El filtro es un equipo común en el proceso de producción industrial, su papel es filtrar el medio para bloquear las impurezas en una cierta gama de materiales de tamaño de partículas a través de válvulas, medidores, equipos, etc., para mejorar la limpieza del producto, cumplir con los requisitos de contenido sólido de El producto o los requisitos del proceso posterior, pero también para evitar la acción del mecanismo de bloqueo de escombros, la superficie de desgaste de desgaste, a fin de garantizar el funcionamiento seguro de estos equipos.
La siguiente es una descripción simple del diseño del filtro y la selección de principios generales y métodos básicos.
Primero, el diseño y la selección del filtro deben ser claros antes de las condiciones de trabajo
Al igual que con toda la maquinaria, el diseño y la selección deben ser claros antes de las condiciones de trabajo utilizadas por el equipo, la posición del proceso en el proceso relevante, en lo que respecta a la filtración, los siguientes puntos deben ser claros:
1) el tipo de equipo aguas arriba y aguas abajo del filtro, especialmente para aclarar los requisitos del equipo o proceso aguas abajo del filtro en la limpieza del medio filtrado;
2) el tipo, las propiedades físicas y las propiedades químicas del medio filtrado, en particular la viscosidad del medio y la categoría de posibles impurezas en él;
3) el lugar y el entorno del filtro, la temperatura media y la presión de trabajo;
4) Estándar y formulario de conexión de proceso de filtro
Segundo, el método general de diseño y selección de filtros
1 Determinar los diámetros de entrada y salida
El diámetro de entrada y salida del filtro no debe ser más pequeño que el diámetro de entrada del equipo protegido en el extremo posterior, y generalmente debe ser el mismo que el diámetro del equipo.
2 Determinar la presión nominal
En principio, el nivel de presión del filtro debe determinarse de acuerdo con la presión más alta posible de la tubería de proceso donde se encuentra el filtro, pero el límite de presión del sistema se ha considerado completamente en el diseño y la selección del equipo protegido por el Filtro, por lo que el nivel de presión del filtro puede considerarse lo mismo que la presión del equipo protegido. Para los diseñadores, el cálculo y la verificación de la presión del equipo es esencial, aquí es necesario dar el método de cálculo de la presión máxima del filtro: en primer lugar, debe estar claro que la resistencia mecánica del material metálico y su temperatura es Relacionado, con el aumento de la temperatura, la capacidad de presión del material metálico disminuirá, la presión máxima y la temperatura del funcionamiento seguro del filtro se puede calcular de la siguiente manera:
PMAX = PN-K △ T
PMAX: la presión de trabajo máxima de que el filtro puede soportar MPA;
Presión nominal de PN del filtro MPA;
T- La temperatura de funcionamiento máxima del filtro es ℃;
△ Diferencia de temperatura T ℃;
K- Coeficiente de descomposición de fuerza MPA/℃ ℃ ℃ ℃; El valor k se puede seleccionar de acuerdo con los siguientes valores empíricos:
a) Cuando la temperatura es inferior a 200 ℃, k = 0;
b) Cuando se trata de un filtro de hierro fundido, k = 0-0.004 cuando la temperatura de funcionamiento es 200 ~ 300 ℃;
c) Cuando se trata de un filtro de acero al carbono, K = 0.0016-0.008 cuando la temperatura de funcionamiento es de 200 ~ 400 ℃;
d) Cuando se trata de un filtro de acero de aleación, K = 0.0006-0.006 cuando la temperatura de funcionamiento es de 200 ~ 400 ° C;
e) Cuando se trata de un filtro de acero inoxidable, K = 0.00018-0.006 cuando la temperatura de funcionamiento es de 200 ~ 400 ° C;
El valor de K se puede determinar mediante el método de diferencia interna entre 200-400 ℃, pero el valor de K cambia muy poco en este intervalo, por lo que el límite superior del valor de k generalmente se toma cuando la temperatura es alta y se toma el límite inferior Cuando la temperatura es baja.
3. Determinación del área de filtración
El cálculo del área del filtro no está básicamente calculado por fórmula, y la selección se basa principalmente en datos experimentales.
Según las características básicas del flujo de filtro, los factores relevantes que afectan la velocidad de flujo se analizan de manera efectiva, y los principios básicos de la selección de filtros se proporcionan para los diseñadores de sistemas.
Para cualquier filtro en particular, a medida que el flujo aumenta o disminuye, su propia resistencia se expresará en forma de la diferencia de presión entre la entrada y salida del filtro, y la diferencia de presión del filtro aumentará con el aumento del caudal, mostrando La ley de cambio de una curva cuadrática. En aplicaciones prácticas, debido a la resistencia y la pérdida de energía del elemento de filtro, la diferencia de presión generalmente no se permite ser demasiado alta, por lo que el diseño convencional de la curva de flujo de presión del producto, el usuario puede elegir una variedad de tamaños de filtros De acuerdo con la diferencia de presión para cumplir con los requisitos de flujo.
Hay tres factores principales que afectan las características de flujo de presión diferencial del filtro:
1) Área del filtro El aumento del área del filtro aumentará la velocidad de flujo a través de proporcional.
2) Precisión de filtración El impacto de la precisión de la filtración en el flujo a través del filtro es considerable. Debido a la influencia de la estructura del filtro, el proceso de producción de elementos del filtro y otros factores, no existe una relación de cambio proporcional fija entre la precisión y el flujo, pero en general, cuanto mayor sea la precisión de la filtración, menor es el flujo.
3) Los cambios de viscosidad medio en la viscosidad del medio afectarán la velocidad de flujo, porque la curva característica del flujo diferencial de presión proporcionado por el fabricante del filtro se realiza de acuerdo con la misma viscosidad estándar, por lo que al seleccionar el filtro en este caso, es necesario Para considerar cuidadosamente el impacto de la viscosidad en el caudal.
Por lo tanto, hay tres curvas principales de filtración: curva de presión diferencial de flujo (ΔP-Q), tamaño de partícula y curva de relación de filtración (μ-β), curva de tiempo y caída de presión (T-ΔP). Por lo tanto, el cálculo del área de filtración debe basarse en estas tres curvas, la más importante de las cuales es la curva de presión diferencial de flujo. En la actualidad, el método de prueba más autorizado es ISO4572, que ha pasado el estándar de prueba muchas veces.
