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盘式过滤器的原理及应用

时间:2020-09-04 03:11

  盘式过滤器的原理及应用_幼儿读物_幼儿教育_教育专区。. 盘式过滤器的原理及应用 一、盘片式过滤器工作原理 盘式过滤器由过滤单元并列组合而成,其过滤单元主要是由一组 带沟槽或棱的环状增强塑料滤盘构成。过滤时污水从外侧进入,相邻 滤盘上的沟槽棱边形成的轮缘

  . 盘式过滤器的原理及应用 一、盘片式过滤器工作原理 盘式过滤器由过滤单元并列组合而成,其过滤单元主要是由一组 带沟槽或棱的环状增强塑料滤盘构成。过滤时污水从外侧进入,相邻 滤盘上的沟槽棱边形成的轮缘把水中固体物截留下来;反冲洗时水自 环状滤盘内部流向外侧,将截留在滤盘上的污物冲洗下来,经排污口 排出。盘片在单元内为紧密压实叠加在一起,上下两层盘片中间沟槽 起到过滤拦截的作用。原水通过过滤单元时由外向内流动,大于沟槽 的杂质会被拦截在外部。下面是盘式过滤器盘片图 1: a b 图 1 盘式过滤器盘片 通过旋转盘片,可以改变盘片之间的空隙,使盘式过滤器设备达 到过滤不同粒径污染物的作用,图 1 中 a 是盘片最大通过通道,b 是 盘片最小通过通道。 盘式过滤器的核心部件是叠放在一起的塑料滤盘,滤盘上有特制 的沟槽或棱,相邻滤盘上的沟槽或棱构成一定尺寸的通道,每个过滤 ... . 头内装有上百个这样的滤盘,盘片形状类似光盘,一般厚约 1mm,两 面刻有螺旋状沟槽,螺旋线由内向外辐射。一块盘两面的螺旋方向相 反。压紧的两片间沟槽形成密布的交叉网,并且越向圆心越细密。在 工作状态时,盘片在弹簧力和水力的作用下,紧紧压在一起,水由外 圆向圆心流过,悬浮物即被截留在“网”中。粒径大于通道尺寸的悬 浮物均被拦截下来,达到过滤效果。以下是盘式过滤器过滤原理图 2: 压缩过滤盘片 机械压力装置 滤后清水 原水 过滤过程: 图 2 盘式过滤器过滤原理 1、待处理的污水自进水口进入过滤单元; 2、水流自滤盘组外侧流向滤盘组内侧; 3、水流在经过环状棱构成的通道时,粒径大于棱高度的颗粒被拦截 下来,储存在曲线棱构成的空间、滤盘组与外壳的间隙内; 4、滤后清水进入环状滤盘内部,经出口引出。 当过滤阻力增大时,或达到设定的运行时间,开始反冲洗。此时 水由圆心向外圆流动,水压克服弹簧紧力,盘片松动,将泥砂冲走。 但如何确保在很短时间内,所有盘片都能分开,得到冲洗,是这一技 ... . 术的关键。假定压紧的盘片只有两片松开,其余仍被粘结,高速水流 则从缝隙冲出,在盘片表面螺旋沟槽水力条件下,迫使盘片向不同方 向旋转。这样,一方面泥垢很快被冲刷掉,另一方面旋转力又迫使其 他盘片分开,很快就以等比级数的传播速度分开所有盘片于一块干净 的盘片来说,由于两面的螺旋沟槽辐射方向相反,水力冲刷时保持静 止。盘式过滤器反冲洗原理见图 3: 松开的过滤盘片 机械压力装置 反冲洗清水 反冲洗排水 反冲洗过程: 图 3 盘式过滤器的反冲洗原理 1、控制器发出脉冲信号,电磁阀打开,控制水流经电磁阀流向反冲 洗阀; 2、反冲阀动作,进水口关闭,排污口打开; 3、清水自过滤单元的出水口进入滤盘组内部; 4、带压清水经工作流程的反方向通过滤盘组,将截留在滤盘间的污 物冲出; 5、冲洗水经排污管排掉。 目前,大多数盘式过滤器在滤盘两面设计了不同结构的棱,这些 ... . 