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袋式过滤器的选型

袋式过滤器的选型
2020.07.25
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作者:娄倩倩

在众多的工艺设计中,经常会选用过滤器。随着技术手段的不断发展,袋式过滤器已经得到了广泛的应用。而在许多石油化工设计手册中,讨论*多的是Y 型过滤器、T 型过滤器、筒式过滤器及压滤机,但是并没有对袋式过滤器的选型进行详细的介绍。所以广大设计人员在选用袋式过滤器时往往在缺乏指导性资料的情况下不知所措,只能寻求**厂商的帮助。而厂家所能提供的资料中,绝大多数都是以水做介质测得的数据。运用在低粘度的介质中,根据滤袋的参数选用滤袋数量尚且合理;但是随着粘度的增高,阻力降增加的很快,再使用未经换算的滤袋参数选用滤袋数量将变得不合理。为了更好的、更准确的选用到合适的滤袋,需要更深入的技术资料。

袋式过滤器原理

袋式过滤器是一种新型的过滤系统,过滤机内部由金属网篮支撑滤袋,液体由入口流进,经滤袋过滤后从出口流出,杂质被拦截在滤袋中,更换滤袋后可继续使用;如附图

 

袋式过滤器的选用

在选用袋式过滤器前,需要收集以下工艺参数:介质名称、操作温度、操作压力、设计温度、设计压力、截留颗粒大小、流量、粘度、允许压降、固含量、更换周期等。根据收集好的参 数 , 做 好 袋 式 过 滤 器 的 数 据 表 , 也 就 是 Equipment,Specification 或者说 Datesheet。

滤袋材质的选用是袋式过滤器**考虑的因素。滤袋材质选用的成败将直接影响过滤的效果。错误的滤袋材质将导致物料的污染及过滤效果的下降。材质选用主要考虑的是滤袋和操作介质兼容性的问题。一般通过操作介质的特性、设计温度、设计压力、酸碱度和操作条件(如是否需要耐受蒸汽,热水或杀菌化学品等),逐一评估,并剔除不适用之滤材,即初选出用滤材。用途也是一个重要的考虑因素,比方药品、食品或化妆品用之滤材必须是 FDA 准许的材质;超纯水则须挑选纯净、不含有释出物会影响比阻抗的滤材;过滤气体则须挑选疏
水性材质以及是否需要“卫生级过滤”设计等等。根据工艺提出的截留颗粒大小及厂商提供的滤袋的效率曲线选用合适的滤袋孔径。再此不得不提到两个过滤的概念,就是**过滤和相对过滤。**过滤是指大于精度的颗粒被完全截留下来。而相对过滤是指大于精度的颗粒没有完全被截留下来,有一小部分通过了过滤介质。因绝大部分滤袋的过滤为相对过滤,所以认为截留颗粒大小就是过滤精度是一个误区。虽然现在很多的滤袋的过滤效率在过滤精度处的截留率达到了 98 %以上,但是通过的 2 %左右的需截留的颗粒还是需要考虑的。如工艺对需截留颗粒的截留率要求较高时(如近似达到 100 %的**过滤),选用更高精度的滤袋是可行的。随着我国纺织行业的实力不断增强,滤袋也已大批远销国外,在**市场上已经占有一席之地。因**国内未制定滤袋的相关标准及生产的技术手段等原因,导致滤袋品质的参差不齐,给选用带来了困难。为此厂家提供的技术资料相当重要且是选用**的依据。不同厂家的滤袋,*终的选用会不尽相同。为此厂家往往提出试用的解决方案。就是先初选一个精度的滤袋,看使用效果再决定是否需要更换。

一般来说,为了可以互换,我们尽量选用标准尺寸的滤袋。滤袋选用可以根据厂商提供的滤袋流量曲线初选出合适的滤袋数量。在流量不是很大的情况下,尽量选用一个滤袋;尽量选用尺寸较小的过滤器,这样维护将比较方便。在流量较大时才考虑选用双袋、三袋或更多滤袋。在操作压力(或者设计压力)较高的情况下,不宜采用滤袋过多。因为过多的滤袋将选用直径较大的过滤器,其法兰及螺栓将较大,更换滤袋将不方便。选用并联的两个单袋或三袋过滤器将是个不错的选择,即解决操作维护问题,又可以互做备用。不过这样做会使初期投资增多。如果在综合考虑后,还是需要使用多袋(四袋以上)的过滤器,且压力较高的情况下,要采取必要的措施已方便维护。可用的措施如法兰采用非标设计,增加螺栓数量,减小螺栓尺寸;必要时还需在过滤器上增设吊杆或者在过滤器上方设置起吊设备(如手动葫芦)。

