Τι είναι ένα δοχείο πίεσης διήθησης; Σχεδιασμός, αρχές και εφαρμογές

Απαντώντας στην βασική ερώτηση:Τι είναι ένα δοχείο διήθησης υπό πίεση και πώς διαχωρίζει στερεά από υγρά διεργασίας υπό αυξημένη πίεση;Ένα δοχείο πίεσης διήθησης είναι μια δεξαμενή με κωδικό πίεσης ASME που πιέζει το υγρό ή το αέριο μέσω ενός πορώδους φίλτρου·ή πολυμεσολαβητικό στρώμα για τη δέσμευση αιωρούμενων στερεών ενώ επιτρέπεται η διέλευση του διασαφηνισμένου φιλτρατούΟι συσκευές αυτές λειτουργούν σε πιέσεις σχεδιασμού από 0,1 έως 10 MPa και χρησιμοποιούν τη διαφορική πίεση ως την κινητική δύναμη, επιτυγχάνοντας βαθμούς κατακράτησης σωματιδίων από 0,1 μm έως 500 μm σε χημική διάσταση.πετροχημικά, και εφαρμογές επεξεργασίας νερού.

1Βασικές αρχές λειτουργίας των δοχείων διήθησης υπό πίεση

The separation performance of a filtration pressure vessel depends on three interlinked physical mechanisms that govern how solids are captured and how the vessel maintains consistent throughput over extended operating cycles.

• **Διαφορική ροή που οδηγείται από πίεση:**Το δοχείο λειτουργεί διατηρώντας μια διαφορά πίεσης μεταξύ των πλευρών εισόδου (πάνω από το ρεύμα) και εξόδου (κάτω από το ρεύμα) του φίλτρου.όπου k είναι η διαπερατότηταΤο ΔP είναι η περιοχή του φίλτρου, το ΔP είναι η διαφορική πίεση, το μ είναι ο ιξώδης του υγρού και το L είναι το πάχος του μέσου.που ενεργοποιεί τον κύκλο αντιπλύσης ή αντικατάστασης στοιχείων.
• ** Μηχανισμοί διήθησης βάθους έναντι επιφάνειας:**Η επιφανειακή διήθηση συλλαμβάνει τα σωματίδια στην ανωτέρω πλευρά του μέσου (καρτόζ ή σακούλα), σχηματίζοντας μια πίτα φίλτρου η οποία αυξάνει την κατακράτηση.Η διήθηση βάθους παγιδεύει τα σωματίδια εντός της στρογγυλής διαδρομής ενός κοκκιδωτού στρώματος μέσων (άμμοςΗ αναλογία *L/D (μήκος προς διάμετρο) * των στρωμάτων μέσων βάθους κυμαίνεται συνήθως από 1.51: 1 έως 3: 1 για να εξασφαλιστεί επαρκής χρόνος επαφής.
• **Κύκλος πλύσης και αναγέννησης:**Όταν η διαφορική πίεση φτάνει το σημείο καθορισμού του τερματικού (συνήθως 0,30-0,35 MPa), το δοχείο εισέρχεται σε μια ακολουθία αντίστροφης πλύσης: η ροή προς τα εμπρός αντιστρέφεται,και φιλτραρισμένο νερό ή συμπιεσμένο αέρα επεκτείνει το κρεβάτι μέσων ενημέρωσης κατά 20-30%Η διάρκεια του backwash είναι συνήθως 10-15 λεπτά με ρυθμό ροής 1,5-2 φορές μεγαλύτερο από την ροή υπηρεσίας, αποκαθιστώντας το 95-98% της αρχικής διαπερατότητας του μέσου.

2Οι κύριοι τύποι δοχείων πίεσης διήθησης

Τα βιομηχανικά δοχεία πίεσης διήθησης ταξινομούνται με βάση τη διαμόρφωση του μέσου διήθησης, τον αριθμό των σταδίων και το συγκεκριμένο καθήκον της διαδικασίας που εξυπηρετούν.Τρεις βασικές διαμορφώσεις κυριαρχούν στην αγορά:

