油水分離濾芯課件

1、油水分離濾芯空氣，水，油過濾新鄉(xiāng)市綠葉環(huán)保機(jī)電設(shè)備有限公司 王宏興 2011年10月10日v概述： v 就目前發(fā)現(xiàn)在宇宙中只有太陽系中我們的地球具有物質(zhì)的三態(tài)存在。v氣體：在大氣層有95%的氣體是環(huán)繞地球表面約12公里（KM）厚。地球直徑為6370KM。形成我們每天體會(huì)到的大氣壓（海平面是0高度）我們生活在大氣層給我們習(xí)慣的壓力。v12/6370=0.00188，也就是說氣層只有地球直徑的千分之1.88。v（氣體密度1.29Kg/M3）v 水：地球的3/4表面被水覆蓋著。v水的總量是1.38610000000000KM3=13860億立方米.如果平鋪在地球表面上可達(dá)3KM(3公里)厚,比大氣層

2、還厚.v海水:13380億立方米,占96.5% 而淡水只有350.3億立方米,只占2.53%v水資源量:指全球水量中對(duì)人類生存發(fā)展可用量.能供人類生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用的淡水源還不到淡水總量的萬分之一(0.035億立方米).v中國(guó)水資源情況:v平均年降雨量為648.2毫米.v水資源總量:2.814210的12次方 / 每年(2.8億立方米/年)v我國(guó)13億人,人均水資源占有量為2000立方米/年,v是世界人均水資源的1/4v人均水資源占有量第一的是冰島62.5萬立方米/年v人均水資源占有量153位的是科威特103立方米/年v中國(guó)人均水資源占有量121位的是2000立方米/年,我國(guó)已被聯(lián)合國(guó)列為世

3、界13個(gè)貧水國(guó)之一.南方4000立方米/年,北方900立方米/年,河北河南只有300立方米/年,予北地區(qū)更差,即是這微量的水資源,大部分被污染了.v再說空氣.人每天要呼吸13Kg空氣(9升/分).斷氣5分鐘人就會(huì)死亡. 可以看到我們的天空從蘭色變成了灰色,這是霧霾天氣.空氣中的大量污染物. 1992年前GB3095允許煙塵排放濃度: 一類區(qū) 200 mg / M3 二類區(qū) 300 mg / M3 三類區(qū) 400 mg / M3 1992年后GB3095允許煙塵排放濃度: 一類區(qū) 100 mg / M3 二類區(qū) 250 mg / M3 三類區(qū) 350 mg / M3 奧運(yùn)時(shí) 50 mg / M3

4、 歐洲是 20 mg / M3 人每天要喝2公斤以上的水,我們新鄉(xiāng)市的河水已經(jīng)不能飲用了. 能夠流動(dòng)的物質(zhì)受到物理或化學(xué)作用進(jìn)行分離的技術(shù)稱之為過濾技術(shù)。也可以稱之為物態(tài)分離技術(shù)。 物質(zhì)有四態(tài)即固態(tài)、液態(tài)、膠態(tài)、氣態(tài)。介于固態(tài)和液態(tài)中間的膠體物質(zhì)是分離中最難處理的。在現(xiàn)實(shí)物質(zhì)中是不可能或很少的流動(dòng)物質(zhì)是一種純的液體、純的氣體,在液態(tài)物質(zhì)中有固態(tài)粒子、膠體物質(zhì)和氣體。 在氣體中有不同類型的其它液體，就是水總是在氣體中,溫度高含水量大,溫度低含水量減少。壓力高低含水量大,壓力高含水量減少。根據(jù)使用要求的不同，過濾器必須把它們進(jìn)行分離，這也是過濾技術(shù)。.按物態(tài)不同進(jìn)行分離可做如下分類： 1.1. 固

