这是由两部分组成的系列文章中的上篇,涵盖了袋式过滤技术的实际应用。第 1 部分介绍了该技术的过滤介质和一些外壳选择指南。第 2 部分介绍了优化过滤过程的行之有效的方法。

袋式过滤在许多工业过程中用于去除液体中不需要的颗粒。传统上,这种过滤方法是标称非关键应用的基本选择。如今,滤袋用于过滤许多不同的液体 - 从水到胶水 - 适用于范围更广、更严格。在选择滤袋和各种选项时,需要考虑各个方面,以确保达到高性能水平。一些相关的标准是:

要去除的颗粒或固体的特性和大小(标称)

工艺条件(流量、压力、温度)

过滤介质类型

过滤器外壳选择的注意事项

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颗粒的特性与大小

在清洁液体时,可能只需要去除某些污染物,而其他不重要或对工艺有价值的污染物可以或必须留在滤液中。当几乎所有特定尺寸或更大的颗粒都需要去除时,需要一个过滤器。孔径额定值规定了在严格定义的测试条件下,特定尺寸或更大尺寸的颗粒将被过滤器以规定的效率(例如 >99%)可靠地保留的孔径。例如,15μm值意味着所有孔径为15μm 或更大的颗粒将在一次过滤过程中保留99%。

“标称”孔径等级是指能够防止大于规定孔径(通常以微米(或μm)表示)的未定义百分比的固体颗粒通过的过滤器。过滤过程中的条件,如工作压力、颗粒的形状和浓度,对过滤器的截留能力有重大影响。

关于“名义”的讨论是重要的标准之一。名义上并不比对对差。关键是找到在特定应用中效果比较好的过滤器,而不会超出或放入比需要的更精细的过滤器。这通常通过现场测试来完成。成本价值比需要仔细考虑 – 过滤器越精细,价格就越昂贵。此外,更精细的过滤器通常也会更快地堵塞,这与停机时间和再次增加成本有关。为避免堵塞,该行业通常依赖于两个或多个过滤步骤。每一步,过滤器都会变得更细,以去除比上一步更小的颗粒。这种预过滤过程降低了在过滤液体准备好使用之前过滤器堵塞的风险。

02

工艺的条件

工艺条件与选择正确的过滤解决方案高度相关。根据应用的不同,可能需要特定的耐温性或处理更高压力的能力。除了选择正确的过滤器类型外,工艺参数在系统的特定尺寸中也起着重要作用。选择过滤器类型后,所需的流速将定义所需的过滤袋数量。根据工艺条件,可以增加滤袋的数量。例如,在批处理过程中,可能需要考虑更多的滤袋,以避免更换滤袋时中断。遵循预定的更换间隔可能更适合于更好的维护计划。

其他因素可能是人体工程学,或者占地面积或高度限制。通常,更小、更紧凑的过滤器是优先,因为高度可达或易于更换。在过滤粘性液体(如胶水、油漆或树脂)时,使用较短类型的过滤器可能更实用,因为外壳的入口较低,而袋子本身较短。容量只有更流行的尺寸的一半,但人体工程学优势使其成为优先。

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过滤介质的类型

滤袋在许多工艺和行业中都很受欢迎,从食品、油漆和涂料的基本水到各种化学品和溶剂,以及这些应用在可变环境温度下的过滤袋。典型的过滤材料是聚丙烯、聚酯和聚酰胺(尼龙)——每一种都有特定的特性,使其在特定条件下兼容。有三种基本的过滤介质类型:针刺毡、编织单丝网和熔喷介质。

针刺毡是比较受欢迎的,它是通过将各种尺寸的纤维混合并通过针刺工艺将它们浓缩在一起而形成的。它们的标称额定值在1μm 到200μm之间。在这里,聚丙烯和聚酯是常用的,有缝制或焊接两种配置。

带金属环的缝制滤袋过去是标准选择,现在已经发展为带有无旁路塑料密封环的全焊接版本。混合纤维结构使针刺毡成为深层过滤器。这意味着颗粒可以被困在过滤器的基质中。虽然大颗粒会停留在顶部,但较小的颗粒会在介质结构中迁移,并且根据其大小,它们将被捕获或穿过。针刺毡过滤器可实现高流速,同时在低清洁初始压差下运行。为了限制纤维释放到滤液中,聚丙烯和聚酯版本具有烧焦或上釉表面光洁度。特定版本可用于食品和饮料行业。这些符合与食品接触的塑料的现行法规。食品工业的典型应用包括植物油、脂肪和糖溶液。针刺毡袋通常是单层产品,有标准寿命和长寿命两种型号。

编织的单丝网形成2D网格表面过滤器。它们通常在5μm和1,200μm 粒径范围内变化。当考虑圆形和结晶颗粒时,这些过滤器可以被认为是额定的。因此,在去除一定大小或更大颗粒至关重要的地方,它们将提供更清晰的切割。这里的一个典型应用是保护喷嘴以防止堵塞开口。常用的材料是尼龙或聚酰胺。

the last一个介质组是熔喷过滤介质,其中聚丙烯或聚酯也是常用的材料。这些类型的过滤器是直接由聚合物制造的,无需使用表面活性剂或特定添加剂,根据纤维加工或针刺工艺的需要。因此,过滤介质具有更纯净、更精细的纤维结构,从而实现更紧密的截留率。分级多层结构提供分级过滤过程和过滤能力。这些滤袋通常用于需要高效去除低至1μm 的颗粒的地方,并且通常具有效率等级。

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壳体选择的考虑因素

有两种基本流型 – 顶部入口或侧面入口(图 2)。顶部入口版本的滤袋密封圈直接由螺栓固定的盖子压缩。这改善了密封性并消除了潜在的旁路。滤袋也位于过滤器顶部,因此更容易更换。建议将此版本用于所有更高效的过滤器。与侧入式型号相比,外壳的高度也更低,可访问性更好。

图 2.袋式过滤器外壳,带侧入口和顶部入口

另外,还有两个额外的附件用于帮助促进滤袋作。Bag Lock,也称为Bag Positioner,工具用于以简单正确的方式安装滤袋。由于它的内在强度有限,它需要由一个金属篮支撑,该金属篮将承受所有压差。无支撑的袋子容易出现损坏和爆裂问题,尤其是在底部接缝区域。该附件在过滤过程中可以留在壳体中,并防止过滤器在反吹过程中塌陷。它也可以在下一个维护阶段重复使用。这些附件还可以配备磁棒,作为额外的捕集阱,在进入过滤介质之前捕获铁素体颗粒。这可以延长过滤器的使用寿命或防止尖锐的金属颗粒造成损坏。

标准尺寸02滤袋的直径为7英寸,长度为32英寸,可提供约5平方英尺的过滤表面。然而,袋子内有接近4.2加仑的体积,大部分仍未使用。当过滤器堵塞并需要更换时,有时很难排出这些液体,这会导致产品损失,并使取出袋子变得更加困难。位移球囊是一种金属不锈钢结构,它占用滤袋内未使用的体积。它被放置在袋子内并在过滤过程中停留在那里,在取下过滤器进行维护之前,取出袋子定位器,滤袋内的产品体积从4.2加仑下降到1.9加仑。该附件非常常用于所有粘性和昂贵的产品,例如油漆和树脂。

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