1. Įvadas
Nailono filtrai{0}}ypačaustas nailono tinklelisir monofilamentiniai nailoniniai ekranai{0}}tapo vienu vertingiausių, ekonomiškiausių-ir techniškai patikimiausių filtravimo sprendimų vandens valymo pramonėje. Dėl jų mechaninio stiprumo, kontroliuojamo porų vienodumo, hidrofilinio paviršiaus chemijos ir mažo srauto pasipriešinimo jie gali būti naudojami daugybėje inžinerinių vandens-aplinkų, nuo siurblių apsaugos ir pramoninių aušinimo sistemų iki žemės ūkio, akvakultūros, išankstinio gėlinimo apdorojimo, aplinkos nuotėkio kontrolės ir pažangaus vandens poliravimo.
Šiame straipsnyje nagrinėjami nailoniniai filtrai išinžinerinė perspektyva, įskaitant tai, kaip jie veikia veikiant hidraulinei apkrovai, kaip jie integruojami į sistemos konstrukciją, jų atsparumo srautui elgseną, pramonės -konkrečių atvejų tyrimus, numatomą eksploatavimo trukmę, sąnaudų ir naudos analizę ir išsamias lenteles, skirtas porų dydžio pasirinkimui, slėgio-lašelių interpretavimui ir medžiagų bei vandens suderinamumui.
Pabaigoje tiksliai suprasite, kodėl nailonas plačiai naudojamas vandens filtravimui-ir kaip tinkamai nurodyti nailoninius filtrus, kad pramoninėse sistemose veiktų didelis-efektyvumas ir ilgaamžiškumas.

2. Medžiagų inžinerija: kodėl nailonas taip gerai veikia vandens filtravimo srityje
Nailonas (poliamidas) turi keletą inžinerinių pranašumų, todėl jis idealiai tinka teršalams iš vandens pašalinti:
2.1 Struktūrinis stiprumas esant slėgiui
Nailono pluoštai išlaiko tempimo stabilumą net esant:
didelis įleidimo greitis
siurbimo slėgis siurblio įleidimo angose
abrazyvinių dalelių srautas
greiti srauto krypties pokyčiai
Tinklo porų geometrija išlieka vienoda, o tai reiškia, kad filtravimo laipsnis laikui bėgant nesikeičia.
2.2 Hidrofilinė prigimtis
Nailonas turi natūralų paviršiaus drėkinimą, o tai reiškia:
vanduo tolygiai pasklinda per tinklelį
burbuliukai išsivalo greičiau
sumažėja slėgio kritimas
filtravimas pradedamas iš karto be-drėkinimo
Hidrofobinėms alternatyvoms (polipropilenui, PTFE) reikalingos drėkinančios medžiagos, todėl sistema tampa sudėtingesnė.
2.3 Didelis pralaidumas
Atsparumas srautui yra daug mažesnis, palyginti su audinio filtrais, klostuotu popieriumi ar didelio{0}}tankio PE tinkleliu.
2.4 Platus suderinamumas su vandens tipais
Nailonas išlaiko cheminį stabilumą:
gėlo vandens
požeminis vanduo
vidutiniškai sūrus vanduo
komunalinis vanduo
pramoninio proceso vanduo
2.5 Didelis atsparumas dilimui
Smėliu-prikrautas vanduo, rūdžių dalelės ir smėlis lengvai nepažeidžia nailono pluošto.
3. TipaiNailono filtraiNaudojamas inžinerinėse vandens sistemose
Įvairios pramonės šakos naudoja skirtingas nailoninių filtrų konstrukcijas.
