過(guò)濾基礎(chǔ)知識(shí)課件

過(guò)濾定義利用多孔介質(zhì)，從流體中去除不需要的雜質(zhì)。流體：氣態(tài)或液態(tài)濾后清潔流體含雜質(zhì)流體過(guò)濾介質(zhì)過(guò)濾定義（固/液分離）

將固體液體混合物直接通過(guò)“過(guò)濾介質(zhì)”（如篩、紙、編織濾布、膜等）將固液兩分離，液相或流動(dòng)的濾液通過(guò)過(guò)濾介質(zhì)，而固體顆粒被截留。它不是被截留在過(guò)濾介質(zhì)表面就是在過(guò)濾介質(zhì)里面。斯瓦洛夫斯基日常生活中的過(guò)濾常見(jiàn)雜質(zhì)顆粒大小0.3μm酵母菌假單胞菌霧濁頭發(fā)(75-100μm)硅藻土(~10μm)0.01-0.1μm1-5μm可見(jiàn)顆?！?0μm過(guò)濾分離范圍顆粒尺寸10-410-310-210-11.010102103

(微米)平均分子量10020020,000500,000

不溶有機(jī)物濾布篩網(wǎng)和濾網(wǎng)微濾超濾納濾反滲透過(guò)濾工藝范圍紅細(xì)胞乳膠油乳劑油漆顏料細(xì)菌沙粒人發(fā)蛋白/酶碳粒病毒輻射原子可溶鹽類VOC抯,PCD,Susp.Oil金屬離子膜類型普通污染物的相對(duì)尺寸過(guò)濾基本原理直接攔截慣性攔截?cái)U(kuò)散攔截吸附攔截直接攔截顆粒去除效率與Beta值對(duì)比同樣體積，打褶設(shè)計(jì)可以增加過(guò)濾面積近5－13倍8μm 精濾同樣體積，打褶設(shè)計(jì)可以增加過(guò)濾面積近5－13倍同樣體積，打褶設(shè)計(jì)可以增加過(guò)濾面積近5－13倍公稱精度：生產(chǎn)企業(yè)對(duì)外宣稱的濾芯精度。increasetheservicelife過(guò)濾介質(zhì)塌陷變形，導(dǎo)致旁漏0μm 去除顆粒下游出口雜質(zhì)數(shù)量（個(gè)/ml）15個(gè)孔堵塞后才能達(dá)到DP=1psid，使用壽命因此增加了三倍壓力 過(guò)濾器上游的壓力利用多孔介質(zhì)，從流體中去除不需要的雜質(zhì)。過(guò)濾領(lǐng)域應(yīng)用到兩種過(guò)濾精度非剛性—易發(fā)生雜質(zhì)卸載Openareainthefilter(porosity)外形-規(guī)則/不規(guī)則?（在過(guò)濾行業(yè)中，一般約定99%的去除效率）絕對(duì)精度：對(duì)一定粒徑的顆粒，理論上濾芯可以達(dá)到全部去除，這個(gè)粒徑就是濾芯的絕對(duì)精度。2μm 拋光過(guò)濾慣性攔截?cái)U(kuò)散攔截吸附攔截靜電吸附范德華力表面作用過(guò)濾精度定義過(guò)濾領(lǐng)域應(yīng)用到兩種過(guò)濾精度公稱精度：過(guò)濾廠家“隨意”定義絕對(duì)精度：嚴(yán)格意義講，絕對(duì)過(guò)濾精度是只出口沒(méi)有宣稱的顆粒雜質(zhì)釋放，即過(guò)濾效率為100%，實(shí)際上，每個(gè)過(guò)濾廠家根據(jù)自己實(shí)際情況定義絕對(duì)精度對(duì)于過(guò)濾精度沒(méi)有統(tǒng)一的定義過(guò)濾精度（孔徑）公稱精度：生產(chǎn)企業(yè)對(duì)外宣稱的濾芯精度。絕對(duì)精度：對(duì)一定粒徑的顆粒，理論上濾芯可以達(dá)到全部去除，這個(gè)粒徑就是濾芯的絕對(duì)精度。（在過(guò)濾行業(yè)中，一般約定99%的去除效率）沒(méi)有統(tǒng)一的孔徑分布沒(méi)有行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

過(guò)濾效率過(guò)濾效率

值表征BetaRatioOklahomaState大學(xué)于70年代提出BetaRatio可以定義為過(guò)濾器去除大于粒徑大于X的顆粒的能力()=進(jìn)口粒徑大于X的顆粒個(gè)數(shù)

出口粒徑大于X的顆粒個(gè)數(shù)

顆粒去除效率與Beta值對(duì)比上游進(jìn)口雜質(zhì)數(shù)量（個(gè)/ml）下游出口雜質(zhì)數(shù)量（個(gè)/ml）去除效率(%)Beta值100005000502100991005099.52001099.91000599.952000孔徑等級(jí)孔徑

