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u_principles.ppt 7/31/98 过滤理论 基本概念 过滤 利用有孔介质从流体(液体或气体)中除去污染物 1 微米 (um) 等于: 10－6 米 ＝10－3 毫米 3.9×10 -5 英寸 又称 micron 定义 过滤器的功能 过滤器经常被认为是一种简单的网或筛子， 过滤 / 分离是在一个平面上进行的。 过滤器的功能 实际上，颇尔生产的过滤器滤材具有深度。 “弯曲通道”的结果对于污染物的去除起到了 辅助作用 深度过滤介质 颗粒可以在表面被捕集， 过 滤 机 理 三种过滤机制 直接拦截 惯性撞击 扩散拦截 直接拦截 液体中的基本过滤机制 本质是一种筛分效应，机械拦截颗粒 例如：一种简单的筛网可以拦截尺寸 大于其孔径的颗粒 直接拦截 直接拦截 当颗粒大于流道孔径时即被该结构去除 容污能力可以用弯曲结构提高 筛网无此作用 直接拦截 通过搭桥作用，尺寸小于滤孔的颗粒也可被拦截 不规则形状的颗粒 / 方向性 多个颗粒同时撞击到同一个滤孔 直接拦截 直接拦截 惯性撞击 尺寸小于滤材孔径的颗粒的辅助拦截方式 流体携带的颗粒由于质量和线速度而具有直线 运动的惯性 颗粒离开流体主流而撞击到滤材上 惯性撞击 惯性撞击 惯性撞击 颗粒被机械拦截或被吸附拦截 在气体中比在液体中更有效. 对大于 0.5 - 1.0 微米的颗粒很有效. 吸附 表面相互作用 不同电荷 范德华力(Van der Waals) 吸附 扩散拦截 气体分子 (作随机运动) 碰撞小颗粒或雾滴 布朗运动(Brownian motion)碰撞的结果， 增加了颗粒碰撞过滤介质的机会 仅在气体中有效 扩散拦截 气体分子作布朗运动 扩散拦截 分散在气体分子中的小颗粒 或雾滴受到撞击发生位移 扩散拦截 扩散拦截 气体过滤器能够去除尺寸远小于其液体精度 的污染物 对细小颗粒 (〈0.1 - 0.3微米)非常有效 如果一个气体过滤器在湿润环境中运行， 它的去除能力即变为液体精度 Zeta 正电势 Zeta 正电势 吸附 / Zeta 电势 细菌 支原体 病毒 酵母 小结 过滤介质的过滤 / 分离效率由于 直接拦截 惯性撞击 扩散拦截 的共同作用而增强 过滤机理及其效率 三、过滤精度 如何确定过滤器的性能呢？ 依据绝对精度或公称精度 公称精度 no Non-fixed pore construction 过滤面积与寿命 深层和打褶设计的对比 过滤面积 过滤面积 过滤面积 通常过滤面积增大一倍，寿命延长到2-4倍 七、压差与滤芯差压计算 压差 定义 压差 过滤器使用时上游和 (压力降 DP) 下游之间的压力差 净压差 过滤器开始使用未捕 集任何污染物之前时 的压差 压差 压差 最大允许压差: 过滤器结构不受破坏的最大压差极限值 Darcy’s 定律 K = 透过性常数 A = 面积 ?p = 压差 t = 厚度 式中 p = Qt / KA 或 ?p ? Q/A Q/A 称为“流量密度”或 ‘Flux’ 滤芯压差计算 ?p = ?pc.Q.M / A ?pc = 净压差 Q = 流量 M = 粘度（cp） A = 面积 （ft2, m2 或10“） 恒流与恒压过滤 过滤器寿命曲线 孔隙率 孔隙率 过滤器中的开孔体积 (孔隙率) 孔隙率增加将： 降低流体线速度 降低 DP 延长使用寿命 孔隙率 纤维直径对孔隙率和容污力的重要性 影响滤芯选型的因素 过滤目的 流体类型 精度 温度 压力 流量 化学相容性 污染物类型及含量 流体价格 过滤器价格 预过滤器 其它？？？ 请提问？ u_principles.ppt 7/31/98 滤孔 纤维 u_principles.ppt 7/31/98 孔隙 纤维 82.0% 18.0% u_principles.ppt 7/31/98 纤维直径减小，孔隙率增加 (假设孔径不变) 影响滤芯选型的因素 u_principles.ppt 7/31/98 u_principles.ppt 7/31/98 0.01 0.1 1 10 100 颗粒直径 (um) 50 60 70 80 90 100 效率(%) 0.3 直 接 拦 截 扩散拦截 惯性撞击 公称精度的定义：基于大于或等于给定尺寸所有颗