|
مخزن فشار فیلتراسیون چیست؟ طراحی، اصول و کاربردها
مخزن فشار فیلتراسیون فولاد ضد زنگ
,اصول طراحی مخازن تحت فشار
,کاربردهای صنعتی مخزن فیلتراسیون
یک ظرف فشاری تصفیه چیست؟ طراحی، اصول و کاربردها
جواب دادن به سوال اصلي:ظرف فشار تصفیه چیست و چگونه مواد جامد را از مایعات فرآیند تحت فشار بالا جدا می کند؟یک ظرف فشار تصفیه یک مخزن با فشار ASME است که مایع یا گاز را از طریق یک محیط فیلتر متخلخل فشار می دهدیا بستر چند رسانه ای برای جذب جامد های معلق در حالی که اجازه عبور فیلترات روشن شده را می دهددر حال کار در فشارهای طراحی شده از 0.1 تا 10 MPa، این ظروف از فشار دیفرانسیل به عنوان نیروی محرک استفاده می کنند، به دست آوردن امتیازات حفظ ذرات از 0.1 μm تا 500 μm در سراسر مواد شیمیایی،پتروشیمی، و کاربردهای تصفیه آب.
1اصول اصلی عملکرد ظروف فشاری فیلتراسیون
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.
- **جریان تحت فشار فرقی:**ظرف با حفظ تفاوت فشار بین ورودی (بالا) و خروجی (پایین) طرف رسانه فیلتر کار می کند. با توجه به قانون دارسی، جریان Q = (k·A·ΔP) / ((μ·L) ،که k نفوذ پذیری است.، A منطقه فیلتر است ، ΔP فشار دیفرانسیل است ، μ لزگی مایع است و L ضخامت رسانه است. ΔP عملیاتی معمولی از 0.05 MPa در حالت تمیز تا 0.35 MPa در فشار پایانی است.شروع چرخه بازپرداخت یا جایگزینی قطعات.
- ** مکانیسم های فیلتراسیون عمق در مقابل سطح:**فیلتر کردن سطح ذرات را در سطح بالاتری از رسانه (کارتریج یا کیسه) جذب می کند و یک کیک فیلتر را تشکیل می دهد که خود حفظ را افزایش می دهد.فیلترال عمیق ذرات را در مسیر پیچ و تاب بستر رسانه های دانه دار ( شن) گیر می کند.* L / D (طول به قطر) نسبت* بستر رسانه های عمق به طور معمول از 1 می باشد.5۱: ۱ تا ۳: ۱ برای اطمینان از زمان تماس کافی.
- ** چرخه شستشوی عقب و بازسازی:**هنگامی که فشار دیفرانسیل به نقطه تنظیم پایانی (معمولا 0.30-0.35 MPa) می رسد، مخزن به یک دنباله ضدشستن وارد می شود: جریان جلو معکوس می شود،و آب فیلتر شده یا هوا فشرده می تواند بستر رسانه ای را 20 تا 30 درصد گسترش دهد.مدت زمان شستشوی عقب به طور معمول 10-15 دقیقه با سرعت جریان 1.5-2 برابر جریان سرویس است و 95-98٪ از نفوذ رسانه اصلی را بازیابی می کند.
2انواع اصلی ظروف فشاری فیلتر
ظروف فشاری تصفیه صنعتی بر اساس پیکربندی رسانه فیلتر، تعداد مراحل و وظیفه فرآیند خاص آنها طبقه بندی می شوند.سه ساختار اصلی بر بازار تسلط دارند:
- ** ظرف های فیلتر کارتریج:**این ظروف عمودی یا افقی ASME دارای یک تا ده ها عنصر کارتریج پیچ یا پیچ قابل تعویض هستند (معمولاً طول 10 تا 40 اینچ ، 2.5 اینچ OD).نگه داشتن ذرات 1μm تا 100μm، آنها به عنوان فیلترهای پاک کننده در پایین جدا کننده های اولیه عمل می کنند. ظرف های چند کارتریج با عناصر 7-21 سرعت جریان را از 50 تا 2000 m3/h کنترل می کنند،با 316L استیل ضد زنگ استانداردی برای خدمات شیمیایی.
- ** فیلترهای فشار چند رسانه ای:**ظرف های عمودی ASME پر از رسانه های دانه ای لایه دار ٫ معمولاً آنتراسیت (۰.۸-۱.۲ میلی متر) ، شن و ماسه فیلتر (۰.۴-۰.۸ میلی متر) و سنگ مرمر پشتیبانی ٫ فیلتراسیون عمق را برای حذف TSS تا ۵ تا ۱۰ میلی گرم در لیتر بدست می آورند.قطر مخزن از 0.9 m تا 4.3 m برای جریان 20-500 m3/h در هر واحد. این ظروف در فشار 0.3-0.6 MPa با نرخ بارگذاری سطحی 10-25 m/h (معادل gpm/ft2) کار می کنند.
