壽命短。雖然表面過濾型濾芯往往被認(rèn)為能用液體和壓縮空氣混合在一起進(jìn)行反沖洗后重新使用，但這種方法并不能將濾芯沖洗干凈。因?yàn)榉礇_洗時(shí)，沖洗液總是先從濾芯阻力小的地方通過，當(dāng)濾芯上某局部被沖洗液沖凈暢通后，濾芯上這一局部通道就成為濾芯阻力**小的通道，接著全部沖洗液就會(huì)從這些通道流過，其他部分反而會(huì)堵得更密實(shí)，孔隙變得更小。若要將濾芯完全沖洗干凈，**好的辦法是采用超聲波清洗，采用純凈水作為清洗液，但超聲波清洗費(fèi)用較高；也可以采用化學(xué)溶解法，例如污染物屬于酸溶性時(shí)，用稀酸清洗，但這種方法可能引起濾芯孔徑的腐蝕與擴(kuò)大，所以采用此方法清洗后的濾芯，需用純凈水沖洗干凈，并經(jīng)過檢驗(yàn)合格后方可繼續(xù)使用。電鍍液過濾用濾芯中，較早期的燒結(jié)型聚氯乙烯過濾棒，目前使用的聚丙烯熔噴濾芯、聚丙烯 PP濾紙、純木漿濾紙等，都是表面過濾型濾芯。
2、深層過濾芯
濾芯的清洗非常麻煩，而提高濾芯納污量，延長使用時(shí)間可減少清洗濾芯的頻率，深層過濾型濾芯就能做到這一點(diǎn)。深層過濾型濾芯使用過程中，污染物在濾芯內(nèi)部按顆粒大小分層截住，所以濾芯的濾渣負(fù)荷能力高，使用壽命長，能較長久地維持濾芯的標(biāo)稱過濾精度。用來制作濾芯結(jié)構(gòu)的材料很多，所以這種濾芯幾乎可以適用于各種性質(zhì)的液體和氣體的過濾。電鍍液過濾使用的主要是全聚丙烯制成的線繞濾芯常被稱為棉芯。其優(yōu)點(diǎn)為：較小的壓差即可獲得較大的流量、過濾精度高、使用壽命長、在過濾過程中能較長久地保持濾芯精度等。
二、線繞濾芯結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
制作線繞濾芯時(shí)，將帶絨毛的特制粗紗交叉卷繞在多孔骨架上，逐層卷繞到所需要的規(guī)定直徑。粗紗在骨架上不斷交叉卷繞，形成含有上千個(gè)菱形孔的過濾層。濾芯上靠近骨架處過濾層上的菱形孔小，越往外，菱形孔越大，**外層的菱形孔**大，菱形孔內(nèi)外貫通就形成通道。為了增加液體在濾芯內(nèi)的流程，菱形孔通道呈彎曲散射狀，但各層菱形孔依然相通，彎曲使菱形孔通道延長，相當(dāng)于增加了濾芯過濾層的厚度，提高了過濾效果，這就是濾芯深層過濾之所在，紗線以一定的參數(shù)纏繞， 濾芯內(nèi)部形成由表到里、由大變小的菱形彎曲過濾通道)。濾芯**內(nèi)層菱形孔的大小是決定濾芯精度的關(guān)鍵，菱形孔越小，制成的濾芯精度越高；菱形孔越大，制成的濾芯精度越低。正規(guī)的濾芯生產(chǎn)企業(yè)都有特定的濾芯精度與菱形孔數(shù)量對(duì)照表，不同的通道數(shù)代表不同的濾芯精度。通常情況下，8 通道精度為 100μm，15 通道精度為20μm，19 通道精度為10μm。
三、線繞濾芯過濾特點(diǎn)
線繞濾芯的另一個(gè)特性就是能通過較大的流量。每一種過濾精度的線繞濾芯都有固定的通道數(shù)目 D，過濾精度確定后，通道數(shù) L 根據(jù)濾芯長度不同相應(yīng)增減。
通道總數(shù)的公式為：通道總數(shù) = D×L×2。
