1. Johdanto
Nylonsuodattimet-erityisestikudottu nylonverkkoja monofilamenttisista nailonseuloista-on tullut yksi arvokkaimmista, kustannustehokkaimmista-ja teknisesti luotettavimmista suodatusratkaisuista vedenkäsittelyalalla. Niiden mekaaninen lujuus, hallittu huokosten tasaisuus, hydrofiilinen pinnan kemia ja alhainen virtausvastus mahdollistavat niiden käytön kymmenissä suunnitelluissa veden-käsittelyympäristöissä pumppujen suojauksesta ja teollisuuden jäähdytysjärjestelmistä maatalouteen, vesiviljelyyn, suolanpoiston esikäsittelyyn, ympäristön valumisen hallintaan ja edistyneeseen prosessiveden kiillotukseen.
Tässä artikkelissa tarkastellaan nailonsuodattimiainsinöörinäkökulmasta, mukaan lukien kuinka ne toimivat hydraulisessa kuormituksessa, miten ne integroidaan järjestelmäsuunnitelmiin, niiden virtausvastuskäyttäytyminen, alakohtaiset tapaustutkimukset, odotettu käyttöikä, kustannus-hyötyanalyysi ja yksityiskohtaiset taulukot huokoskoon valinnasta, paine{1}}pisaroiden tulkinnasta sekä materiaalin ja veden yhteensopivuudesta.
Loppujen lopuksi ymmärrät tarkalleen, miksi nailonia käytetään laajalti veden suodattamiseen-ja kuinka nailonsuodattimet määritetään oikein korkean-tehokkuuden ja pitkän{2}}keston takaamiseksi teollisuusjärjestelmissä.

2. Materiaalitekniikka: Miksi nailon toimii niin hyvin veden suodatuksessa
Nailonilla (polyamidilla) on useita teknisiä etuja, jotka tekevät siitä ihanteellisen epäpuhtauksien poistamiseen vedestä:
2.1 Rakenteellinen lujuus paineen alaisena
Nailonkuidut säilyttävät vetokestävyyden myös:
suuri sisääntulonopeus
imupaine pumpun imuaukoissa
hankaavien hiukkasten virtaus
nopeita muutoksia virtaussuunnassa
Verkkohuokosgeometria pysyy yhtenäisenä, mikä tarkoittaa, että suodatusarvo ei ajaudu ajan myötä.
2.2 Hydrofiilinen luonne
Nailonilla on luonnollinen pinnan kostutuskäyttäytyminen, mikä tarkoittaa:
vesi leviää tasaisesti verkon läpi
kuplat poistuvat nopeammin
painehäviö vähenee
suodatus alkaa välittömästi ilman esikastelua-
Hydrofobiset vaihtoehdot (polypropeeni, PTFE) vaativat kostutusaineita, mikä lisää järjestelmän monimutkaisuutta.
2.3 Korkea läpäisevyys
Virtausvastus on paljon pienempi verrattuna kangassuodattimiin, laskostettuun paperiin tai korkean -tiheyden PE-verkkoihin.
2.4 Laaja yhteensopivuus vesityyppien kanssa
Nylon säilyttää kemiallisen stabiilisuuden:
makeanveden
pohjavesi
kohtalaisen suolainen vesi
kunnallinen vesi
teollinen prosessivesi
2.5 Korkea kulutuskestävyys
Hiekka-kuormattu vesi, ruostehiukkaset ja hiekka eivät helposti vahingoita nailonkuituja.
3. TyypitNylon suodattimetKäytetään teknisissä vesijärjestelmissä
Eri toimialat käyttävät erilaisia nailonsuodatinrakenteita.
Taulukko 1. Nailon-vesisuodattimien tekniset tyypit
|
Suodattimen tyyppi |
Rakentaminen |
Tyypillinen käyttö |
Vahvuudet |
|
Monofilamentti nylonverkko |
Yksittäiset jatkuvat filamentit |
Pumppujen suodattimet, imusuodattimet |
Tasaiset huokoset, korkea virtaus, pitkä käyttöikä |
|
Kudottu monisäikeinen nylonverkko |
Niputettuja kuituja kudottu |
Sedimentin poisto, prosessivesi |
Suuri lian{0}}pidätyssyvyys |
|
Nylon suodatinpatruunat |
Verkkokääritty tukiytimen päälle |
Teolliset kiertosilmukat |
Korkean paineen vakaus |
|
Nylonkalvo (0,1–1 µm) |
Valettu polymeerikalvo |
Laboratoriovesi, kiillotus |
Mikro-tason tarkkuus |
|
Nylon verkkosukat |
Putkimainen verkkosuodatin |
Rakentamisen sedimentin hallinta |
Suuri kantavuus, joustava |
|
Ruiskuvaletut nylon-näytöt |
Valetut kehykset + verkko |
Pumput, jäähdyttimet, lauhduttimet |
Iskunkestävä-, kestävä |
4. Nylon-veden suodatuksen tekniset periaatteet
4.1 Veden suodatusmekanismit
Pintasuodatus
Huokoskokoa suuremmat hiukkaset jäävät verkon pinnalle. Ihanteellinen:
kastelu
jäähdytysvesi
kaivon vettä
Syvyyssuodatus
Monisäikeinen nylon vangitsee sedimentin kuitukimppuihin:
lietettä
orgaanista ainesta
hienoa hiekkaa
Seulonta (koko{0}}poissulkeminen)
Yleisin mekanismi: erittäin ennustettava suorituskyky
tasainen suodatusaste
Adsorptiivinen sieppaus
Polaarisista amidiryhmistä johtuen:
kolloidit
mikrobien fragmentteja
orgaaniset hiukkaset
Tämä vaikutus parantaa kiillotusprosesseja.
