Фильтрование воздуха
Практика подтверждает, что фильтровальная ткань для воздуха способна эффективно задерживать твердые частицы в виде пыли. Это обеспечивает высокий уровень фильтрования воздуха, который остается приемлемым, если правильно подобран тканевый фильтр. Для этого необходимо учитывать конструкцию фильтра и условия его эксплуатации.
Конструкции фильтров
Применяемые в промышленности фильтры отличаются не только разнообразием конструкций, но и сложностью. Принято выделять два вида фильтров в зависимости от их режима работы: периодические и непрерывные. В первом случае тканевая перегородка фильтра неподвижна, а во втором – постоянно перемещается.
Фильтры периодического действия отличаются тем, что все части перегородки равноценно участвуют в процессе фильтрации, то есть на них в одно и то же время происходят одинаковые процессы. Что касается фильтров, обусловленных непрерывным действием, то определенные части их перегородок могут участвовать в разных процессах в зависимости от того, где тот или иной элемент перегородки находится относительно замкнутого пути перемещения.
Скорость фильтрования
Фильтрование может происходить с неодинаковой скоростью в зависимости от разности давлений, существующих по обеим сторонам перегородки, что и определяет движущую силу процесса. Также важным фактором является сила сопротивления, препятствующая прохождению жидкости через фильтровальную ткань и слой осадка.
Применение компрессоров и насосов разных типов дает возможность создать по обеим сторонам перегородки, отличающиеся друг от друга по своим показателям давления. Также для подобных целей используется гидростатическое давление непосредственно самой суспензии. В итоге получаемая разность давлений находится в диапазоне 0,5–3 кг/см2 при условии применения компрессоров и 0,5–0,9 кг/см2, если задействуются вакуумные насосы. Применительно к насосам, относящимся к поршневым и центробежным системам, можно сказать, что у них разность давлений редко превышает показатель 5кг/см2.
Образующаяся в результате разность давлений оказывает воздействие сжимаемости на ткани фильтровальные, что приводит к уменьшению их толщины и формы. Структура ткани деформируется, а ее элементы сдвигаются. Особенно сильно это проявляется во время практического использования данного материала в качестве перегородки – размер пор уменьшается, а сила сопротивления, препятствующая движению жидкости, увеличивается.
Процесс фильтрации
Основой процесса фильтрации служит заполнение пор ткани с помощью твердых частиц, получаемых во время разделения суспензии. В некоторых случаях, когда используются натуральные ткани, уместно говорить о набухании материала.
Для размещения тканей преимущественно применяются опорные каркасы с перфорацией. С помощью них жидкость движется как перпендикулярно поверхности перегородки из ткани, так и параллельно на тех участках, где происходит стык каркаса и непосредственно самой фильтровальной ткани.
Сам по себе процесс промышленного фильтрования посредством специальных тканей – это сложный набор действий, когда требуется подбор соответствующего материала с порами оптимальных размеров.
Структура фильтровальных тканевых перегородок
Чтобы ткани фильтровальные купить правильно, необходимо учитывать то, что они должны обусловливаться наличием пор оптимальных размеров. Нет нужды использовать ткани с размером пор существенно меньших размеров по сравнению с размерами отделяемых частиц. На практике твердые частицы успешно задерживаются тканевыми перегородками, в которых размер пор больше сечения улавливаемых частиц.
- частица закрепляется на поверхности ткани без проникновения внутрь материала за счет того, что ее размер превышает сечение каждой отдельной поры;
- частица проходит сквозь ткань, так как она меньше любой поры;
- частица задерживается внутри ткани с большим размером пор, которые подвергаются адсорбции или происходит так называемое механическое торможение в связи с неправильной формой конкретной поры, что и определяет данное условие;
- частица застревает в поре, что препятствует прохождению других частиц;
- частица меньшего размера, чем пора, но в то же время не проходит сквозь нее, так как она закрепляется на поверхности перегородки, что достигается благодаря барьеру в виде скопления небольших частиц над входом в пору.
- При этом твердая частица, попадает на поверхность фильтровальной ткани сообразно различным условиям:
Вместе с тем надо учитывать факторы физических и химических воздействий, сочетающихся с воздействием электрокинетического характера, которые приводят к уменьшению размера пор. Например, образуются засоры пор на основе коллоидных и смолистых примесей, что также происходит и в случае образования сольватной оболочки.
Упомянутые выше факторы оказывают совместное влияние на процессы фильтрования, а это обусловливает сложность изучения работы тканей в плане их сопротивления, что можно воспринимать в качестве функции рассматриваемых факторов. Кроме этого, процесс фильтрования осложнен физическими свойствами частиц: разный размер, возможность деформирования и т. д.