5、、液分離：一般是指液體中過濾掉固體顆粒。在固、液分離中用保留液體的名稱來命名過濾器的名稱。例如機(jī)油過濾器是保留的機(jī)油，燃油過濾器是保留的是燃油。水過濾器、啤酒過濾器、變壓器油過濾器、血液過濾器都是以保留液體的名稱來命名。 1.2.氣、固分離：是指氣體中過濾掉的固體粒子，保留的是純凈的氣體。這種分離技術(shù)制成的產(chǎn)品是是空氣，所以其名稱叫空氣濾。 1.3.液、液分離：在液體中含有不同的其它液體，把這些液體分離開來就是液、液分離。最常見的是油水分離，但是只油水分離這一稱呼仍然不清楚。一般是指保留油去除水稱為油水分離,用 W/O表示。 （含水量大于時(shí)液體成乳狀） 另一種是水多油少去除的是油,保留的是無油

6、的水,用O/W表示。例如浮油收集器和油水分離裝置,就屬于這一類。在油水分離中還有艙低水的除油。燃油除水，冷凍油除水，液壓油除水等等。海水淡化也都是液液分離。 1.4. 氣液分離：一般是指除去液體中的氣體。因?yàn)樵谝簤合到y(tǒng)中存在氣體時(shí)，由于壓力和溫度的變化氣體會(huì)收縮或膨脹，造成液壓系統(tǒng)工作不平穩(wěn)。所以在液壓系統(tǒng)的最高點(diǎn)和重要元件之前均設(shè)置放氣元件。液體中的含氣量與液體的性質(zhì)和溫度有關(guān)，例如水到沸點(diǎn)時(shí)氣體的溶解度等于零。所以一些從液體中分離出氣體的方法是用加溫的辦法來降低溶解度。 另一種是從氣體中去除液體，例如新式的螺桿泵壓縮機(jī)，為了提高空氣的壓縮效率用液體油做密封介質(zhì)造成壓縮空氣中含有油。必須從氣

7、體中去除液體油。這種過濾器稱為油、氣分離器。 1.5.氣、氣分離一般是采用化學(xué)方法進(jìn)行分離的。例如防毒面具就是把有毒的氣體阻流下來的氣、氣分離。 1.6. 固固分離：固體顆粒大小的分離和不同性質(zhì)的固體顆粒的分離。如沙里淘金就屬于這一類分離。 1.7. 變態(tài)分離：物質(zhì)的三態(tài)在不同的條件下可以形成固態(tài)液態(tài)或氣態(tài)。在分離技術(shù)中有時(shí)是利用物質(zhì)的變態(tài)再進(jìn)行分離的方法稱為變態(tài)分離。例如二種液體是水和油，當(dāng)水變成固體冰時(shí)再用篩分法分離即可以把水分離出來。當(dāng)升溫時(shí)水到沸點(diǎn)變成空氣，也就容易分離了，這種分離的方法均屬于變態(tài)分離。v 上述七種分離類型在實(shí)際分離過程中都不是單純的某一種分離類型。例如機(jī)油濾燃油濾是屬

8、于固液分離的類型，但是由于油與水和濾材的接觸角不同，油中的水份也會(huì)被分離出來一部分。 空氣濾是氣固分離的類型空氣濾是氣固分離的類型,但是空氣中的水和油也會(huì)分離出來。但是空氣中的水和油也會(huì)分離出來。壓縮空氣中所含油和水的溫度，影響著過濾器效率。壓縮空氣中所含油和水的溫度，影響著過濾器效率。如：當(dāng)溫度為如：當(dāng)溫度為30時(shí)，流經(jīng)過濾器的油含量為時(shí)，流經(jīng)過濾器的油含量為20時(shí)的時(shí)的5 倍；倍；當(dāng)溫度上升為當(dāng)溫度上升為40時(shí)，流經(jīng)過濾器的含油量為時(shí)，流經(jīng)過濾器的含油量為20時(shí)的時(shí)的10 倍。倍。所以過濾器一般要安裝在壓縮空氣系統(tǒng)的溫度的最低點(diǎn)。所以過濾器一般要安裝在壓縮空氣系統(tǒng)的溫度的最低點(diǎn)。2.按介質(zhì)