棱叠加在一起构成拦截面,其中曲线棱主要起到拦截并贮存悬浮物的 作用,采用外侧略大的敞口设计可以保证反冲洗时无需松开滤盘,在 水压较低时也能达到彻底的反冲洗效果;环状棱边确定过滤精度,构 成水的通道,滤盘可以提供高达 5μ 的过滤精度。 原水进入两层滤盘 中间时,首先顺曲线棱向盘内流动,但是仔细观察无法直接进入。这 时起过滤拦截作用的是环形棱,小于环形棱沟槽尺寸的杂质可以沿环 形棱进入与内部相通的曲线棱,大的杂质被拦截下来。 滤盘的独特结构还使将污物冲出的反冲洗过程更加简单和容 易,而不需要复杂的马达和驱动器等机构,简单的水流即可足以将污 物冲出滤芯。这种优异性能减少了过滤器的反冲洗时间;同时由于污 物不仅贮存在滤盘组与外壳之间,更多地可以贮存在滤盘组内部,所 以过滤器可以容纳更多的污物。 盘式过滤器在很大程度上可以取代砂滤器等传统的机械过滤装 置,其性能优越、水电耗远低于其他产品。 二、盘式过滤单元 过滤单元是装填盘片组的压力容器,同时也为盘片组提供进水水 源、出水连接接口、排污接口。通常盘式过滤器成套设备由多只过滤 单元并列组成,每只过滤单元只有进水口(反洗排污口)和出水口(反 洗进水口)。 每只单元通常有两个连接口,装配时接口不能反接,一 ... . 般按箭头方向进行连接进出水接口。以下是盘式过滤器单元图 4: 出水口 盘片容器 反冲洗排污口 进水口 图 4 盘式过滤器单元图 三、成套设备的工作和控制 全自动过滤系统的组成:过滤系统由一至六个模块化的过滤单元 组合而成,由共同的进水口、出水口及排污口连接在一起。过滤器主 ... . 要包括下列组件: 1)主进水口、2)盘片容器、3)总出水口、4)反冲设备、5)总排污 口 6)过滤单元(盘片组)、7)控制器 每个单元的出水口直接连接于一 起,福建体彩网。进水口通过三通反冲洗阀连接在一起。整套设备设计紧凑,不需 要反冲洗水源。以下是盘式过滤器成套设备图 5: 图 5 盘式过滤器成套设备图 1、成套设备的工作原理: 1)工作状态: 污水经总进水管流入过滤器中,经过超级反冲阀(此状态下反冲 阀允许水过过滤器同时关闭排水口)流向过滤器的每只过滤盘片组, 在过滤工序中,污物被拦截在各滤盘组中(在盘片上的曲线棱构成的 空间内)。滤后清水流出各滤盘组的内部通道进入总出水口,并从出 ... . 水口直接供向系统用水工段。 2)反冲状态: 污物在滤盘组内的积聚引起各滤盘组进出口间的压力差,当过滤 器的压差(ΔP)达到一个预先设定的数值,系统自动开始一反冲洗过 程。系统上的第一只反冲阀先打开,同时引发几个动作:冲洗阀关闭 单元的出水口,打开反冲排污口。系统中其他过滤单元的滤后清水经 总出水口进入处于反洗状态的过滤单元,通过出水口,流入盘片组内 部,与污物一起从盘片组的外缘流出,流向排污口。 通过这种方式, 水流将整个盘片组上的污物清除干净。 反冲洗循环由控制器上的压差数据控制,并通过时间控制器的信 号开启和关闭冲洗阀。控制器控制冲洗过程,以使在同一时间仅有一 只过滤单元处于反冲洗状态,同时其他过滤单元继续向系统中提供干 净的清水。冲洗过程持续一定时间后自动停止,持续的时间可以预先 在控制器上设定。 2、成套设备的控制原理: 盘式过滤器可采用时间或压差方式进行控制,实现全自动运行, 时间控制的设备在运行一定时间后开始反冲洗;压差控制方式利用进 出口之间的压差作为控制信号,当过滤器拦截的悬浮物达到一定量 时,压力损失会迅速增加,当进出水口之间的压差达到设定值时设备 自动开始反冲洗。