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过滤器内部发生了什么?

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过滤器内部发生了什么?

来自理想预涂层的主滤饼

既然我们已经了解了预过滤层的 3 种主要可能结果,就必须明白这是最糟糕和最好的可能情况,这些可能性是从低流速到高流速的一条线。这意味着,您可以沿着这条线找到任何偏差,了解颗粒的行为方式和滤饼的形状,就能很好地了解您所处的位置以及与理想滤饼的距离。

现在让我们来分析一下,在预涂层的每种情况下,如果再加上主过滤的另外 3 种情况,会发生什么情况。

让我们从理想的预涂层开始。

第一种情况是,以理想的流速开始主过滤,需要注意的是,主过滤流速的持续时间可以通过多种方式确定,如计算、经验或控制仪器。我们建议使用控制仪器系统来测量过滤器叶片上的压差。然后通过 VDS 泵上的控制系统,在整个过滤周期中保持正确的流速。

第一种情况是在理想的恒定流速下形成良好的预涂层,因为在预涂层形成过程中,理想的流速会使颗粒均匀地分布在滤叶预涂层的顶部,每个颗粒都会在滤饼预涂层的某一点上被捕获。有时我们会发现,当滤饼增大时,DP(压差)会增大,而流速会减小,因此,为了保持良好的流速以及均匀的滤饼形状和紧密度,我们应该控制泵,使整个过滤过程中的流速基本保持恒定。这将使干燥过程和滤饼下降过程更加顺畅。 

滤饼看起来确实像蛋糕。滤网上面有一层均匀的滤饼,它将一直留在叶片上,直到振动力使滤饼完全落下。纤维素助滤剂层将确保保护过滤网,让滤饼完全落下,留下干净的叶片。滤饼中的水分应较低,以尽量减少循环中的产品损失。 

如果我们有适当的预涂层,但以低流速进行过滤循环,同样会出现水滴状滤饼的情况。颗粒会在过滤过程中沉淀并堆积在底部。虽然过滤质量会很好,因为预涂层会确保没有颗粒通过。滤饼的形状又会像水滴一样。在主过滤中,叶片空间应是预期滤饼的三倍(理想状态)。但当出现水滴形状时,滤饼有可能会在滤叶底部大量增加,以至于滤叶与滤叶之间的滤饼不再相互分离。

可以想象,如果出现这种情况,或者蛋糕分离空间减少太多,在清洗阶段,蛋糕就不容易掉落,蛋糕没有移动空间,就会粘在叶片上,从顶部掉落的蛋糕也会与已经堵在底层桥上的蛋糕堆积在一起,形成一大块粘住的蛋糕,必须手动清除。

其他可能出现的问题是,由于流速较低,如果固体负荷较低,液滴的形状就不太容易辨认,或者颗粒密度较大,易于输送,沉淀不多,流速过低会产生松散的滤饼。滤饼上的压力不大,这意味着颗粒之间不会很紧密。因此,在干燥滤饼时,颗粒间可用空间中的大量水分会产生两种后果,第一种是滤饼上的产品损失量,第二种是即使在整个过滤周期中保持正压,滤饼也有可能不够坚固,无法留在滤叶上。

发生这种情况时,很容易察觉。当您打开过滤器时,叶片上的滤饼将被拖出容器,在此过程中会损坏叶片。这种情况经常发生在过滤液体硫磺的过程中,因为液体硫磺的颗粒多为晶体固体,而且较重。

理想预过滤层的最后一种情况是主过滤流速过高,在我看来,考虑到我们已经处理了理想的预过滤层,这种结果是我们目前看到的三种情况中最糟糕的。 预涂层已经是一种高效的过滤介质,从主过滤循环开始,它就已经在捕捉所有的颗粒,无论颗粒大小如何。  

低流速可能会形成松散的滤饼,相反,高流速则会使滤饼过于紧密。这意味着颗粒会被过大的力量推向预涂层,从过滤一开始就迅速形成堵塞区域。新形成的滤饼层渗透性很低,这就减少了可用的过滤面积,从而增加了流速,放大了这一过程。结果,我们的过滤器会被迅速堵塞,无法再进行过滤,这很容易察觉,因为压差和容器内的压力会迅速增加,泵可能会停止工作,如果系统不是由流量驱动泵控制,这个周期会非常短。

有时,特别是当你第一次看到这种滤饼形成时,不容易注意到有什么问题,因为它看起来很平整,甚至在滤饼层的最后部分还有点湿润。大多数情况下,周期短的原因都要归咎于打气筒。

滤饼表面看起来湿润的原因是,泵在完成过滤循环时,会提供足够的压力,使循环时间稍长一些,但由于滤饼的渗透率非常低,这将在低流量的情况下发生,因此最后的颗粒相互之间的压力较小。

在过滤周期结束时,你会很好地丢掉一层固体含量极少的半干滤饼,丢掉了一个完美的预涂层,而这个预涂层本可以工作更长的周期,这还没有考虑到在开始下一个周期之前清洁和重新预涂所损失的所有时间。

Autor: 阿尔弗雷多-拉佩塔

联合导师 扬-赫尔曼斯

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