การออกแบบตัวกรองความปลอดภัยและการเลือกการคำนวณ

ตัวกรองเพื่อความปลอดภัยส่วนใหญ่จะใช้เพื่อกำจัดอนุภาคขนาดเล็ก (เช่น สารแขวนลอย คอลลอยด์ จุลินทรีย์ ฯลฯ) ออกจากของเหลว เพื่อปกป้องอุปกรณ์ปลายน้ำ (เช่น เมมเบรนรีเวิร์สออสโมซิส เรซินแลกเปลี่ยนไอออน เป็นต้น) การออกแบบและการเลือกใช้ต้องพิจารณาปัจจัยต่างๆ อย่างครอบคลุม เช่น คุณสมบัติของของไหล ความแม่นยำในการกรอง อัตราการไหล แรงดันตกคร่อม และความเข้ากันได้ของวัสดุ ต่อไปนี้เป็นขั้นตอนหลักและประเด็นสำคัญของการเลือกการออกแบบและการคำนวณ:

1. กำหนดข้อกำหนดในการกรอง

สื่อกรอง: ของเหลว (น้ำ น้ำมัน สารละลายเคมี)

สารปนเปื้อนเป้าหมาย: ประเภทของอนุภาค (เช่น ตะกอน สนิม จุลินทรีย์) ช่วงขนาดอนุภาค ความเข้มข้น

ความแม่นยำในการกรอง: โดยทั่วไป 1 ~ 100 ไมครอน (โดยทั่วไปคือ 1μm, 5μm, 10μm) พิจารณาตามข้อกำหนดของอุปกรณ์ดาวน์สตรีม

ข้อกำหนดเกี่ยวกับอัตราการไหล: อัตราการไหลสูงสุด/ต่ำสุด (m³/h หรือ L/min)

สภาวะการทำงาน: อุณหภูมิ ความดัน (แรงดันใช้งานและแรงดันทนสูงสุด) ค่า pH ความเข้ากันได้ทางเคมี

2. การเลือกประเภทตัวกรอง

ตัวกรองแบบคาร์ทริดจ์: เหมาะสำหรับสถานการณ์การไหลที่มีความแม่นยำสูง-และมีการไหลต่ำ- (เช่น การบำบัดรีเวิร์สออสโมซิสล่วงหน้า)

ถุงกรอง: เหมาะสำหรับอัตราการไหลสูงและความแม่นยำปานกลาง (10~100μm)

ตัวกรองเทียน: เหมาะสำหรับสื่อที่มีความหนืดสูงหรือมีปริมาณของแข็งสูง

ตัวกรองการทำความสะอาดตัวเอง-: เหมาะสำหรับสถานการณ์ที่ต้องการระบบอัตโนมัติระดับสูงและการบำรุงรักษาน้อยที่สุด

3. การเลือกใช้วัสดุ

ไส้กรอง: โพลีโพรพีลีน (PP), โพลีเตตราฟลูออโรเอทิลีน (PTFE), ไนลอน, โลหะเผาผนึก

วัสดุเปลือก: สแตนเลส (304/316L), เหล็กคาร์บอน (มีซับในป้องกัน-การกัดกร่อน), PP/UPVC (ทนต่อการกัดกร่อน)

วัสดุปิดผนึก: EPDM, ซิลิโคน, ยางฟลูออโร (เลือกตามคุณสมบัติทางเคมีของตัวกลาง)

4. การกำหนดพารามิเตอร์ของตลับกรอง

พื้นที่การกรอง: กำหนดความสามารถในการกักเก็บสิ่งสกปรกและแรงดันตกคร่อม ต้องมีการคำนวณอัตราการไหล

ความยาวตลับกรอง: ขนาดมาตรฐานคือ 10 นิ้ว 20 นิ้ว 30 นิ้ว และ 40 นิ้ว

ประเภทการเชื่อมต่อ: ชนิดเชย, ชนิดเกลียว, ชนิดหน้าแปลน

1. 1. การคำนวณพื้นที่ตัวกรอง

A: พื้นที่การกรองทั้งหมด (ตร.ม.);

ถาม: อัตราการไหล (ลบ.ม./ชม.);