和其它形式的过滤器一样,过滤面积的确定是袋式过滤器选用的关键。过滤面积选大了,不仅不经济,而且有时也会给操作带来不便;过滤面积选小了,将会给操作带来不便,严重时会导致过滤器不能使用。选择一个合适的过滤面积显得尤为重要。

过滤面积是由介质流量、允许压降、操作压力、介质粘度、滤袋特性来确定的。**步,根据介质流量、操作压力及已选定精度和尺寸的滤袋在水中测试的正常流量(每个厂家都会提供,一般为表格,也有用图表的)来初步确定滤袋数量。第二步,根据每个滤袋的实际流量、介质粘度及厂商提供的粘度- 流量曲线或者粘度系数来判断是否超出了允许压降范围。如果计算出来的压降没有超出允许压降表示滤袋可用;如果超过了允许压降就需要增加滤袋数量。再根据增加后的滤袋进行压降

核算,直到压降合适。值得注意的是第二步是在介质粘度较大的情况下,或者说和水的粘度相差较远时,才需要考虑。其中要特别注意滤袋的压降并非过滤器的压降。在进行核算时,需要将过滤器的允许压降减去过滤器除滤袋以外产生的压降(如过滤器进出口的压降)。

粘度是需要核算一个重要因素,还有一个需要核算的就是换袋周期。第三步,结合工艺提供的介质含固量或者含固分布图(如果有条件的话工艺才会提供)、介质流量和滤袋的容污量或者容油量我们就可以计算出换袋周期。根据换袋周期判断是否满足一个操作周期。如果不满足就需要增加滤袋数量。根据*终的滤袋数量和每个滤袋的过滤面积(在滤袋参数中)就可以得出过滤面积。

滤袋数量确定后,就可以很容易在厂家的样本中选用合适的过滤器型号。随后过滤器厂家将对过滤器进行详细设计,至此选型的任务就完成了。

艾特滤袋材和孔径

根据过滤机理的不同,可将滤袋分为以下几种:

  • 单丝及多丝滤袋

是一种表面型过滤织布结构,经过高温定型,以防在过滤过程中造成滤孔扩张。因而具有**精密过滤等级,捕捉杂质于其滤材表面上,滤袋可反复清洗再使用。

  • 针刺布滤袋

利用深层过滤原理工作,针刺布滤袋可滤除大量的固体或凝胶类软性杂质。100 %纯净纤维用针刺方法做成三维过滤层面,较大颗粒杂质被滤袋表面捕捉,而微细颗粒则被捕捉于滤材深度中,因而是一种深度性滤材。过滤精度从 1~200 μm。针刺布滤袋具有成本低、过滤面积大、压差小的优点,是*经济的过滤方式,针刺布滤袋表面经过特殊处理,确保纤维无脱落,但滤袋不可清洗和再使用。

  • 熔吹无纺布滤袋

由多层聚丙烯微纤丝组成的深度性无纺布滤材。内层由聚丙烯针毡布组成,有初过滤功能;中间层—由聚丙烯微纤丝的溶吹无纺布组成,过滤精度 1~100 μm,过滤效率达 98 %;外层—由聚丙烯纺粘纤维组成,有高强度及无纤维脱落的功能。熔吹无纺布滤袋过滤精度:1、3、5、25 、50、100 μm。

材质及可选精度见表:

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玻璃钢过滤器

过滤介质:

压力: 0.6Mpa

工作温度: 0-80度

旋风除尘器除尘初过滤

壳体材质: 碳钢

处理风量: 10000m³/h

压力损失: 1000pa

烛式过滤器

过滤介质: 石脑油

精度: 25微米

壳体材质: 不锈钢

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