過濾器選型標準

 行業新聞    |      2018.09.05    |     人氣:6

1. 過濾器(英文filter)介紹& I. u) c' ]1 u2 y$ I( z
1.1 根據過濾器的使用位置以及用途,可以分為兩類:粗過濾器(英文strainer)和精細過濾器
) ?9 s6 r$ v9 m: x5 j( T     粗過濾器主要應用于泵、流量計、閥門前,以保護設備不受大的金屬顆粒磨碎,其精度基本是幾百微米以上。精細過濾主要是凈化流體,保護工藝安全。其精度范圍基本在1微米到30微米之間。
' f+ F( @$ d) p' b: |1.2 按照制造設計要求可以分:壓力容器和非壓力容器
7 o7 M" x& e1 ~5 I     按照壓力容器設計和制造的過濾器殼體執行GB150或者ASME標準。非壓力容器執行 SH/T3411HGT 21637標準執行。
8 G4 {4 C7 L7 B7 j1 S/ |1.3 根據使用介質可分為:氣體過濾器和液體過濾器- x. {* v( u) g$ F; z
   氣體過濾器適用于氣-固分離流域,可用于氣體凈化、分成回收等。液體過濾器適用于液-固分離領域,如潤滑油過濾、石油化工行業過濾以及污水處理等。
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. P% {7 e; H9 W& i2. 精細過濾器過濾面積:
) K- o( e* u, m$ a, A     粗過濾器國內有三部行業標準,因此,只要按照標準選型既可滿足要求。
8 M3 l2 {/ U9 j" V$ b" }$ E6 @' k! t精細過濾器的過濾面積計算基本上不用公式計算,選形時主要依據的是實驗數據,因此,過濾器的選擇建議還是讓生產廠家來選。
) E6 ^2 e3 `6 x) Y5 y6 I% u/ W7 q過濾三大曲線:
2 n' Z9 Q% q7 @流量壓差曲線(ΔP-Q),粒徑與過濾比曲線(μ-β),時間與壓將曲線(T-ΔP
% A7 V, V" o1 P5 {0 B因此,計算過濾面積時要依據這三個曲線,其中最主要的的是流量壓差曲線,這個曲線由有實力的過濾器制造廠進行試驗測得。
6 h. `3 F  g2 m. F目前最權威的測試方法是多次通過試驗:ISO 4572 多次通過試驗標準。此試驗臺價格昂貴,目前國內僅有2-3臺。目前國內的小廠家過濾器公司濾芯檢測是單次通過實驗。
9 R6 i8 H: l- d4 H過濾面積計算步驟:* Z1 Y% d+ i, A% e
1. 確定過濾精度為25微米的過濾比,如200(過濾效率),確定何時濾材
% U9 S' W* Z( X4 i2. 根據給定壓降0.05MPa,對濾材進行流量壓差測試。得出合適流量(L/min
; E+ R$ j. M* t4 i6 Z3. 根據所得流量,除以試驗濾材的面積,計算流速(L/min.m2)。# v4 C; i  `2 T: c
4. 根據流速,和實際應用的流量,確定過濾面積,流量/流速=過濾面積
2 W7 z$ x, ]) ~2 o$ t( ?5. 根據所選用的過濾面積和濾材確定濾芯結構形式,折疊式或圓筒卷繞式