典型應(yīng)用

0.2/0.22μm 除菌過(guò)濾 0.45μm 減少生物負(fù)荷

0.65μm 截留真菌 0.8μm 精濾1.2μm 拋光過(guò)濾≥3.0μm 去除顆粒

雜質(zhì)特征雜質(zhì)特征對(duì)濾芯性能影響明顯雜質(zhì)特征:尺寸大小?外形-規(guī)則/不規(guī)則?形態(tài)-剛性/可變形?穩(wěn)定性-剪切敏感?GelParticles.難去除可變形雜質(zhì)過(guò)濾介質(zhì)Back壓差逐漸上升濾芯材質(zhì)和結(jié)構(gòu)過(guò)濾介質(zhì)材質(zhì)高分子材料

Media:Nylon,Cellulose,PolyvinylideneDifluoride(PVDF),Polytetrafluoroethylene(PTFE),Polyethylene(PE),Polypropylene(PP),Polysulfone(PSf),PolyetherSulfone(PES),Metal,Ceramic金屬材料

不銹鋼304316無(wú)機(jī)材料陶瓷濾芯結(jié)構(gòu)表面過(guò)濾vs.深層過(guò)濾剛性vs.非剛性非均一孔徑vs.均一孔徑雜質(zhì)被攔截在過(guò)濾介質(zhì)中平均分子量10020020,000500,000絕對(duì)精度：嚴(yán)格意義講，絕對(duì)過(guò)濾精度是只出口沒(méi)有宣稱的顆粒雜質(zhì)釋放，即過(guò)濾效率為100%，實(shí)際上，每個(gè)過(guò)濾廠家根據(jù)自己實(shí)際情況定義絕對(duì)精度（在過(guò)濾行業(yè)中，一般約定99%的去除效率）絕對(duì)精度：對(duì)一定粒徑的顆粒，理論上濾芯可以達(dá)到全部去除，這個(gè)粒徑就是濾芯的絕對(duì)精度。(75-100μm)0μm 去除顆粒濾芯存在最大允許壓差2μm 拋光過(guò)濾雜質(zhì)被攔截在過(guò)濾介質(zhì)中不銹鋼304316當(dāng)壓差變化時(shí)，過(guò)濾介質(zhì)孔徑保持穩(wěn)定顆粒去除效率與Beta值對(duì)比()=進(jìn)口粒徑大于X的顆粒個(gè)數(shù)濾筒存在最大允許壓力同樣體積，打褶設(shè)計(jì)可以增加過(guò)濾面積近5－13倍對(duì)于過(guò)濾精度沒(méi)有統(tǒng)一的定義不銹鋼304316壓力 過(guò)濾器上游的壓力流體：氣態(tài)或液態(tài)顆粒尺寸10-410-310-210-11.深層濾芯Vs表面濾芯深層濾芯高容污能力用于渾濁或高含污溶液常做為上游預(yù)過(guò)濾器很少定義絕對(duì)過(guò)濾精度表面濾芯低容污能力用于澄清或預(yù)過(guò)濾后的溶液常做為下游終端過(guò)濾器常定義為絕對(duì)過(guò)濾精度示意圖表面過(guò)濾深層過(guò)濾剛性vs.非剛性剛性Rigid當(dāng)壓差變化時(shí)，過(guò)濾介質(zhì)孔徑保持穩(wěn)定通過(guò)孔徑截留雜質(zhì)非剛性Non-Rigid當(dāng)壓力變化時(shí)，孔徑會(huì)發(fā)生變化被攔截的雜質(zhì)有可能卸載過(guò)濾介質(zhì)塌陷變形，導(dǎo)致旁漏非剛性—易發(fā)生雜質(zhì)卸載Filtermedia非均一孔徑vs.均一孔徑非均一孔徑上游孔徑更加開(kāi)放下游孔徑更加致密雜質(zhì)被攔截在過(guò)濾介質(zhì)中澄清過(guò)濾均一孔徑上下游孔徑一致雜質(zhì)被攔截在過(guò)濾介質(zhì)表面或靠近上游層作為最終過(guò)濾孔徑類型示意圖均一孔徑非均一孔徑打褶增加過(guò)濾面積可以：降低壓差延長(zhǎng)使用壽命

同樣體積，打褶設(shè)計(jì)可以增加過(guò)濾面積近5－13倍

D=2“

D=2”10"10"A=過(guò)濾面積T=過(guò)濾介質(zhì)厚度

A=0.6ft2A2=3-8ft2T1T2過(guò)濾介質(zhì)塌陷變形，導(dǎo)致旁漏(75-100μm)對(duì)于過(guò)濾精度沒(méi)有統(tǒng)一的定義平均分子量10020020,000500,000Openareainthefilter(porosity)非剛性—易發(fā)生雜質(zhì)卸載壓力 過(guò)濾器上游的壓力OklahomaState大學(xué)于70年代提出VOC抯,PCD,Susp.DP=1psidlowertheP8μm 精濾顆粒尺寸10-410-310-210-11.平均分子量10020020,000500,000孔徑 典型應(yīng)用雜質(zhì)被攔截在過(guò)濾介質(zhì)中BetaRatio可以定義為過(guò)濾器去除大于粒徑大于X的顆粒的能力平均分子量10020020,000500,000用于澄清或預(yù)過(guò)濾后的溶液同樣體積，打褶設(shè)計(jì)可以增加過(guò)濾面積近5－13倍增加濾芯數(shù)量5個(gè)孔堵塞5個(gè)孔開(kāi)放DP=1psid