以長為250 mm的濾芯為例， 其過濾精度為20 μm，其直徑上的通道數(shù)目為15 個(gè)，而沿濾芯長度縱向的通道數(shù)目為 51 個(gè)，則該濾芯共有通道數(shù)為15×51×2 = 1530，即該濾芯上共有1530 個(gè)獨(dú)立通道。假如過濾流速為0.5m3/h（以清水為例），即8.3 L/min，液體被分散流入1530個(gè)獨(dú)立通道進(jìn)行過濾， 每個(gè)通道內(nèi)的流量實(shí)際上已下降為 5.4 mL/min。
若過濾精度為 3 μm，其通道數(shù)目為 27 個(gè)，通道數(shù)目為 91 個(gè)， 則該濾芯上共有通道數(shù)為 27 × 91 × 2 = 4 914（個(gè)）。因此對(duì)于 3 μm 精度的濾芯而言，雖然過濾介質(zhì)（即纖維絨毛）變得更密實(shí)了，但過濾通道增至4914 個(gè)，通道內(nèi)的流量僅為 1.7 mL/min，此時(shí)的流量可以稱為“虹吸流量”。
由此可見，線繞濾芯過濾時(shí)能以大流量通過濾芯，卻以分散流量的結(jié)構(gòu)方式，使濾芯在較小壓差下仍能保持其卓越的過濾性能，這種結(jié)構(gòu)形式的濾芯還有利于濾除液體中的膠狀或凝膠性物質(zhì)。線繞濾芯能以較大的濾孔過濾掉比孔徑細(xì)小得多的顆粒，因此常被稱作精密過濾元件。
四、線繞濾芯的選用
由于競(jìng)爭激烈，大多數(shù)濾芯廠家爭相壓縮成本，其主要方法和不良影響有：
1、簡化繞線方式。雖然提高了生產(chǎn)效率，卻造成濾芯過濾通道大量堵塞，即形成盲孔（簡化繞線方式會(huì)使表層菱形孔被下層紗線攔截，形成盲孔），使線繞濾芯退化成表面過濾型濾芯。
2、改變內(nèi)、外徑標(biāo)準(zhǔn)，減少濾芯厚度。雖然這樣可以節(jié)省紗線原料，但會(huì)導(dǎo)致過濾層變薄，過濾通道縮短，使過濾效果變差，穩(wěn)定性降低。
3、使用劣等原料。雖然這樣可以降低成本，但會(huì)造成濾芯出現(xiàn)腐蝕。因此，在選擇濾芯供應(yīng)廠商時(shí)，應(yīng)考察其是否有完備的濾芯質(zhì)量管理機(jī)制，是否有能力確保濾芯質(zhì)量。選用線繞濾芯時(shí)應(yīng)該注意以下問題：
A、觀看濾芯濾孔是否貫通，濾孔大量堵塞而成盲孔的濾芯已失去繞線濾芯的效果。
B、檢查濾芯內(nèi)、外徑，看過濾層次是否已被縮減。
C、使用一段時(shí)間后觀察濾芯的紗線、骨架是否有腐蝕情況。腐蝕不但會(huì)弱化過濾效果，而且會(huì)造成電鍍?nèi)芤旱奈廴尽?/span>
五、線繞濾芯的應(yīng)用領(lǐng)域
由于線繞濾芯具有流量大、低壓差、以及適用于低粘度介質(zhì)、抗腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)，所以經(jīng)常被用作大流量純水系統(tǒng)的前置過濾、電廠鋼廠的水污水、循環(huán)水的處理，食品行業(yè)例如如食用油、蔬菜油的過濾，糖漿、巧克力等各式漿液的過濾處理，另外在化學(xué)工業(yè)制劑的處理方面，例如電鍍液藥液的過濾，油漆、油料、涂料的過濾，機(jī)械用油、切削油、重油、燃油的過濾，高粘度樹脂、油脂的過濾，制藥的過濾之中也有著高效的應(yīng)用。