9、過濾終點(diǎn)的類型分類: 2.1.過濾介質(zhì)是空氣: 2.1.1.往天空排放的: 除塵：把向外排放的氣體中有害物質(zhì)和粉塵粒子分離出來。 按粒子大小分有： A. 飄塵：小于10m微粒。 B. 降塵：大于10m微粒。 C.呼吸性粉塵：能進(jìn)入人體內(nèi)，并能沉降在肺內(nèi)的粉塵， 一般指2-7m的微粒。 D.總粉塵：指懸浮于空氣中粉塵的總量，指可測(cè)得為30以下的微粒。 E.有毒粉塵：如鉛、汞、砷等，放射性鈾和釷，游離的sio2。 典型除塵濾筒尺寸：324214660 在150Pa，對(duì)2m微粒的效率是99.99% 總體設(shè)計(jì)是按500 M3/H。 收塵：把氣體中的有用粉塵粒子收集起來，再進(jìn)行風(fēng)選 標(biāo)準(zhǔn)流量：840 M

10、3/H，P分級(jí)，得到有用的微粒。2.1.2.室內(nèi)凈化的:：目前常用美國(guó)聯(lián)邦空氣潔凈度標(biāo)準(zhǔn)FS-209E，指每立方米(英制每立方吋)的空氣中0.5m粒子的數(shù)量:十萬級(jí): 0.5m粒子數(shù)小于(100000個(gè)/立方呎) 35.3100000個(gè)/立方米 萬級(jí): 0.5m粒子數(shù)小于(10000個(gè)/立方呎) 35.310000個(gè)/立方米 千級(jí): 0.5m粒子數(shù)小于(1000個(gè)/立方呎) 35.31000個(gè)/立方米 百級(jí): 0.5m粒子數(shù)小于(100個(gè)/立方呎) 35.3100個(gè)/立方米 十級(jí): 0.5m粒子數(shù)小于(10個(gè)/立方呎) 35.310個(gè)/立方米 我國(guó)新增30萬級(jí):0.5m粒子數(shù)小于(300000

11、個(gè)/立方呎) 35.3300000個(gè)/立方米 過濾器分為粗、中、高中、亞高、高效過濾器產(chǎn)品尺寸已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化：國(guó)外是英制系列：610 610（24 24）過濾器是592 592 我們國(guó)產(chǎn)系列：484 484 面速:粗、中效過濾器的面速是2.5米/秒 高效過濾器的面速是1.3米/秒 濾速:粗效過濾器是迎風(fēng)面積的18倍;中效過濾器是迎風(fēng)面積20-30倍, 高效過濾器是迎風(fēng)面積的60-70倍 過濾器的結(jié)構(gòu)如下:. 凈化凈化 過濾器的分類過濾器的分類v2.1.3.往機(jī)器內(nèi)凈化的過濾器：v汽車空氣過濾器:汽車發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，需要大量空氣進(jìn)入氣缸。而發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)吸入大量空氣的同時(shí)也吸入了許多灰塵。它將加快活塞和

12、氣缸的磨損。所以空氣進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)之前需經(jīng)過空氣濾清器將空氣凈化后，再進(jìn)入汽車發(fā)動(dòng)機(jī)。v灰塵情況：以馬力發(fā)動(dòng)機(jī)為例， 空氣流量是立方米小時(shí)。v良好的路面：含灰量是立方米， v土路：含灰量是0.40.45立方米， 1600-2000v沿土路列隊(duì)行駛：含灰量是1.25-2立方米,5-8v沙漠起風(fēng)暴時(shí)： v空氣壓縮機(jī)： v 從以上數(shù)據(jù)不難看出，不同使用條件空氣里含灰量也不同，若用同一種空氣濾在不同工作環(huán)境和不同的工作時(shí)間其壽命懸殊也是很大的?？諝鉃V安裝情況：空氣中的含塵量與和地面距離有關(guān)，離地面距離越近灰塵粒子越多越大。空氣中含塵量與到地面距離的三次方成正比。 由此可見的同一規(guī)格的空氣濾安裝位置不同（空

