בחירת עיצוב מסנן אבטחה וחישוב

מסנני אבטחה משמשים בעיקר להסרת חלקיקים קטנים (כגון מוצקים מרחפים, קולואידים, מיקרואורגניזמים וכו') מנוזלים כדי להגן על ציוד במורד הזרם (כגון ממברנות אוסמוזה הפוכה, שרפים לחילופי יונים וכו'). העיצוב והבחירה שלהם דורשים התייחסות מקיפה של גורמים כגון תכונות נוזל, דיוק סינון, קצב זרימה, ירידת לחץ ותאימות חומרים. להלן שלבי הליבה ונקודות המפתח של בחירת עיצוב וחישוב:

1. הגדר דרישות סינון

מדיית סינון: נוזל (מים, שמן, תמיסה כימית).

מזהמים למטרה: סוג החלקיקים (למשל, סחף, חלודה, מיקרואורגניזמים), טווח גודל החלקיקים, ריכוז.

דיוק סינון: בדרך כלל 1~100 מיקרון (בדרך כלל 1μm, 5μm, 10μm), נקבע בהתאם לדרישות הציוד במורד הזרם.

דרישות קצב זרימה: קצב זרימה מקסימלי/מינימלי (מ³/שעה או ליטר/דקה).

תנאי פעולה: טמפרטורה, לחץ (לחץ עבודה ולחץ עמידה מרבי), ערך pH, תאימות כימית.

2. בחירת סוג המסנן

מסנן מחסנית: מתאים לתרחישי זרימה- גבוהה-בדיוק גבוה (למשל, טיפול מקדים באוסמוזה הפוכה).

מסנן שקיות: מתאים לקצבי זרימה גבוהים ודיוק בינוני (10 ~ 100 מיקרומטר).

מסנן נרות: מתאים למדיה עם צמיגות גבוהה או תכולת מוצקים גבוהה.

מסנן ניקוי עצמי-: מתאים לתרחישים הדורשים אוטומציה גבוהה ותחזוקה מינימלית.

3. בחירת חומרים

מחסנית מסנן: פוליפרופילן (PP), פולי-טטרה-פלואורואתילן (PTFE), ניילון, מתכת מרובעת.

חומר מעטפת: נירוסטה (304/316 ל'), פלדת פחמן (עם בטנה נגד-קורוזיה), PP/UPVC (עמיד בפני קורוזיה).

חומר איטום: EPDM, סיליקון, פלואורוגומי (נבחר על סמך תכונות כימיות של המדיה).

4. קביעת פרמטרים של מחסנית מסנן

אזור סינון: קובע את יכולת החזקת הלכלוך ואת ירידת הלחץ; דורש חישוב קצב זרימה.

אורך מחסנית מסנן: הגדלים הסטנדרטיים הם 10 אינץ', 20 אינץ', 30 אינץ' ו-40 אינץ'.

סוג חיבור: סוג צ'אק, סוג הברגה, סוג אוגן.

1. 1. חישוב אזור סינון

ת: שטח סינון כולל (מ"ר);

ש: קצב זרימה (m³/h);

V: מהירות חומרי סינון (מ"ש), בדרך כלל 0.1~0.3 מ"ר/(מ"ר לשעה) (מותאם לפי סוג חומרי הסינון);

η: שיעור ניצול מחסנית מסנן (בדרך כלל 0.8~0.9).

2. חישוב כמות מחסנית מסנן

N: כמות מחסנית מסנן;

A (יחיד): אזור סינון יעיל של מחסנית מסנן בודדת (מסופק על ידי היצרן, למשל, 0.5~1.5 מ"ר/מחסנית).

3. הערכת ירידת לחץ

▲P: ירידת לחץ ראשונית (Pa);

μ: צמיגות נוזל (Pa·s);

L: עובי מחסנית מסנן (מ');

K: מקדם חדירות מדיה מסנן (מ"ר, דורש נתוני ניסוי או יצרן).

הערה: ירידת הלחץ בפועל תגדל עם הצטברות מזהמים; נדרש מרווח בטיחות של פי 1.5~2.

4. חישוב קיבולת החזקת לכלוך

C: קיבולת החזקת לכלוך (g);

ρ: צפיפות לכלוך (g/m³);

V: נפח מחסנית מסנן (מ³);

ηc: נקבוביות מחסנית מסנן (מסופק על ידי היצרן, למשל, 60%~90%)

התאמת דיוק סינון: דרישות ציוד במורד הזרם: לדוגמה, מערכות אוסמוזה הפוכה דורשות דיוק של פחות מ-5 מיקרומטר. הפצת חלקיקים בפועל: בחר רמת דיוק מתאימה באמצעות בדיקת מונה חלקיקים.

איזון קצב זרימה וירידה בלחץ: קצב זרימה מוגזם עלול להוביל לירידה מופרזת בלחץ או לקיצור חיי מחסנית המסנן. בחר את המספר והאזור של מחסניות המסנן בהתבסס על מגבלות לחץ המערכת.

אימות תאימות כימית: חומרי סינון וחומרי איטום חייבים להיות עמידים בפני קורוזיה של המדיה (עיין לאימות תאימות כימית). (טבלת תאימות כימית).

תחזוקה ואופטימיזציה של עלויות: תדירות החלפת מסננים: עבור-תרחישי זיהום גבוהים, בחר במסננים בעלי קיבולת- גדולה או בעיצובים לניקוי עצמי-. כלכלה: השווה את העלויות-לטווח ארוך של מסננים חד פעמיים ורחיצים.

הגנה לפני-סינון: התקן מסנן גס (למשל, 100 מיקרומטר) לפני מסנן האבטחה כדי להאריך את חיי המסנן.

פליטה וניקוז: תכנון הבית חייב לשקול את שסתומי הפליטה והניקוז כדי למנוע חסימת אוויר ושקיעה.

בדיקת אימות: עברו את מבחן נקודת הבועה (כדי לוודא את תקינות המסנן) ואת מבחן קצב דחיית החלקיקים.

מרווח בטיחות: מומלץ להחזיק ב-10%~20% יותר מחסניות סינון כדי להתמודד עם זיהום פתאומי או תנודות זרימה.