1 lentelė. Nailono vandens filtrų inžineriniai tipai
|
Filtro tipas |
Statyba |
Tipiškas naudojimas |
Stiprybės |
|
Monofilamentinis nailono tinklelis |
Pavieniai ištisiniai siūlai |
Siurblių ekranai, įsiurbimo filtrai |
Vienodos poros, didelis srautas, ilgas tarnavimo laikas |
|
Austas daugiafilamentinis nailono tinklelis |
Surišti pluoštai |
Nuosėdų šalinimas, technologinis vanduo |
Didelis{0}}nešvarumų sulaikymo gylis |
|
Nailono filtrų kasetės |
Tinklas apvyniotas ant atraminės šerdies |
Pramoninės cirkuliacinės kilpos |
Aukšto slėgio stabilumas |
|
Nailono membrana (0,1–1 µm) |
Lieta polimerinė plėvelė |
Laboratorinis vanduo, poliravimas |
Mikro{0}}lygio tikslumas |
|
Nailono tinklinės kojinės |
Vamzdinis tinklinis filtras |
Statybinių nuosėdų kontrolė |
Didelė apkrova, lankstus |
|
Įpurškimo formos nailono ekranai |
Formuoti rėmeliai + tinklelis |
Siurbliai, aušintuvai, kondensatoriai |
Atsparus smūgiams-, patvarus |
4. Nailono vandens filtravimo inžineriniai principai
4.1 Vandens filtravimo mechanizmai
Paviršiaus filtravimas
Didesnės nei porų dalelės išlieka tinklelio paviršiuje. Idealiai tinka:
drėkinimas
aušinimo vanduo
šulinio vanduo
Giluminis filtravimas
Daugiagijinis nailonas sulaiko nuosėdas pluošto ryšuliuose:
dumblas
organinės medžiagos
smulkios kruopos
Sijojimas ({0}}dydžio išskyrimas)
Dažniausias mechanizmas: labai nuspėjamas veikimas
pastovus filtravimo laipsnis
Adsorbcinis fiksavimas
Dėl polinių amido grupių:
koloidai
mikrobų fragmentai
organinių dalelių
Šis efektas pagerina poliravimo procesus.
5. Nailono vandens filtrų panaudojimas pramonėje
Žemiau pateikiamos pagrindinės pramonės šakos ir inžinerinės programos, kuriose dominuoja nailono filtrai.
5.1 Siurblio apsauga ir vandens paėmimo sistemos
Nailono tinkleliai yra standartiniai:
povandeninio siurblio įsiurbimo angos
gręžinių siurbliai
išcentrinio siurblio siurbimo linijos
ŠVOK aušintuvai ir aušinimo siurbliai
Inžinerinės priežastys
didelis pralaidumas apsaugo nuo kavitacijos
pluoštai atsparūs abrazyvinėms dalelėms
mažas užsikimšimo greitis
Atvejo pavyzdys
Naudojamas komunalinis šulinio siurblys200 µm nailono tinklelispailginti techninės priežiūros intervalai nuo 3 iki 11 mėnesių dėl sumažėjusio smėlio suvartojimo.
5.2 Pramoninės aušinimo vandens sistemos
Aušinimo bokštuose kaupiasi:
vabzdžių
dumblių gabalėliai
ore sklindančių šiukšlių
rūdžių dribsniai
Nailono filtrai montuojami:
baseino sieteliai
kondensatoriaus tiekimo linijos
cirkuliacijos kilpos
Inžinerijos privalumai
pigus{0}}diegimas
nuolatinis didelis srautas
žemas slėgio kritimas
5.3 Žemės ūkis ir drėkinimo sistemos
Drėkinimo skleidėjai lengvai užsikemša. Nailono tinklelis užtikrina stabilumą ir lengvą valymą.
Naudoja
lašelinio drėkinimo filtrai
sukimosi sistemos sieteliai
tręšimo sistemos
Kodėl nailonas yra idealus
cheminis atsparumas
didelio nuolaužų surinkimas
ilgai-išsilaiko saulėje / karštyje
5.4 Akvakultūra ir žuvininkystė
Žuvų ūkiams reikalingas nuolatinis vandens skaidrumas.