压差控制器同时具备压差、时间、手动三种控制功 能,可通过手动按钮进行反冲洗。 系统在反冲洗时自动对各过滤单元的反洗进行协调,反冲时各个 ... . 单元依次进行冲洗,每个单元的冲洗时间非常短。反冲的单元利用其 他过滤单元的滤后清水(或外部冲洗水进行反冲_仅当工作较低时), 在一个过滤单元反冲洗时不会有其他的单元进行反冲洗,保证整套设 备出水量的稳定。 四、盘式过滤器设备材质和滤盘区分 一般盘式过滤单元由增强聚酰胺塑料成形制造,防腐耐磨,可 承受工作压力 1 MPa,过滤盘材质为聚丙烯塑料 EPDM 密封,进出水 及排水管路有碳钢聚酯涂衬、工程塑料和不锈钢三种;阀门有塑料阀 或金属阀;系统配套提供多功能控制盘。 滤盘区分:盘式过滤器的过滤功能由内部的滤盘完成,用户可根 据用水要求选择不同精度的过滤盘,规格有 5μ、10μ、20μ、55μ、100μ、 130μ、200μ 等多种。为了便于安装使用,不同规格的滤盘采用不同 的颜色来区分,其颜色分别如下(工业应用中过滤精度一般要求在 5~50 微米,所以此处仅列出了部分规格)。以下是高滤盘颜色代码 1: 颜色 亮绿 粉红 深绿 表 1 高滤盘颜色代码表 过滤精度 μm 目数 5 3000 10 1500 20 750 应用 精细 工业应用,饮用 水,家用,游泳池水 处理 黑色 50 红色 100 绿色 150 亮兰色 200 300 一般 喷嘴,滴管,微 150 喷设备 100 85 粗过滤 预过滤 ... . 五、盘式过滤系统的性能特点 1、高效,精确过滤: 特殊结构的滤盘过滤技术,性能精确灵敏,确保只有粒径小于要 求的颗粒才能进入系统,是最有效的过滤系统;规格有 5μ 、10μ 、 20μ 、55μ 、100μ 、130μ 、200μ 等多种,用户可根据用水要求选 择不同精度的过滤盘。系统流量可根据需要灵活调节。 2、标准模块化,节省占地: 系统基于标准盘式过滤单元,按模块化设计,用户可按需取舍, 灵活可变,互换性强。系统紧凑,占地极小,可灵活利用边角空间进 行安装,如处理水量 300 m3/h 左右的设备占地仅约 6m2(一般水质, 过滤等级 100μ )。 3、全自动运行,连续出水: 在过滤器组合中的各单元之间,反洗过程轮流交替进行,工作、 反洗状态之间自动切换,可确保连续出水;反洗耗水量极少,只占出 水量的 0.5%;如配合空气辅助反洗,自耗水更可降到 0.2%以下。高 速而彻底的反洗,只需数十秒即可完成 4、寿命长: 新型塑料过滤元件坚固、无磨损、无腐蚀、极少结垢,经多年工 业实用验证,使用 6~10 年也没有磨损,不会老化,过滤和反洗效果 不会因使用时间而变差。 5、高质量,维护量少: ... . 产品符合相应质量标准,所有产品在出厂前均经模拟工况检测和 试运转,不需专用工具,零部件很少;易于使用, 仅需定期检查,几 乎不需日常维护。 六、盘式过滤器设备选型 1、盘式过滤器的选型主要是确定过滤头的型号和个数组成的过 滤系统。 2、这取决于三个因素:原水水质、过滤等级、需水流量。1)原 水水质: 分为优良、一般、较差、很差四类 A. 优良水质:未被污染的城市自来水、从稳定的含水层抽取的井水; B. 