V: ความเร็วของสื่อกรอง (m/h) โดยทั่วไป 0.1~0.3 m³/(m²·h) (ปรับตามประเภทสื่อกรอง)

η: อัตราการใช้ไส้กรอง (ปกติ 0.8~0.9)

2. การคำนวณปริมาณไส้กรอง

N: ปริมาณตลับกรอง;

A (เดี่ยว): พื้นที่การกรองที่มีประสิทธิภาพของตลับกรองเดี่ยว (จัดหาโดยผู้ผลิต เช่น 0.5~1.5 ตร.ม./ตลับ)

3. การประมาณค่าแรงดันตกคร่อม

▲P: แรงดันเริ่มต้นลดลง (Pa);

μ: ความหนืดของของไหล (Pa·s);

L: ความหนาของตลับกรอง (m);

K: ค่าสัมประสิทธิ์การซึมผ่านของสื่อกรอง (ตร.ม. ต้องใช้ข้อมูลจากการทดลองหรือผู้ผลิต)

หมายเหตุ: ความดันที่ลดลงจริงจะเพิ่มขึ้นตามการสะสมของสารปนเปื้อน ต้องมีระยะขอบด้านความปลอดภัย 1.5~2 เท่า

4. การคำนวณความสามารถในการกักเก็บสิ่งสกปรก

C: ความสามารถในการกักเก็บสิ่งสกปรก (g);

ρ: ความหนาแน่นของสิ่งสกปรก (g/m³);

V: ปริมาณไส้กรอง (m³);

ηc: ความพรุนของตลับกรอง (จัดทำโดยผู้ผลิต เช่น 60%~90%)

การจับคู่ความแม่นยำในการกรอง: ข้อกำหนดของอุปกรณ์ขั้นปลาย: ตัวอย่างเช่น ระบบรีเวอร์สออสโมซิสต้องการความแม่นยำน้อยกว่า 5μm การกระจายตัวของอนุภาคตามจริง: เลือกระดับความแม่นยำที่เหมาะสมผ่านการทดสอบตัวนับอนุภาค

อัตราการไหลและความสมดุลของแรงดันตก: อัตราการไหลที่มากเกินไปอาจทำให้แรงดันตกมากเกินไปหรืออายุการใช้งานของไส้กรองสั้นลง เลือกจำนวนและพื้นที่ของตลับกรองตามขีดจำกัดแรงดันของระบบ

การตรวจสอบความเข้ากันได้ทางเคมี: วัสดุกรองและวัสดุปิดผนึกต้องทนต่อการกัดกร่อนของสารเคมี (โปรดดูการตรวจสอบความเข้ากันได้ทางเคมี) (ตารางความเข้ากันได้ทางเคมี)

การบำรุงรักษาและการเพิ่มประสิทธิภาพต้นทุน: ความถี่ในการเปลี่ยนตัวกรอง: สำหรับ-สถานการณ์การปนเปื้อนสูง ให้เลือก-ตัวกรองความจุสูงหรือ-การออกแบบการทำความสะอาดด้วยตนเอง ความประหยัด: เปรียบเทียบต้นทุนระยะยาว-ของตัวกรองแบบใช้แล้วทิ้งและแบบล้างทำความสะอาดได้

การป้องกันการกรองล่วงหน้า-: ติดตั้งตัวกรองหยาบ (เช่น 100μm) ก่อนตัวกรองเพื่อความปลอดภัยเพื่อยืดอายุตัวกรอง

ไอเสียและการระบายน้ำ: การออกแบบตัวเรือนต้องคำนึงถึงวาล์วไอเสียและท่อระบายน้ำเพื่อหลีกเลี่ยงการอุดตันของอากาศและการตกตะกอน

การทดสอบการตรวจสอบ: ผ่านการทดสอบจุดฟอง (เพื่อตรวจสอบความสมบูรณ์ของตัวกรอง) และการทดสอบอัตราการปฏิเสธอนุภาค

ขอบด้านความปลอดภัย: ขอแนะนำให้มีตลับกรองเพิ่มขึ้น 10%~20% เพื่อรับมือกับการปนเปื้อนหรือความผันผวนของการไหลอย่างกะทันหัน