Filtravimo programos
įleidimo angos patikrinimas
mikrodumblių pašalinimas
apsaugoti siurblius ir cirkuliacines sistemas
Inžineriniai privalumai
nailonas neleidžia pakenkti žuvims
jokio cheminio išplovimo
lengva valyti kasdien
5.5 Maisto ir gėrimų skalavimo vanduo
Nailonas atitinka maisto{0}}klasės standartus:
FDA 21 177 1500 CFR
ES 10/2011
Naudojamas:
daržovių plovimas
butelių skalavimo linijos
alaus ir gėrimų vanduo
5.6 Aplinka / Statyba / Lietaus vandens tvarkymas
Nailono filtro kojinės ir tinklinės užtvaros pašalina:
nuosėdos
molio dalelės
organinių šiukšlių
Kodėl inžinieriai renkasi nailoną
patvarus
daugkartinio naudojimo
didelis{0}}tėkmės pajėgumas
6. Inžinerinio dydžio ir atrankos gairės
6.1 Tinkamo porų dydžio pasirinkimas
2 lentelė. Rekomenduojami vandens sistemos tipo porų dydžiai
|
Vandens tipas |
Rekomenduojamas porų dydis |
Priežastis |
|
Ežero vanduo |
200–600 µm |
Pašalina dumblius + vabzdžius |
|
Šulinio vanduo |
50–150 µm |
Blokuoja smėlį + rūdis |
|
Drėkinimas |
50–400 µm |
Apsaugo emiterio užsikimšimą |
|
Aušinimo bokštas |
100–300 µm |
Pašalina ore esančias šiukšles |
|
Maisto perdirbimas |
25–150 µm |
Užtikrina aiškumą ir higieną |
|
Laboratorinis vanduo |
0.2–5 µm |
Smulkus poliravimas |
6.2 Srauto ir slėgio-kritimo modeliavimas
Slėgio kritimo skaičiavimas:
ΔP = (μ × V × L) / K
Kur:
μ=vandens klampumas
V=srauto greitis
L=filtro storis
K=pralaidumo koeficientas
Nailonas turiaukštas K, dėl ko atsirandamažas ΔP.
7. Inžinerinės priežiūros strategijos
7.1 Atbulinis plovimas
Dažnas drėkinimo arba vėsinimo kilpose.
7.2 Ultragarsinis valymas
Idealiai tinka užsikimšusiems daugiagijiniams tinkleliams.
7.3 Cheminis valymas
Tik švelnūs plovikliai.
Venkite:
chloro
stiprios rūgštys
hipochloritas
8. Gedimų režimai, diagnostika ir sprendimai
3 lentelė. Inžinerinių gedimų analizė
|
Nesėkmės režimas |
Priežastis |
Sprendimas |
|
Pluošto trapumas |
Chloro poveikis |
Sumažinti chloro kiekį; naudokite PP arba nerūdijantį plieną |
|
Staigus slėgio padidėjimas |
Užsikimšimas |
Įdiekite išankstinį{0}}ekraną |
|
Tinklo plyšimas |
Aštrios šiukšlės |
Padidinti storį |
|
Lėtas srauto pradžia |
Oro užraktas |
Iš anksto{0}}šlapias tinklelis |
9. Sąnaudų ir naudos inžinerinė analizė
Nailono privalumai:
maža kaina
ilgas tarnavimo laikas
paprastas valymas
didelis efektyvumas
plataus porų dydžio prieinamumas
Sąnaudų mažinimo pavyzdžiai
siurblio remonto sumažinimas
energijos taupymas dėl mažesnio ΔP
mažiau filtrų keitimo
sumažintas proceso prastovos laikas
10. Išvada
Nuo žemės ūkio iki pramoninių aušinimo sistemų, nuo siurblių apsaugos iki aplinkos nuotėkio valdymo – nailoniniai filtrai tapo viena iš daugiafunkcinių ir inžinieriškai efektyviausių{0}filtravimo medžiagų vandens pramonėje. Dėl jų hidrofiliškumo, mechaninio patvarumo, didelio porų-dydžio ir ekonomiškumo{3}} nailonas yra tinkamiausias pasirinkimas tiek didelės apimties pramoninėms sistemoms, tiek specializuotoms procesų{5} vandens reikmėms.