- **فلترهای کیف:**ظرف های فشاری از فولاد ضد زنگ با یک یا چند کیسه، کیسه های فیلتر دوخته شده (سطح #1: 7"*16"، #2: 7"*32") را برای گرفتن ذرات 1-800 μm پذیرفته اند.محفظه های کیسه برای کاربردهای با محتوای جامد بالا که در آن فرکانس تغییر کارتریج بیش از حد است، ترجیح داده می شودفشار طراحی معمولی 1.0-1.6 MPa با جریان 20-900 m3/h برای پیکربندی های چند کیسه است.
فشار تصفیه انواع ظرف ماتریس مقایسه
| نوع قایق | فیلتر متوسط | درجه ذرات | ظرفیت جریان |
|---|---|---|---|
| ظرف فیلتر کارتریج | کارتریج های دوگانه (10 تا 40 اینچ) | 0.1μm تا 100μm | 50-2000 m3/h (7-21 عنصر) |
| فیلتر فشار چند رسانه ای | آنتراسیت + شن + لایه های سنگ شکن | 5 تا 10 میلی گرم در لیتر فاضلاب TSS | 20 تا 500 m3/h (Ø0.9 تا 4.3 m) |
| خانه فیلتر کیسه | کیسه های فیلتر دوخته شده (#1 یا #2) | 1-800 μm | 20-900 متر3/ساعت (بسه های چندگانه) |
سوالات متداول (FAQ)
س: حداکثر فشار طراحی برای یک ظرف فشار تصفیه چیست؟
A: ظروف فشاری فیلتراسیون به طور معمول با استانداردهای بخش VIII بخش 1 ASME برای فشارهای کاری از 0.1 تا 10 MPa طراحی شده اند. رایج ترین واحدهای صنعتی در 0.3-1 کار می کنند.6 MPaدر حالی که کاربردهای با فشار بالا مانند درمان پیش از اتموز معکوس ممکن است نیاز به ظرف های 2.5 تا 4.0 MPa با اتصالات فلنج مطابق با ASME B16.5 کلاس 150 # یا 300 # داشته باشد.
س: یک ظرف فیلتر کارتریج از یک فیلتر چند رسانه ای چگونه متفاوت است؟
A: یک ظرف فیلتر کارتریج از عناصر انعطاف پذیر یا پیچ خورده برای فیلتر کردن سطح یا نزدیک به سطح در 0.1-100 μm استفاده می کند، مناسب برای پولیش با تغذیه TSS پایین است.یک فیلتر چند رسانه ای از رسانه های دانه ای لایه دار برای فیلتر عمیق استفاده می کند، به دست آوردن حذف TSS عمده به 5 تا 10 میلی گرم در لیتر، و از طریق بازپرداخت به جای جایگزینی عنصر بازسازی می شود. ظرف های چند رسانه ای بزرگتر هستند و بارگذاری جامد بیشتری را اداره می کنند.
سوال: فرکانس چرخه بازپرداخت برای یک فیلتر چند رسانه ای را چه چیزی تعیین می کند؟
ج: آب پاشی زمانی شروع می شود که فشار فرقی به 0.30-0.35 MPa (از دست دادن سر پایانی) یا پس از یک فاصله زمانی مشخص (معمولاً 24 تا 48 ساعت) برسد، هر کدام از این موارد زودتر رخ می دهد.میزان جریان backwash باید به گسترش بستر رسانه 20-30٪ برسد و برای 10-15 دقیقه اجرا شود تا نفوذ را بازگرداند.مانیتورهای توربیت آنلاین در آب فاضلاب یک محرک ثانویه را در صورت تشخیص نفوذ فراهم می کنند.
س: برای فیلتر کردن مواد شیمیایی خوردنی از چه مواد ساختمانی استفاده می شود؟
ج: برای سرویس مواد شیمیایی خوردنی، ظروف فیلتر از فولاد ضد زنگ 316/316L، دوپلکس 2205، Hastelloy C-276 یا تیتانیوم Gr ساخته شده اند.2 بسته به غلظت و دمای کلریدظرف های فولادی پوشانده شده با PTFE یا شیشه برای فیلتر کردن اسید قوی استفاده می شود. اجزای داخلی (کارتریج ها، کیسه ها، سبد های پشتیبانی) در پلی پروپیلن، PTFE، فولاد ضد زنگ،یا پنبه برای سازگاری شیمیایی.
ویدیو