一般水质:循环冷却水、水质较差的自来水、经沉淀处理过的地 面水、经过有效沉淀和完全生物处理过的排水; C. 较差水质:从水质很差的含水层抽取的地下水、经过有效沉淀、 但未经或经很少的生物处理的排水、有微生物大量繁殖的地面水; D. 很差水质:含铁较高或较脏的井水、受洪水影响且未经沉淀的地 面水、悬浮物含量较多的江河水或其他地表水、未经处理的排水。 (为保证效果,此类水质须进行预处理,可配用辅助的除沙器,进水悬 浮物含量最高可达 1400 g/L;水质较复杂时--如含铁锰较高--须经 曝气或絮凝等预处理) ... . 七、盘片过滤器的应用 在生产和生活的各个工况中,我们以常会用到过滤系统。常用的 过滤系统按不同的使用要求主要有压力式过滤器、网状过滤器、膜过 滤器、滤料式(填料介质式)过滤器、滤芯式过滤器、袋式过滤器等 等。这些过滤装置应用于不同的工作状况条件,具有各自的优点。 在一些流量较大,过滤速度较快的以下应用场合可采用盘式过滤 器。可广泛应用于工业、商业领域,如食品、纺织、冶金、塑料、医 药、建材、造纸、工业及商业建筑的暖通空调系统。表 2 介绍了盘式 过滤器在一些工业领域中各种水过滤系统的应用情况。 表 2 盘式过滤器在各种水过滤系统的利用表 工业 冷却塔 其他冷 总进水 离子交 预过 细管和喷 循环水 苦咸水 领域 却系统 换 滤 嘴保护 回用 过滤 冶金 +++ ++ + + + +++ ++ * 化工 +++ ++ + ++ + ++ * * 石化 +++ ++ + * * ++ + * 采矿 +++ ++ ++ + * +++ +++ * 食品 饮料 +++ ++ +++ + + ++ * * 包装 罐头 电子 +++ + + + * ++ + * 纺织 皮革 + 造纸 + ++ ▲▲▲ ▲▲▲ + ++ + ++ ++ + * ++ +++ * 电力 能源 ▲▲▲ + + ▲▲▲ ▲▲ ▲▲▲ ▲▲ +++ ... . 机械 汽车 +++ + + 模具 +++ ++ * 商业 +++ + ▲ + + +++ ++ * * * +++ + * +++ 注: +++表示具有技术优势和经验,大量应用; ++表示有一定技术优势和经验,有一定量应用; ▲▲▲表示具有技术优势和经验,但应用少; ▲▲表示有一定技术优势和经验,但应用少; +表示没有技术优势和经验,应用少; *表示有应用的可能,待研究。 随着地球水源环境的不断恶化,同时人们对水质的要求却越来越 高,水过滤设备的应用范围不断扩大。盘式过滤器的独特设计、巧构 思,使得它在系统节水、省地等方面具有无比的优势,必将在今后的水 处理应用中发挥更大的作用。 参考文献: 1)盘片式过滤器的原理及使用方法 林和坤,周珩,北京 《工 业用水与废水》2002 年第 33 卷,第 3 期,44-46 页 2)盘式过滤器在工业水处理领域的应用 林和坤,周珩,北京 《石油化工设备技术》2002 年第 23 期,16-18 页 3)全自动盘片式过滤器在水处理技术中的应用 刘立刚,王可慰, ... . 张益壮,吉林 《化工设备与防腐蚀》2002 年第 5 卷,第 6 期,414-416 页 4)水过滤新技术———盘片式水过滤器的原理与应用 张勇,云南 《节能》2003 年第 7 期,43-45 页 ...

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