• **Κατασκευές φίλτρου με φυσίγγιο:**Αυτά τα κατακόρυφα ή οριζόντια δοχεία ASME στεγάζουν ένα έως δεκάδες αντικαταστάσιμα πλεγμένα ή τυλιγμένα στοιχεία φυσίγγων (συνήθως μήκους 10 έως 40 ίντσες, 2,5 ίντσες OD).1 μm έως 100 μm διατήρηση σωματιδίων, χρησιμεύουν ως φίλτρα γυαλισμού κατωτέρω των πρωτογενών διαχωριστών.με 316L στερεόχάλυβα στερέωμα πρότυπο για τη χημική υπηρεσία.
• **Φίλτρα πίεσης πολλαπλών μέσων:**Οι κατακόρυφοι δοχεία ASME που είναι γεμάτοι με στρωμένα κόκκινα μέσα, συνήθως ανθρακίτη (0,8-1,2 mm), άμμο φίλτρου (0,4-0,8 mm) και χαλίκι υποστήριξης, επιτυγχάνουν διήθηση βάθους για την αφαίρεση TSS έως 5-10 mg/l.Διάμετρος δοχείων από 0Τα δοχεία αυτά λειτουργούν σε πίεση λειτουργίας 0,3-0,6 MPa με ρυθμούς επιφανειακού φόρτωσης 10-25 m/h (ισοδύναμο gpm/ft2).
• **Κουτί φίλτρου σακούλας:**Τα δοχεία πίεσης από ανοξείδωτο χάλυβα με μία ή περισσότερες σακούλες αποδέχονται ραμμένες σακούλες φίλτρου (μέγεθος #1: 7"*16", #2: 7"*32") που προορίζονται για συλλογή σωματιδίων 1-800 μm.Τα περιβλήματα των σακουλών προτιμούνται για εφαρμογές υψηλής περιεκτικότητας σε στερεά, όπου η συχνότητα αλλαγής των φυσίγγων θα ήταν υπερβολική.Η τυπική πίεση σχεδιασμού είναι 1,0-1,6 MPa με ρυθμούς ροής 20-900 m3/h για διαμορφώσεις πολλαπλών σακουλών.

Τύποι δοχείων πίεσης διήθησης Συγκριτική μήτρα

Συχνές ερωτήσεις (FAQ)

Ε: Ποια είναι η μέγιστη πίεση σχεδιασμού για ένα δοχείο πίεσης διήθησης;

Α: Τα δοχεία πίεσης διήθησης είναι συνήθως σχεδιασμένα σύμφωνα με τα πρότυπα ASME τμήμα VIII τμήμα 1 για πιέσεις λειτουργίας που κυμαίνονται από 0,1 έως 10 MPa. Οι πιο κοινές βιομηχανικές μονάδες λειτουργούν σε 0,3-1.6 MPa, ενώ οι εφαρμογές υψηλής πίεσης όπως η προεπεξεργασία με αντίστροφη όσμωση μπορεί να απαιτούν δοχεία με ονομαστική ισχύ 2,5-4,0 MPa με συνδέσεις με φλάντζες που συμμορφώνονται με την ASME B16.5 τάξη 150# ή 300#.

Ε: Με τι διαφέρει ένα δοχείο φίλτρου φυσίγγων από ένα φίλτρο πολυμέσων;

Α: Ένα δοχείο φιλτραρίσματος με φυσίγγιο χρησιμοποιεί αντικαταστάσιμα πλεγμένα ή τυλιγμένα στοιχεία για επιφανειακή ή σχεδόν επιφανειακή φίλτραση σε βαθμίδες 0,1-100 μm, κατάλληλο για γυαλιστική λειτουργία με τροφοδοσία χαμηλής TSS.Ένα φίλτρο πολυμέσων χρησιμοποιεί στρωμένα κόκκινα μέσα για διήθηση βάθουςΤα δοχεία πολυμέσων είναι μεγαλύτερα και χειρίζονται υψηλότερο φορτίο στερεών.

Ε: Τι καθορίζει τη συχνότητα του κύκλου αντιπλύσης για ένα φίλτρο πολυμέσων;

Α: Το backwash ενεργοποιείται όταν η διαφορική πίεση φτάνει τα 0,30-0,35 MPa (απόλυτη απώλεια κεφαλιού) ή μετά από ένα καθορισμένο χρονικό διάστημα (συνήθως 24-48 ώρες), ανάλογα με το ποιο συμβαίνει πρώτα.Η ταχύτητα ροής αντιπλύσης πρέπει να επιτυγχάνει επέκταση κρεβατιού μέσων κατά 20-30% και να τρέχει για 10-15 λεπτά για την αποκατάσταση της διαπερατότηταςΟι ηλεκτρονικοί ανιχνευτές θολούτητας στο απόβλητο παρέχουν μια δευτερεύουσα ενεργοποίηση σε περίπτωση ανίχνευσης διάρρηξης.

Ε: Ποια κατασκευαστικά υλικά χρησιμοποιούνται για τη διαβρωτική χημική διήθηση;

Α: Για τη διάσωση διαβρωτικών χημικών ουσιών, τα δοχεία διήθησης κατασκευάζονται από ανοξείδωτο χάλυβα 316/316L, διπλό 2205, Hastelloy C-276 ή τιτάνιο Gr.2 ανάλογα με τη συγκέντρωση και τη θερμοκρασία του χλωριούχουΤα εσωτερικά εξαρτήματα (κάρτριτζ, σακούλες, καλάθια υποστήριξης) είναι διαθέσιμα σε πολυπροπυλένιο, PTFE, ανοξείδωτο χάλυβα,ή βαμβάκι για τη χημική συμβατότητα.