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过滤器发展历史及工作原理

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过滤器发展历史及工作原理

发布日期:2020-01-06 作者:天宇净化 点击:

中国古代即已应用过滤技术于生产,公元前200年已有植物纤维制作的纸。公元105年蔡伦改进了造纸法。他在造纸过程中将植物纤维纸浆荡于致密的细竹帘上。水经竹帘缝隙滤过,一薄层湿纸浆留于竹帘面上,干后即成纸张。

最早的过滤大多为重力过滤,后来采用加压过滤提高了过滤速度,进而又出现了真空过滤。20世纪初发明的转鼓真空过滤器实现了过滤操作的连续化。此后,各种类型的连续过滤器相继出现。间歇操作的过滤器(例如板框压滤器等)因能实现自动化操作而得到发展,过滤面积越来越大。为得到含湿量低的滤渣,机械压榨的过滤器得到了发展。

过滤器工作时,待过滤的水由水口进入,流经滤网, 通过出口进入用户所须的管道进行工艺循环,水中的颗粒杂质被截留在滤网内部。如此不断的循环,被截留下来的颗粒越来越多,过滤速度越来越慢,而进口的污水仍源源不断地进入,滤孔会越来越小,由此在进、出口之间产生压力差,当大度差达到设定值时,差压变送器将电信号传送到控制器,控制系统启动驱动马达通过传动组件带动轴转动,同时排污口打开,由排污口排出,当滤网清洗完毕后,压差降到最小值,系统返回到初始过滤状,系统正常运行。过滤器由壳体、多元滤芯、反冲洗机构、和差压控制器等部分组成。壳体内的横隔板将其内腔分为上、下两腔,上腔内配有多个过滤芯,这样充分了过滤空间,显着缩小了过滤器的体积,下腔内安装有反冲 洗吸盘。工作时,浊液经入口进入过滤器下腔,又经隔板孔进入滤芯的内腔。大于过滤芯缝隙的杂质被截留,净液穿过缝隙到达上腔, 最后从出口送出。过滤器采用高强度的楔形滤网,通过压差控制、定时控制自动清洗滤芯。当过滤器内杂质积聚在滤芯表面引起进出口压差增大到设定值,或定时器达到预置时间时,电动控制箱发出信号,驱动反冲洗机构。当反冲洗吸盘口与滤芯进口正对时,排污阀打开,此时系统泄压排水,吸盘与滤芯内侧出现一个相对压力低于滤芯外侧水压的负压区,迫使部分净循环水从滤芯外侧流入滤芯内侧,吸附在滤芯内内壁上的杂质微粒随水流进穣盘内并从排污阀排出。特殊设计的滤网使得滤芯内部产生喷射效果,任何杂质都将被从光滑的内壁上冲走。当过滤器进出口压差恢复正常或定时器设定时间结束,整个过程中,物料不断流,反洗耗水量少,实现了连续化,自动化生产。过滤器广泛用于冶金、化工、石油、造纸、医药、食品、采矿、电力、城市给水领域。诸如工业废水, 循环水的过滤,乳化液的再生,废油过滤处理,冶金行业的连铸水系统、高炉水系统,热轧用高压水除鳞系统。是一种先进、高效且易操作的全自动过滤装置。

过滤器待处理的水由入水口进入机体,水中的杂质沉积在不锈钢滤网上,由此产生压差。通过压差开关监测进出水口压差变化,当压差达到设定值时,电控器给水力控制阀,驱动电机信号。设备安装后,由技术人员进行调试,设定过滤时间和清洗转换时间,待处理的水由入水口进入机体,过滤器开始正常工作,当达到预设清洗时间时,电控器给水力控制阀、驱动电机信号,引发下列动作:电动机带动刷子旋转,对滤芯进行清洗,同时控制阀打开进行排污,整个清洗过程只需持续数十秒钟,当清洗结束时,关闭控制阀,电机停止转动,系统恢复至其初始状态,开始进入下一个过滤工序。过滤器的壳体内部主要由粗滤网、细滤网、吸污管,不锈钢刷或不锈钢吸嘴、密封圈、防腐涂层、转动轴等组成。

用过滤介质把容器分隔为上、下腔即构成简单的过滤器。悬浮液加入上腔,在压力作用下通过过滤介质进入下腔成为滤液,固体颗粒被截留在过滤介质表面形成滤渣(或称滤饼)。过滤过程中过滤介质表面积存的滤渣层逐渐加厚,液体通过滤渣层的阻力随之增高,过滤速度减小。当滤室充满滤渣或过滤速度太小时,停止过滤,清除滤渣,使过滤介质再生,以完成一次过滤循环。

液体通过滤渣层和过滤介质必须克服阻力,因此在过滤介质的两侧必须有压力差,这是实现过滤的推动力。增大压力差可以加速过滤,但受压后变形的颗粒在大压力差时易堵塞过滤介质孔隙,过滤反而减慢。

悬浮液过滤有滤渣层过滤、深层过滤和筛滤 3种方式。

滤渣层过滤:过滤初期过滤介质只能截留大的固体颗粒,小颗粒随滤液穿过过滤介质。在形成初始滤渣层后,滤渣层对过滤起主要作用,这时大、小颗粒均被截留,例如板框压滤机的过滤。

深层过滤:过滤介质较厚,悬浮液中含固体颗粒较少,且颗粒小于过滤介质的孔道。过滤时,颗粒进入后被吸附在孔道内,例如多孔塑料管过滤器、砂滤器的过滤。

筛滤:过滤截留的固体颗粒都大于过滤介质的孔隙,过滤介质内部不吸附固体颗粒,例如转筒式过滤筛滤去污水中的粗粒杂质。在实际的过滤过程中,三种方式常常是同时或相继出现。

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关键词:过滤器,不锈钢滤网,不锈钢过滤器

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