A szűrők fejlődéstörténete és működési elve

A szűrési technológiát az ókori Kína óta alkalmazzák a gyártásban, és a növényi rostokból készült papír Kr.e. 200-ban létezett. 105-ben Cai Lun javította a papírgyártási módszert. A papírgyártási folyamat során a növényi rostpépet egy sűrű bambuszfüggönyre lengeti. A vizet a bambuszfüggöny résein átszűrik, és a bambuszfüggöny felületén vékony réteg nedves pép marad. Száradás után papír lesz belőle.


A legkorábbi szűrés többnyire gravitációs szűrés volt, de később nyomásszűréssel javították a szűrési sebességet, ami a vákuumszűrés kialakulásához vezetett. A 20. század elején feltalált forgódobos vákuumszűrő folyamatos szűrési működést ért el. Ezt követően sorra jelentek meg a különböző típusú folyamatos szűrők. A szakaszos működésű szűrőket (például a lemezes és keretes nyomásszűrőket) az automatizált működés elérésére való képességüknek köszönhetően fejlesztették ki, ami egyre nagyobb szűrési területet eredményez. Az alacsony nedvességtartalmú szűrőmaradványok előállítása érdekében mechanikus présszűrőket fejlesztettek ki.


x


A szűrő által kezelendő víz a bemeneten keresztül jut be a szervezetbe, és a vízben lévő szennyeződések lerakódnak a rozsdamentes acél szűrőhálóra, nyomáskülönbséget okozva. Nyomáskülönbség-kapcsolóval figyelje a nyomáskülönbség változásait a bemenetnél és a kimenetnél. Amikor a nyomáskülönbség eléri a beállított értéket, az elektromos vezérlő jelet küld a hidraulikus vezérlőszelepnek a motor meghajtására. A berendezés telepítése után a technikusok hibakeresést végeznek, beállítják a szűrési időt és a tisztítás átalakítási idejét. A kezelendő víz a vízbevezető nyíláson keresztül jut a szervezetbe, és a szűrő normálisan működik. Az előre beállított tisztítási idő elérésekor az elektromos vezérlő jeleket küld a hidraulikus vezérlőszelepnek és a hajtómotornak, ami a következő műveleteket indítja el: az elektromos motor megforgatja a kefét, megtisztítja a szűrőelemet, és szabályozza a szelep nyitását a vízelvezetéshez. A teljes tisztítási folyamat csak több tíz másodpercig tart. Amikor a tisztítás befejeződött, zárja el a vezérlőszelepet, a motor leáll, a rendszer visszatér a kezdeti állapotba, és megkezdi a következő szűrési folyamatot. A szűrőház belsejét főként durva szűrőszűrők, finom szűrősziták, szívócsövek, rozsdamentes acél kefék vagy rozsdamentes acél szívófúvókák, tömítőgyűrűk, korróziógátló bevonatok, forgó tengelyek stb.


Egy egyszerű szűrőt úgy alakítanak ki, hogy a tartályt szűrőközeg segítségével felső és alsó kamrára választják szét. A szuszpenziót a felső kamrába adjuk, és nyomás alatt a szűrőközegen keresztül az alsó kamrába jutva szűrletet képez. A szilárd részecskék a szűrőközeg felületén felfogva szűrőmaradványt (vagy szűrőpogácsát) képeznek. A szűrési folyamat során a szűrőközeg felületén a szűrőmaradvány réteg fokozatosan megvastagodik, a szűrőmaradványrétegen áthaladó folyadék ellenállása megnő, ami a szűrési sebesség csökkenését eredményezi. Ha a szűrőkamra megtelik szűrőmaradékkal, vagy a szűrési sebesség túl alacsony, állítsa le a szűrést, távolítsa el a szűrőmaradványt, és regenerálja a szűrőközeget a szűrési ciklus befejezéséhez.


A folyadéknak a szűrőmaradványrétegen és a szűrőközegen való áthaladáskor ellenállást kell legyőznie, így a szűrőközeg mindkét oldalán nyomáskülönbségnek kell lennie, ami a szűrés elérésének hajtóereje. A nyomáskülönbség növelése felgyorsíthatja a szűrést, de a nyomás hatására deformálódó részecskék nagy nyomáskülönbség esetén hajlamosak arra, hogy eltömítsék a szűrőközeg pórusait, ami lassabb szűrést eredményez.


A szuszpenziós szűrésre három módszer létezik: salakréteg szűrés, mélyszűrés és szitaszűrés.


â  Szűrőmaradék réteg szűrése: A szűrés kezdeti szakaszában a szűrőközeg csak a nagy szilárd részecskéket tudja visszatartani, míg a kis részecskék a szűrlettel együtt áthaladnak a szűrőközegen. A kezdeti szűrőmaradványréteg kialakulása után a szűrésben a szűrőmaradvány rétegnek van nagy szerepe, ahol a nagy és kis részecskék egyaránt felfoghatók, például egy lemezes és keretes szűrőprés szűrésében.


â¡ Mélyszűrés: A szűrőközeg vastag, és a szuszpenzió kevesebb szilárd részecskét tartalmaz, amelyek kisebbek, mint a szűrőközeg pórusai. A szűrés során a részecskék bejutnak a pórusokba, és ott adszorbeálódnak, például porózus műanyag csőszűrőkön és homokszűrőkön keresztül.


⢠Szitaszűrés: A szűréssel felfogott szilárd részecskék nagyobbak, mint a szűrőközeg pórusai, és a szilárd részecskék nem adszorbeálódnak a szűrőközegben. Például a forgódobos szűrőszűrő kiszűri a szennyvíz durva szennyeződéseit. A tényleges szűrési folyamatban a három módszer gyakran egyszerre vagy egymás után jelenik meg.