過濾器是壓力容器中常見的一種設(shè)備，其主要功能是去除流體中的固體顆粒和雜質(zhì)，確保流體在管道系統(tǒng)中的安全和有效流動。特別是在水處理、石油化工、醫(yī)藥制造、飲料和食品加工以及電子行業(yè)等領(lǐng)域中多有應用。
一、過濾器的種類繁多
每種過濾器都有其特定的應用場景和優(yōu)勢，以下為常見的幾種。
精密過濾器：也稱為保安過濾器，內(nèi)置不同過濾精度的濾芯，如PP棉、活性炭等，能夠濾除1度以上的細小微粒。常應用于反滲透預處理、多介質(zhì)過濾后續(xù)步驟以及水處理系統(tǒng)的階段，主要作用是去除細小的懸浮物質(zhì)。
袋式過濾器：一種精細過濾設(shè)備，主要功能是有效攔截并排除流體中的固態(tài)顆粒和懸浮雜質(zhì)，它不僅能夠提高流體清潔度，保護敏感設(shè)備免受顆粒物的損害，還具備靈活的過濾精度、易于維護更換的特點。
板式過濾器：這種過濾器設(shè)計，由一系列板片組成，板片之間形成的通道使流體得以通過，同時攔截流體中的固體顆粒。由于其過濾面積大，板式過濾器能夠處理較大的流體流量，而不會迅速增加壓力損失。此外，板式過濾器便于清洗和維護，用戶可以快速地打開設(shè)備，更換濾餅或清洗板片，減少了停機時間。
由此可見，過濾器的種類豐富多樣，除了前面提到的類型之外，還有更多種類可供選擇。包括纖維球過濾器、自清洗式過濾器、燭式過濾器、藍式過濾器、雙聯(lián)過濾器、襯四氟過濾器、夾套式過濾器、Y型過濾器、T型過濾器、錐型過濾器、磁性過濾器等等，它們各自具有不同的結(jié)構(gòu)特點和過濾原理。
二、過濾器的基本工作原理
過濾器在運作過程中主要涉及兩個核心步驟：過濾階段與反沖洗階段。在過濾階段，流體通過過濾介質(zhì)，如濾芯、過濾網(wǎng)等，固體顆粒被攔截在過濾介質(zhì)上，而清潔的流體則流出。隨著過濾時間的延長，過濾介質(zhì)上的顆粒逐漸增多，導致流體通過過濾器的壓損增加。在此情況下，必須啟動反沖洗階段，利用逆向水流對過濾介質(zhì)進行清洗，以移除累積的顆粒雜質(zhì)，從而啟動過濾器的過濾效能。
過濾器的過濾精度通常因濾芯或過濾網(wǎng)的不同而有所差異，其范圍一般介于0.5微米至100微米之間。過濾精度的選擇應根據(jù)被過濾介質(zhì)的特性和后續(xù)設(shè)備的要求來確定。
三、設(shè)計選型前應明確的工況條件
在設(shè)計選型過濾器之前，必須詳細分析并明確以下幾點工況條件：
過濾器的上下游連接設(shè)備種類：尤其是下游設(shè)備或工藝對經(jīng)過過濾介質(zhì)清潔度的具體需求。
被過濾介質(zhì)的類別、物理性質(zhì)和化學性質(zhì)：包括介質(zhì)的粘度和可能存在的雜質(zhì)類型。
過濾器所使用的環(huán)境和場所要求：涉及到了介質(zhì)在運行過程中的溫度、壓力等關(guān)鍵條件。
過濾器的工藝聯(lián)接規(guī)范及連接方式：這些參數(shù)的設(shè)定旨在確保過濾器與現(xiàn)有系統(tǒng)的匹配和兼容性。
四、設(shè)計選型的一般方法
在設(shè)計選型過濾器時，應遵循以下一般方法：
明確進出口的尺寸規(guī)格：過濾器的進出口尺寸應至少與其后方的保護設(shè)備進口尺寸相同，通常情況下應與設(shè)備通徑相匹配，以確保系統(tǒng)運行的暢通無阻和降低壓力損失。
選定公稱壓力：過濾器的公稱壓力需依據(jù)工藝管線可能達到的上限工作壓力來設(shè)定。
確定過濾面積：過濾面積的計算通常基于實驗數(shù)據(jù)而非公式。在確定過濾面積時，需要考慮過濾精度、濾材、流量壓差測試、流速計算等因素。
選擇過濾器殼體材質(zhì)：過濾器殼體的材質(zhì)應與工藝管道的材質(zhì)相匹配，同時也要考慮工況條件。常用的材料涵蓋了鑄鐵、碳鋼、低合金鋼以及不銹鋼等多種類型。在選擇材質(zhì)時，需要考慮介質(zhì)的腐蝕性、溫度、壓力等因素。
選擇和安裝壓力容器中的過濾器需考慮工況條件、過濾精度、材質(zhì)、進出口通徑、公稱壓力及過濾面積等因素。同時，結(jié)合流量壓差、粒徑與過濾比、時間與壓降曲線綜合分析，以確保過濾器滿足工藝需求并確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