籃式粗過濾器選型計算  A' e% h; L3 f( i' w' V3 Z. W
粗過濾器工藝計算
6 _9 C" I6 ^6 i6 h8 q1.        總則3 I- g. r+ @/ e1 U. g% X2 u
本工藝計算依據石油化工管道、泵用過濾器標準計算,參考標準SH/T 3411-1999《石油化工泵用過濾器選用、檢驗及驗收》、HG-T 21637-1991 《化工管道過濾器》。本計算僅適用于過濾器內過濾面積及起始壓降計算,過濾器殼體執行GB150標準,不在本計算內。" r- g0 _, ^- u+ f7 w2 _' l
2. 過濾面積計算, B3 a' W8 M: ^9 }$ O' V: a( h
依據SH/T 3411-1999標準,其規定的有效過濾面積定義為:過濾器內支撐結構開孔總面積減去開孔處濾網占據面積的凈面積。因此計算有效過濾面積時考慮支撐結構的有效面積以及濾網的有效面積。根據標準要求,永久性過濾器的有效過濾面積與管道截面積之比不小于1.5。本項目的過濾器按照臨時過濾器要求,有效過濾面積與管道截面積之比取不小于3.0
4 k. d0 W. X3 }7 I1 B* ^- y2.1 管道截面積計算S1
& t! j9 Q8 o" \! R! c本項目過濾器進出口管道工程直徑DN200S1=0.2/22×3.14=0.0314 m2
3 Q! G* s" v5 P2.2 過濾器有效過濾面積計算S2, d7 |4 ^9 t; A
按照標準要求面積比取3,即S2/ S1=3,即S2= S1×3=0.0314×3=0.0942 m2' r4 p6 {6 u  _3 w' z  Y6 C  _
2.3 過濾器過濾網面積計算
* J0 L8 k4 T( q* q; G5 `. X) v; Y按照項目要求,過濾網要求0.8mm,表面積0.45m2
7 }4 q" c: O8 T1 h$ h/ W本過濾器選擇藍式濾芯的表面積為0.56 m2,濾籃支撐結構開孔率取50%,濾網選24目(可攔截0.785mm以上顆粒),其有效開孔率為56%。因此本項目所選過濾器濾籃的有效過濾面積為S=0.56×0.5×0.56=0.157 m2,有效過濾面大于2.2計算結果0.0942 m2, 因此在過濾面積上滿足要求。v$ |8 


3. 起始壓降計算0 j8 U7 p) i8 t7 F8 M& F
壓降計算按照標準所提供的參考公式計算,其中涉及到的物理量有雷諾數、當量長度、流體密度、黏度等。# w& a; F4 Q3 p6 }& w" m2 S# K
計算公式:
2 l& W1 H" H$ s4 c  w7 S, h" J. W6 y% b
符號說明:
/ j7 o, |0 k& w7 rΔp——壓力降(Pa) `) T7 M1 D6 }
λ——摩擦系數(無因次)
0 o3 p/ ^! n3 H& G6 H, ?8 GL——當量直管段長度(mm9 r3 v; x  n: z
D——管道內徑(mm
# V% S, y; i, C5 W! tRe——雷諾數
& H5 D% k, s1 T# U$ ~3 w/ h. Tω——流體線速度(m/s8 C! D0 f) ^* L
μ——流體粘度(cP: u) n+ ^8 x: z0 L( r
ρ——流體密度(kg/m3
0 U0 h/ \' T1 r* ^$ X本項目所給定的參數進行計算如下:
2 L6 M. S3 g8 F+ _$ Sω=120644/780/0.0314/3600=1.37 m/s
) q$ C/ w3 a, q=780×200×1.37/0.45=474933( U7 P5 t, L7 {8 z7 W/ \3 G' O4 d! D
λ=64/ Re=64/474933=0.00014
4 L" J! j, ?& F當量長度L55×103(當量長度根據標準取)+ Y7 `7 Y% U: c: l1 q3 M
因此 =0.00014×780/2×1.3755×103/200=28 Pa$ J5 E% K; Y' A# |/ i) h
因此過濾器其起始壓差為28 Pa
" h' y+ M# g+ K" U6 i由于正常操作過程中,過濾器的壓降受很多因素影響,包括流體中固體顆粒的含量等,因此無法計算過濾器壓降與運行時間關系。建議更換清洗濾籃時的壓降取0.10.2MPa,過濾器濾籃強度設計滿足工藝要求的0.4MPa