疊片過濾器過濾疊片的設(shè)計要點及結(jié)構(gòu)優(yōu)化

1、<p>　　疊片過濾器過濾疊片的設(shè)計要點及結(jié)構(gòu)優(yōu)化</p><p>　　摘要：疊片是疊片過濾器中一個非常關(guān)鍵的部件，本文主要介紹了過濾疊片設(shè)計的理論依據(jù)、參數(shù)計算、結(jié)構(gòu)設(shè)計的要點，并通過軟件對疊片之間進行流場分析，進一步優(yōu)化疊片的結(jié)構(gòu)。 </p><p>　　關(guān)鍵詞：疊片；過濾器；結(jié)構(gòu)設(shè)計； </p><p>　　The designing key of

2、the disc in the discs-type filter </p><p>　　and structure optimizing </p><p>　　Zhang-Zhihai </p><p>　　(Guang Dong Lian su technology and industry Co. , Ltd, Shunde 528300) </p>

3、;<p>　　Abstract:Disc is the very important part of the discs-type filter. This article introduce the disc designing points including the theory、parameter、structure that affect the filtration result.In addition, op

4、timize thedisc structure depending on the result of the water field analyzing by the Fluent software. </p><p>　　Key words:disc; filter; structure design; </p><p>　　中圖分類號：TU318 文獻標識碼：A文章編號： </

5、p><p><b>　　概述 </b></p><p>　　水資源是人類不可替代的重要資源，水污染是世界各國共同關(guān)心并探討解決的問題。污水處理需要使用各種過濾設(shè)備，疊片過濾器與其他過濾裝置相比，具有過濾精度高、截留雜質(zhì)的能力強、使用壽命長等優(yōu)點，因此被廣泛應用于工業(yè)污水處理、農(nóng)業(yè)灌溉系統(tǒng)等領(lǐng)域中。 </p><p>　　疊片是疊片過濾器中一個非常關(guān)

6、鍵的部件，它是兩邊刻有大量一定微米尺寸溝槽的塑料圓環(huán)薄片。由一系列這樣結(jié)構(gòu)的塑料片疊壓在內(nèi)撐上并壓緊，疊片之間的溝槽交叉，從而制造出擁有一系列獨特過濾通道的深層過濾單元。本文主要介紹了在設(shè)計過濾疊片時應注意的問題：包括過濾精度計算、疊片不同溝槽截面尺寸對過濾效果的影響等。通過理論計算和軟件分析，找到一種制造成本較低、過濾效率高且易于清洗的較佳疊片形狀和結(jié)構(gòu)方式。 </p><p>　　2、過濾疊片的設(shè)計要點 &l

7、t;/p><p>　?。?）目數(shù)的定義：一般定義是指在1英寸*1英寸的面積內(nèi)的篩網(wǎng)，物料能通過該篩網(wǎng)，篩網(wǎng)的孔數(shù)即定義為目數(shù)。 </p><p>　　對于疊片濾芯這種立體結(jié)構(gòu)的過濾單元，雙面三角形溝槽疊片的目數(shù)可以由定義等效的引申得到： </p><p>　　其中：m-疊片的數(shù)目ｎ疊片單面上溝槽數(shù)量ｔ疊片的厚度ｄ0―圓環(huán)疊片的內(nèi)徑 </p><p&g

8、t;　　（2）過流量的計算 </p><p>　　在過濾面積一定的情況下，過流量跟過濾精度密切相關(guān)，過濾精度越高，單位時間的流量就越少。一般情況下，只要給定過濾精度和濾芯尺寸，就可以推算出過濾系統(tǒng)的過流量。 </p><p>　　其中：a-溝槽的寬度b-溝槽的深度n-每塊疊片單面上溝槽的數(shù)量m-疊片的數(shù)目 </p><p>　　q-單位濾槽表面積過流量 </p

9、><p>　　3、疊片結(jié)構(gòu)對過濾效果的影響 </p><p>　　三角形溝槽是疊片設(shè)計中最常用的濾槽結(jié)構(gòu)方式，三角形溝槽的開口角度、溝槽的深度等因素，對疊片濾芯的過濾精度和效率、壓力損耗、水流速度變化等有很大的影響。其中，三角形的開口角度對過濾效果有很大的影響，下面我們來講述一下。 </p><p>　　為了找出最合適的角度，對相同精度的三角形溝槽疊片進行模擬分析，選擇

10、3種情況： </p><p>　　L=100um，α=30°，h=187um; </p><p>　　L=100um, α=60°，h=87um; </p><p>　　L=100um, α=120°，h=29um; </p><p>　　其中，L是過濾槽的寬度；α為槽的開口角度；h為過濾槽的深度。 </p

11、><p>　　假設(shè)過濾液由外向內(nèi)流過過濾通道， 使用流體力學分析軟件Fluent中的多相流混合模型，將3種工況疊片的模型網(wǎng)格導入Fluent中，定義流體的物理性質(zhì)，然后設(shè)定邊界條件，可得到模擬計算后的結(jié)果如圖1所示： </p><p>　　圖1：不同角度溝槽混合液壓力和水速度曲線圖 </p><p>　　通過對比過濾精度相同、但開口角度不同的的疊片的混合液壓力曲線圖，我

12、們可以看出 ：在相同的條件下，流經(jīng)60度疊片的水流壓力梯度變化相對均勻，并且在相同截面處壓力損失比其他疊片要小。 </p><p>　　各個模型的水速度曲線圖表明，在相同的條件下，相同截面處60度模型速度的變化范圍明顯小于其他模型。 </p><p>　　4、過濾疊片結(jié)構(gòu)的優(yōu)化 </p><p>　　（1）圓環(huán)狀溝槽過濾疊片 </p><p>

13、;　　由于三角形溝槽的疊片模具加工相對復雜，且過濾線的長度短。假如將疊片的一面做成"S"形的連續(xù)突臺，另一面做成同心圓環(huán)形溝槽，不僅能增加過濾線的長度和交叉點的數(shù)量，而且大大減低模具加工的費用和時間。 </p><p>　　（2）錐形三角形過濾疊片 </p><p>　　雙面三角形濾槽疊片堆疊時容易錯位，雜質(zhì)就在濾芯內(nèi)部的錯位疊片上堆積，造成網(wǎng)孔的堵塞。同時因為疊片與水

14、流方向成交角，導致反沖洗時不徹底。錐形三角形過濾疊片具有獨特的錐形角，利用順水流方向的反沖洗，能更有效的清洗過濾器內(nèi)的雜質(zhì)。同時，錐形疊合，疊片的內(nèi)外側(cè)自動對齊，疊層內(nèi)外側(cè)光滑，減少了雜質(zhì)在濾芯內(nèi)部的堆積造成網(wǎng)孔的堵塞。 </p><p><b>　　5、結(jié)語 </b></p><p>　　在疊片過濾器過濾疊片的設(shè)計過程中，要根據(jù)系統(tǒng)的綜合因素選擇疊片過濾槽的形式和結(jié)

15、構(gòu)。模擬混合液的流場分析結(jié)構(gòu)告訴我們，疊片結(jié)構(gòu)對過濾效果主要的影響因素有：溝槽的開口角度、溝槽的寬度和溝槽的方向等。在實際的開發(fā)設(shè)計過程中，要結(jié)合系統(tǒng)的過流量、過濾精度、工作壓力，還有模具開發(fā)成本等條件來選擇合適的疊片結(jié)構(gòu)。錐形過濾疊片有其獨特的優(yōu)勢，在突破某些技術(shù)難點后必然會得到廣泛的應用。 </p><p><b>　　參考文獻 </b></p><p>　　[1