由于線繞濾芯的結(jié)構(gòu)是以防止纖維方式纏繞在骨架上的，所以它具有相較于一般過濾器濾芯更高的過濾壓力承受能力，同時(shí)不損失壓力，有著較長的使用壽命，聚丙烯纖維的無毒無害，以及熱熔非膠粘的加工工藝，使得這種濾芯非常適用于食品飲料工業(yè)。
礦泉水，糖漿，酒類，食用油，飲料用水，可樂飲料等產(chǎn)品的生產(chǎn)往往需要用到線繞濾芯來，純水，有機(jī)溶劑，印制線路板，電鍍等行業(yè)以及醫(yī)藥衛(wèi)生領(lǐng)域都對(duì)線繞濾芯有著很高的依賴性。
線繞濾芯能有效除去液體中懸浮物，微粒等。流量大，壓力損失小。濾渣負(fù)荷高，使用壽命長?？梢猿惺茌^高的過濾壓力。根據(jù)被過濾液體的性質(zhì)，濾芯有多種不同的材質(zhì)可供選擇，使濾芯與濾液有良好的相容性。
六、線繞濾芯的過濾原理
線繞濾芯過濾除了靠濾芯粗紗交叉重疊而成的孔徑柵格攔截作用外，還包括通道壁上纖維的掛鉤作用和顆粒在通道內(nèi)的沉積作用。
1、濾芯通道壁上纖維的掛鉤作用
液體是從濾芯外層流經(jīng)一條窄長而彎曲的通道進(jìn)入內(nèi)層的，在濾芯通道壁上布滿卷曲的纖維絨毛，能將液體中的顆粒鉤住并使其滯留在通道內(nèi)。
2、顆粒在濾芯通道內(nèi)的沉積作用
濾芯的通道是窄長而彎曲的，液體以一定的流速通過時(shí)會(huì)反復(fù)撞擊通道壁，液體中的顆粒就逐漸沉積在通道內(nèi)，有如河水流經(jīng)河道的彎曲處時(shí)污泥沉積下來一樣。
3、過濾原理
待過濾液體由濾器進(jìn)口壓入，經(jīng)濾芯自外向里透過濾層而被過濾成清澄液體，然后經(jīng)出口排出。雜質(zhì)被截留在濾芯的深層及表面，從而液體被達(dá)到過濾的目的。
液體先由進(jìn)口管進(jìn)入過濾器殼體的下部，然后從外向內(nèi)流過濾芯，這時(shí)較粗的顆粒便會(huì)立即沉淀下來，由排污閥放出，較小的顆粒被濾芯攔截。**后潔凈的液體經(jīng)濾芯托盤匯集后，由出口管流出。待過濾液體液流入線繞濾芯，然后分流于濾芯內(nèi)部，經(jīng)過過濾、破乳、水分子長大、聚結(jié)的過程，過濾后液體從出口流出，雜質(zhì)截留在濾芯內(nèi)，聚結(jié)的水珠沉降于沉淀槽中，通過放污閥排出。
4、線繞濾芯保養(yǎng)
A、在使用除塵濾芯（pp濾芯，線繞濾芯）時(shí)要防止顆粒物質(zhì)進(jìn)行濾芯內(nèi)部，堵塞或者卡住系統(tǒng)內(nèi)部。
B、使用一段時(shí)間之后，要對(duì)濾芯進(jìn)行維護(hù)和保養(yǎng)。
C、還要定期對(duì)其進(jìn)行清洗。濾芯經(jīng)過長時(shí)間使用后，系統(tǒng)中會(huì)沉積大量雜質(zhì)或其他污染物，需要進(jìn)行清洗以發(fā)揮出濾芯的**大作用。
D、要保證濾紙始終處于濕潤狀態(tài)，不能出現(xiàn)干燥情況，從而延長其使用時(shí)間以及保證過濾精度。
E、通過纖維式過濾法，粉塵非常容易進(jìn)入除塵濾芯中的儲(chǔ)塵器中，再經(jīng)過反吹剝落濾筒上的粘性物質(zhì)，不會(huì)影響濾筒過濾效果，也能更好保護(hù)環(huán)境，**大程度上延長其使用時(shí)間。
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