13、氣進(jìn)口位置）進(jìn)灰量不同，工作壽命也不同。我們經(jīng)?？匆娪性S多汽車，尤其是大卡車，空氣濾進(jìn)氣口都放在駕駛室上部。3。復(fù)合濾層： 國(guó)內(nèi)的濾材選擇余地太少了：滿足了精度滿足不了壽命。請(qǐng)看下圖：v再看一個(gè)空氣濾紙有復(fù)合層與沒有復(fù)合層的納污量比較.(復(fù)合層比濾紙精度低,不影響濾紙的透氣度)2.2.過濾介質(zhì)是水: 我國(guó)的水資源人均占有量2094M3/a,水世界平均值的1/4。世界上153個(gè)國(guó)家排名121位。冰島第一位，科威特是153位。國(guó)際上確定，人均水資源占有量1000M3/a為生存起碼需求標(biāo)準(zhǔn)。南方是4000M3/a，北方是900M3/a，河北省只有300M3/a，我們?cè)ケ钡貐^(qū)是更嚴(yán)重的缺水地區(qū)。就是這

14、樣的情況水的污染是非常嚴(yán)重的。 水凈化：一般工業(yè)用水的凈化:主要是水的循環(huán)使用和凈化后水的的非飲用水。 有水予過濾、微濾(MF)、高純水用反滲透(RO)、超濾(UF)、納濾(NF)v 水予過濾: 主要去除大于5m的粒子。有線繞式濾芯、溶噴式濾芯、片隙式濾芯、梯型絲纏繞式、和金屬網(wǎng)濾芯、布袋式濾芯、活性碳濾芯,還有叫布水器的濾芯等。v微濾(MF):又稱微孔過濾,屬于精密過濾。應(yīng)用于制藥行業(yè)的除菌。 主要去除0.110m的微粒。 操作壓力0.77KPav反滲透(RO):屬于無孔致密膜 它是針對(duì)海水和苦咸水除鹽開發(fā)的. 主要應(yīng)用于工業(yè)超純水和飲料業(yè)用水。 對(duì)NaCL的截流率達(dá)99.5% 操作壓力1.

15、42MPa。除鹽， 不能反洗?？伤_洗和化學(xué)清洗劑 清洗。v超濾(UF):中空纖維就屬于超濾. 除去水中的膠體和高質(zhì)量大的物質(zhì)。不能除鹽。能反洗。 操作壓力0.070.7MPa。v納濾(NF):具有納米級(jí)孔徑的分子級(jí)過濾。膜本體帶有電荷。截流特性不僅取決于膜孔大小，還有膜靜電作用。能去除1nm溶質(zhì)粒子。 操作壓力0.30.7MPa原水濃水凈水凈水OUT電機(jī)凈水出口排污閥清洗閥差壓控制器放氣閥原水進(jìn)口IN自潔式過濾器自潔式水過濾器過濾工作原理：正常過濾時(shí),原水從進(jìn)口進(jìn)入,經(jīng)過過濾器內(nèi)的濾芯過濾后從凈水口流出,水得到凈化。當(dāng)污染物多的把濾芯堵塞時(shí)(堵 1/2-2/3)在進(jìn)出口上產(chǎn)生了壓差(0.0

16、3-0.05MPa)觸動(dòng)差壓控制器,排污閥打開(相通大氣,壓力為0)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)貼近濾芯表面的吸口,把污染物吸出。水的耗量為1% -1 。水的過濾仍然正常工作。反沖洗的產(chǎn)生可以通過壓力差，也可以定時(shí)工作。排污閥通大氣時(shí)P = 0P1P2反沖人們都想自動(dòng)工作的自潔式水過濾器，如下原理圖。 2.3.過濾介質(zhì)是油或油水混合液: 油濾:按用途分有:泵前吸油濾、泵后的主油濾和回油濾及支路油濾等。 。 v在過濾的技術(shù)參數(shù)中分兩大類： 一類是借助其它物量單位來測(cè)定濾材的參數(shù)，如尺寸、重量、耐溫、強(qiáng)度、透氣度等。只有過濾精度是濾材和過濾器獨(dú)有的單位。他是評(píng)定濾材和過濾器效果的重要指標(biāo)。v這里只說液體過濾時(shí)的精度