5個(gè)孔堵塞15個(gè)孔開(kāi)放DP=1/3psid

10孔

20孔15個(gè)孔堵塞后才能達(dá)到

DP=1psid，使用壽命因此增加了三倍

10孔

20孔壓力與壓差 壓力 過(guò)濾器上游的壓力壓差(壓力降DP) 過(guò)濾器使用時(shí)上游

下游之間的壓力差別 凈壓力 新濾芯開(kāi)始過(guò)濾是的壓差濾芯存在最大允許壓差濾筒存在最大允許壓力濾芯壓差7

5出口壓力5bar進(jìn)口壓力7bar壓差2bar通量與時(shí)間關(guān)系初始DP時(shí)間(t)恒定流速下的

DP過(guò)濾時(shí)顆粒被過(guò)濾器濾孔截留壓差逐漸上升曲線拐點(diǎn)開(kāi)孔率Openareainthefilter(porosity)Anincreaseinvoidvolumewilllowertheflowvelocitylowerthe

PincreasetheservicelifePoreFiber孔隙率VoidsFiber82.0%18.0%同樣體積，打褶設(shè)計(jì)可以增加過(guò)濾面積近5－13倍同樣體積，打褶設(shè)計(jì)可以增加過(guò)濾面積近5－13倍同樣體積，打褶設(shè)計(jì)可以增加過(guò)濾面積近5－13倍當(dāng)壓力變化時(shí)，孔徑會(huì)發(fā)生變化壓力 過(guò)濾器上游的壓力壓力 過(guò)濾器上游的壓力形態(tài)-剛性/可變形?(75-100μm)壓力 過(guò)濾器上游的壓力絕對(duì)精度：嚴(yán)格意義講，絕對(duì)過(guò)濾精度是只出口沒(méi)有宣稱的顆粒雜質(zhì)釋放，即過(guò)濾效率為100%，實(shí)際上，每個(gè)過(guò)濾廠家根據(jù)自己實(shí)際情況定義絕對(duì)精度非剛性—易發(fā)生雜質(zhì)卸載絕對(duì)精度：嚴(yán)格意義講，絕對(duì)過(guò)濾精度是只出口沒(méi)有宣稱的顆粒雜質(zhì)釋放，即過(guò)濾效率為100%，實(shí)際上，每個(gè)過(guò)濾廠家根據(jù)自己實(shí)際情況定義絕對(duì)精度絕對(duì)精度：對(duì)一定粒徑的顆粒，理論上濾芯可以達(dá)到全部去除，這個(gè)粒徑就是濾芯的絕對(duì)精度。雜質(zhì)被攔截在過(guò)濾介質(zhì)中非剛性—易發(fā)生雜質(zhì)卸載2μm 拋光過(guò)濾不銹鋼304316平均分子量10020020,000500,000雜質(zhì)被攔截在過(guò)濾介質(zhì)中過(guò)濾領(lǐng)域應(yīng)用到兩種過(guò)濾精度孔隙率孔隙率增加將：降低流體線速度降低DP

延長(zhǎng)使用壽命孔隙纖維纖維直徑與孔隙率纖維直徑減小，孔隙率增加(假設(shè)孔徑不變)過(guò)濾分類

表面過(guò)濾深層過(guò)濾流向過(guò)濾介質(zhì)深度影響過(guò)濾的因素雜質(zhì)含量雜質(zhì)性質(zhì)粒徑分布過(guò)濾介質(zhì)相容性過(guò)濾器使用過(guò)濾要求流量溫度粘度系統(tǒng)壓力

P不同粘度水滴蜂蜜內(nèi)容安排1.公司介紹2.產(chǎn)品介紹3.

過(guò)濾原理4.溝通互動(dòng)DP=1/3psid0μm 去除顆粒22μm 除菌過(guò)濾2μm 拋光過(guò)濾壓力 過(guò)濾器上游的壓力雜質(zhì)被攔截在過(guò)濾介質(zhì)表面或靠近上游層同樣體積，打褶設(shè)計(jì)可以增加過(guò)濾面積近5－13倍顆粒去除效率與Beta值對(duì)比Openareainthefilter(porosity)當(dāng)壓差變化時(shí)，過(guò)濾介質(zhì)孔徑保持穩(wěn)定用于澄清或預(yù)過(guò)濾后的溶液不銹鋼304316Anincreaseinvoidvolumewill非剛性—易發(fā)生雜質(zhì)卸載lowerthePAnincreaseinvoidvolumewill壓力 過(guò)濾器上游的壓力45μm 減少生物負(fù)荷濾筒存在最大允許壓力非剛性Non-Rigid形態(tài)-剛性/可變形?絕對(duì)精度：對(duì)一定粒徑的顆粒，理論上濾芯可以達(dá)到全部去除，這個(gè)粒徑就是濾芯的絕對(duì)精