過濾器內(nèi)部流動是如何工作的?

過濾器的流速（流量），特別是葉片式過濾器，是一個非常重要的參數(shù)。由于濾餅、泵的特性曲線和壓差都與流量有關(guān)，所以在過濾系統(tǒng)中必須不斷調(diào)整流量控制。了解過濾器內(nèi)部發(fā)生了什么，就能很好地理解流速差異引起的問題和解決方法。
 

流速是多少？
 

流速是指在一定時間內(nèi)，有多少液體通過某個特定區(qū)域的過濾介質(zhì)，通常以每小時1平方米（l/h*m）計量。這是在過濾系統(tǒng)設(shè)計階段計算過濾器規(guī)格尺寸時非常重要的信息。
 

值得注意的是，這一速度并非固定的，它隨著液體的性質(zhì)而變化，例如粘度，固體的預(yù)期百分比，固體的性質(zhì)，以及添加助濾劑。這兩種變化都會影響平均理想流量，即在設(shè)計階段，我們使用的是平均介質(zhì)流量。這類介質(zhì)來自于市場上已存在的能正常工作的系統(tǒng)，如葉片過濾器的過濾葉片。
 

然而，當(dāng)新系統(tǒng)啟動時，流量會沿著第一個過濾周期進(jìn)行調(diào)整，因為過程的輸入永遠(yuǎn)不會相同。（這就是為什么在新設(shè)計中，我們建議使用流量來控制泵系統(tǒng)，以便檢測流量并根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整（壓差增加）。
 

我們只能說，在我們的設(shè)計階段，我們通常使用我們在幾十年的應(yīng)用中積累的各種材料的平均流量。例如，以催化油漿為例，平均固體含量為3000ppm，理想流量為250L/h*m。這種理想的流速可以形成固體含量高、易于拆卸的良好濾餅層。
 

內(nèi)部流動是如何工作的？:內(nèi)部流動和濾餅形成。
 

舉例來說：使用立式葉片過濾器，假設(shè)待過濾材料是催化油漿（根據(jù)上述規(guī)格）和纖維素預(yù)涂層。
 

從填充過濾器開始:過濾器是空的，必須填充干凈的液體。這些液體可以來自潔凈產(chǎn)品罐、預(yù)涂罐或正在運(yùn)行的過濾器（如果有兩個過濾器并聯(lián)）。因此，我們需要打開排氣口，同時關(guān)閉出口。一旦過濾器充滿液體，我們可以關(guān)閉排氣口，開始泵送預(yù)涂液，建立一點正壓，最后打開預(yù)涂液循環(huán)出口。值得一提的是，纖維素預(yù)涂層的流速應(yīng)高于主過濾流速，因為我們想創(chuàng)建一個均勻整齊的預(yù)涂層。更高的流速將有助于纖維素材料形成牢固的涂層，而不會使其過于緊湊。
 

無論預(yù)涂裝工藝的流速是否高，其原理與主過濾相同。此時，纖維素平均濃度為5％的液體進(jìn)入過濾器，這些粒子在過濾器中擴(kuò)散，分布在自由空間周圍的同時，液體通過時，大量的纖維素粒子被過濾器葉片復(fù)蓋。
 

起初，較大的顆粒將首先被保留。久而久之，在現(xiàn)有濾網(wǎng)上創(chuàng)建另一層孔隙率較低的預(yù)涂層，會使較小的顆粒被這一新層捕捉，從而創(chuàng)建一層孔隙率較低的新層。別把它想象成一層紙堆在另一層，它更像是一個隨機(jī)擴(kuò)散的顆粒。大部分時間，顆粒都會穿過所有形成的預(yù)涂層，然后循環(huán)，直到它們能穿過并被攔截。因此，我們需要一定的時間來進(jìn)行預(yù)涂循環(huán)，直到所有的顆粒都被攔截。
 

理想流速。
 

當(dāng)流量理想時，濾餅應(yīng)該是覆蓋在濾網(wǎng)上的均勻纖維素材料，也適用于主過濾。
 

如果您有一種合格的預(yù)涂層，并且您以適當(dāng)?shù)牧魉匍_始主過濾，那么顆粒就會以同樣的方式被截獲，除了從一開始就沒有任何顆粒通過預(yù)涂層，纖維素預(yù)涂層就起到了屏障作用。事實上，在主過濾過程中，所有的顆粒都會被截獲到預(yù)涂層的某一層。
 

然而，相反，在其他不同的情況下，預(yù)涂成形，可以通過觀察預(yù)涂層或最終濾餅的形狀來確認(rèn)。
 

低流速。
 

舉個流速過低的例子吧。當(dāng)我們開始向過濾器注入纖維素預(yù)涂液時，問題就開始出現(xiàn)了。緩慢的流量給了顆粒沉降的機(jī)會，不能均勻地將顆粒送入過濾器。這并不意味著它們都會積聚在容器的底部，但是顆粒不會均勻地分布在過濾葉片上。
 

這時，顆粒開始從下往上穿過網(wǎng)格。因此，最終不是在網(wǎng)格周圍均勻地形成一層，而是從底部形成。顆粒不會到達(dá)網(wǎng)格上的更高處，否則就不容易在較低的地方被捕獲。所以濾餅是以不同的速度建造的。這形成了一層類似雨滴或梨形的預(yù)涂層——葉底有較厚的預(yù)涂層，葉頂有時甚至沒有預(yù)涂層。
 

你可以想象，這意味著會有很多問題。即使你有一個好的主過濾流量，這種不好的濾餅形成的預(yù)涂層仍然會帶來很多問題。
 

高流速。
 

第二個例子:如果我們的預(yù)涂層是以過高的流量建造的，問題不會立即開始。當(dāng)纖維素混合物進(jìn)入過濾容器時，顆粒會很好地擴(kuò)散到過濾器的所有可用區(qū)域，當(dāng)涂層開始形成時，問題就開始了。
 

捕獲（保留）的顆粒形成第一層，只有大顆粒會留在過濾網(wǎng)上。記住，這些顆粒會形成不同但孔隙率較低的新層。考慮到新層是由不均勻的長度和厚度纖維素形成的，每當(dāng)纖維素被截留時，周圍區(qū)域的孔隙率就會降低，這與纖維素在距離過濾網(wǎng)相似的距離截留時的情況不同。
 

切記，在理想的流速下，纖維素會有一定的自由流動，試圖在濾餅周圍找到一個可以通過的區(qū)域，直到它被保留下來。如果流速過高，纖維素就會被推到任何有足夠滲透性的區(qū)域，試圖通過?？紤]到這一點，不難想象預(yù)涂層的某些區(qū)域會有大量的顆粒相互擠壓，很快就會在這些區(qū)域產(chǎn)生很低的滲透性，從而導(dǎo)致部分堵塞。
 

這是因為預(yù)涂層會形成一種不均勻的擴(kuò)散層，看上去就像大海一樣，在預(yù)涂層上到處都是凹陷的地方。沿波邊、較薄的區(qū)域，滲透率較低（如果沒有完全堵塞），這種預(yù)涂層會嚴(yán)重影響過濾器的公稱過濾面積。
 

理想預(yù)涂濾餅。
 

既然我們知道預(yù)涂層的三種可能結(jié)果，我們就必須知道這些結(jié)果可能帶來的影響。它們是從低流速到高流速依次形成的，也就是說，你可以沿著這條線找到一些偏差，知道顆粒的行為和濾餅的形狀是如何形成的，這將使你很好地了解現(xiàn)有的濾餅狀態(tài)和離理想的濾餅有多遠(yuǎn)。