17、，測(cè)定有三部分組成:v1、試驗(yàn)介質(zhì)（那類液體）v2、被過濾的粒子性質(zhì)和狀態(tài)如原用AC粉又改用 SiO2小球。v3、在什么流動(dòng)參數(shù)下通過。一次通過法還是多次通過法。 v只有這些因素為確定值后才能談精度值，也就是說多大粒子通過的效率是多少,或者用濾材前后粒子數(shù)比即過濾比 例3 200 v就是說對(duì)3粒子通過濾材前后的粒子數(shù)比-過濾比是200。 = N0/NX v N0-濾前粒子顆粒數(shù)v NX-濾后粒子顆粒數(shù)v過濾效率和過濾比的關(guān)系：v只有這些因素為確定值后才能談精度值，也就是說多大粒子通過的效率是多少,或者用濾材前后粒子數(shù)比即過濾比 例 3 200 v就是說對(duì)3粒子通過濾材前后的粒子數(shù)比-過濾比是2

18、00。 = N0/NX v N0-濾前粒子顆粒數(shù)v NX-濾后粒子顆粒數(shù)v過濾效率和過濾比的關(guān)系：v過濾效率 =( N0- NX)/ N0 v =1-( N0/NX)v =1-1/( N0/NX)v =1-1/v 過濾比 =200 過濾效率 =1-1/200v =99.5%v 過濾器和濾材必須有這樣的一個(gè)精度指標(biāo),才能區(qū)分高和低。但濾材的精度不是過濾器的精度。過濾器包含著過濾器殼體內(nèi)部形狀的繞流和離散作用，濾材形狀和面積不同一樣。在過濾器的使用過程中，由于污染阻力增加，也可以說是過濾器濾芯的有效面積變小了，當(dāng)然流速也變大了，精度也變化了。過濾精度在工作過程中是變化的量。所以過濾器有一個(gè)允許的壓

19、力差，壓力差變大說明濾芯的有效面積在變小。 同樣的過濾器在使用中液體粘度不同，流速也不同，精度也變化了。有了濾材必須要設(shè)計(jì)過濾器，濾材是確定過濾器精度的先決條件，但不是什么精度的濾材就是什么精度的過濾器。 水在油中也是污染物,反之油在水中也是水的污染物。這里要說液液分離。其流程是： 固液分離-破乳-聚結(jié)（也叫粗?；?分離-吸附 固液分離：如果在液體內(nèi)有大固體顆粒，混合液微粒就會(huì)以顆粒為核心浮在上面，破乳不能把固體顆粒切開。 破乳：要把油包的水（或水包的油）切出來，切割的纖維就要具備比乳泡更小的細(xì)纖維，而且細(xì)纖維在液體的沖擊下不能有變化。 聚結(jié)：及時(shí)的把破乳后的微粒變大。(微粒在液體中升降的速

20、度是極低的) 分離：油在水中的上浮速度是水在油中下降速度的5080倍（等同顆粒）。液液分離都是在低流速和低壓力下進(jìn)行的。v1.本來水是清澈透明的,油也是清潔的。機(jī)械的運(yùn)行中,產(chǎn)生污染和運(yùn)行中的混合作用,在水多的狀態(tài)下,形成了O/W水包油的乳化液(也會(huì)有W/O油包水又包在水中的乳狀混合液)在試驗(yàn)時(shí)用280份的水和1份油(重柴油和混合油各一半),在2880轉(zhuǎn)/分的離心泵長(zhǎng)期循環(huán)作用下,形成了乳化液(即使放置數(shù)日也不會(huì)改變)。做為分離用的試驗(yàn)液。v2.破乳聚結(jié): 要把水中油除掉,先要把包著的油從水中取出(切開)這個(gè)過程就是破乳。試驗(yàn)用超細(xì)無機(jī)纖維濾層的深層過濾，因?yàn)闊o機(jī)纖維的尺寸微細(xì)和纖維的穩(wěn)定性,乳液在多層的細(xì)纖維上實(shí)現(xiàn)破乳(切割)。又利用無機(jī)纖維的親油性使細(xì)微的油粒掛在纖維上, 油粒在纖維上數(shù)量的增多變成大滴。實(shí)現(xiàn)了最初的聚結(jié)。v 一層水一層油二層水三層水四層水二層油三層油四層油濾層濾層濾層濾層1份水1份水1份水1份水1份油1/50份油1/2500份 油1/62500份油K=50v壓向下一層纖維,壓力作用是油滴被壓向下一層纖維，然后在聚結(jié)增大，又移向下游油滴更大。