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自清洗过滤器的研究
Source: | Author:hanxin | Published time: 2016-01-15 | 346 Views | Share:
自清洗过滤器的研究

摘要介绍了自清洗过滤器的结构、工作原理、特点和实验结果。自清洗过滤器是一种精密过滤器,其过滤介质为缠绕式过滤芯,适用于含较少微细固相颗粒悬浮液的固液分离。
关键词液体过滤器缠绕式过滤芯固液分离
滤可定义为使悬浮液通过过滤介质而实现固液分离的工艺过程。过滤机理不外乎两种:一种是表面过滤,此时过滤介质很薄,悬浮液中的固相颗粒在过滤介质表面被截留下来而形成滤饼层,滤液则通过滤饼及过滤介质层后被分离。另一种是深层过滤,此时过滤介质层很厚,悬浮液中的固相颗粒较细,且固相颗粒含量又少,滤液在通过过滤介质时,这些微细的固相颗粒在过滤介质层内部被捕捉。这两种不同的过滤机理都具有依靠两端压力差来进行过滤这一特点。一般来说,过滤效率和过滤精度与过滤介质的孔隙、过滤压力、悬浮液固浓度、固相颗粒分布、固相的可压缩性及悬浮物中所含的胶状物等因素有关。工业生产中所处理的物料,常常要求具有很高的固液分离精度,产出的滤液尽可能清晰,要求过滤设备结构简单、操作准确方便、有足够的机械强度和刚度等,并且要求整个工艺过程在密封的系统内完成。为此,笔者采用非常方便的反吹逆洗工艺,对液体过滤器进行了实验研究。
1结构及工作原理
众所周知,利用较厚的过滤介质层进行过滤,固相颗粒小于过滤介质层中孔隙,在过滤的初期,微细的固相颗粒在过滤介质层孔隙中被捕捉,过滤效率较高。随着过滤时间增长,过滤介质层孔隙中被捕捉的颗粒增多,过滤阻力不断增加,造成过滤介质的过滤效率下降。过滤时间增长到一定程度,微细的固相颗粒堵塞了过滤介质过滤液体的流道,过滤过程就将停止。此时,须对过滤介质进行清洗,才能使过滤介质保持较高的过滤效率。
液体过滤器(如图1所示)由过滤器的外壳、过滤介质两个主要部件组成。液体过滤器壳体属于压力容器,在壳体内竖直安装多根过滤介质,过滤介质(如图2所示)是由多股合成纤维纱缠绕在骨架上制成的缠绕式滤芯。为解决过滤阻力不断增加,造成过滤介质的过滤效率下降的问题,液体过滤器对过滤介质的清洗采用了反吹逆洗工艺。通过对过滤介质的反吹逆洗,可使过滤介质经常地保持在清洁状态,即可使其始终处在较佳的状态下过滤。它的工作原理是:用泵将滤浆(含微小的固相颗粒悬浮液)打入压力容器内,通过缠绕式过滤芯过滤后的清液排出壳体。微细的固相颗粒进入缠绕式过滤芯内后,在过滤流道中被截留。当截获的固相颗粒逐渐增多时,就将堵塞缠绕式过滤芯过滤液体的流道,使过滤阻力不断增加,从而造成过滤介质的过滤效率下降。当操作达到最佳效率所对应的临界阻力时停止过滤,排出残液,利用压缩空气反吹滤芯,吹落和排除堵塞过滤流道的固相颗粒,再用洗涤水反洗滤芯,使过滤介质中被堵塞的过滤流道恢复到原来的状态,从而使缠绕式过滤芯得到再生。


2实验装置及实验结果
实验装置是一台以缠绕式过滤芯为过滤介质的单管过滤器,过滤面积为0.051m2。用白刚玉粉配制实验用滤浆,固体粒径分析见表1。在整个实验过程中滤浆压力保持恒定。实验结果见图3。


根据图3中曲线分析,因滤浆中含有微细的固体颗粒,过滤初期滤液呈现浑浊,但启动滤浆泵1min后即显澄清,滤液中固液比趋于稳定值,为0.03mg/mL左右,且滤液中固相颗粒粒径均在1μm以下。滤液中固相浓度越高,滤液中的固液比趋于稳定值也越快。过滤速率与过滤压力有关,压力增大,过滤速率亦增大。当推动力一定时,过滤速率随着过滤时间的增长而逐渐降低,这反映了过滤介质过滤流道被固相颗粒堵塞和过滤芯表面形成的固体颗粒层增厚。
3结束语
该液体过滤器具有如下特点:
(1)以缠绕式过滤芯为过滤介质,竖直安装于壳体内,结构十分紧凑;
(2)结构简单,操作维修方便,装卸方便,反吹卸渣较干净;
(3)过滤效率和过滤精度高,特别适合于分离含有较少微细固相颗粒的悬浮液。参考文献