5. Nylon-vesisuodattimien teolliset sovellukset
Alla on tärkeimmät teollisuudenalat ja suunnittelusovellukset, joilla nylonsuodattimet hallitsevat.
5.1 Pumpun suojaus ja vedenottojärjestelmät
Nylon verkkoseinäkkeet ovat vakiona:
uppopumppujen imuaukot
porausreiän pumput
keskipakopumpun imulinjat
LVI-jäähdyttimet ja jäähdytyspumput
Tekniset syyt
korkea läpäisevyys estää kavitaatiota
kuidut kestävät hankaavia hiukkasia
alhainen tukkeutumisaste
Tapausesimerkki
Käyttää kunnallista kaivopumppua200 µm nylonverkkopidentyneet huoltovälit 3 kuukaudesta 11 kuukauteen hiekan kulutuksen vähenemisen vuoksi.
5.2 Teollisuuden jäähdytysvesijärjestelmät
Jäähdytystornit kerääntyvät:
hyönteisiä
levän palasia
ilmassa kulkevia roskia
ruostehiutaleita
Nailonsuodattimet asennetaan:
altaan siivilät
lauhduttimen syöttölinjat
kiertosilmukat
Tekniset edut
edullinen{0}}asennus
jatkuva korkea virtaus
matala paineen lasku
5.3 Maatalous ja kastelujärjestelmät
Kastelulaitteet tukkeutuvat helposti. Nailonverkko tarjoaa vakauden ja helpon puhdistuksen.
Käyttää
tippakastelun suodattimet
kääntöjärjestelmän siivilät
lannoitusjärjestelmät
Miksi nylon on ihanteellinen
kemiallinen kestävyys
korkean roskan talteenotto
kestää pitkään-auringossa/lämmössä
5.4 Vesiviljely ja kalastus
Kalatilat vaativat jatkuvaa veden kirkkautta.
Suodatussovellukset
sisääntulon seulonta
mikrolevien poisto
pumppujen ja kiertojärjestelmien suojaamiseen
Tekniset edut
nylon välttää vahingoittamasta kaloja
ei kemiallista huuhtoutumista
helppo puhdistaa päivittäin
5.5 Ruoka ja juoma Huuhteluvesi
Nylon täyttää elintarvike{0}}laatustandardit:
FDA 21 CFR 177.1500
EU 10/2011
Käytetään:
vihannesten pesu
pullon huuhtelulinjat
panimo- ja juomavesi
5.6 Ympäristö / Rakentaminen / Hulevesien hallinta
Nailonsuodatinsukat ja verkkosuojat poistavat:
sedimenttiä
savihiukkasia
orgaanisia roskia
Miksi insinöörit valitsevat nailonin
kestävä
uudelleen käytettävä
suuri{0}}virtauskapasiteetti
6. Tekniset mitoitus- ja valintaohjeet
6.1 Oikean huokoskoon valitseminen
Taulukko 2. Suositeltavat huokoskoot vesijärjestelmätyypille
|
Vesityyppi |
Suositeltu huokoskoko |
Syy |
|
Järven vesi |
200–600 µm |
Poistaa levät + hyönteiset |
|
Kaivon vesi |
50–150 µm |
Lohko hiekka + ruoste |
|
Kastelu |
50–400 µm |
Estää emitterin tukkeutumisen |
|
Jäähdytystorni |
100–300 µm |
Poistaa ilmassa olevat roskat |
|
Elintarvikkeiden jalostus |
25–150 µm |
Varmistaa selkeyden ja hygienian |
|
Laboratoriovesi |
0.2–5 µm |
Hieno kiillotus |
6.2 Virtauksen ja paineen-pudotuksen mallinnus
Painehäviön laskenta:
ΔP = (μ × V × L) / K
Jossa:
μ=veden viskositeetti
V=virtausnopeus
L=suodattimen paksuus
K=läpäisevä kerroin
Nylonilla onkorkea K, mikä johtaaalhainen ΔP.
7. Tekniset ylläpitostrategiat
7.1 Takaisinpesu
Yleinen kastelu- tai jäähdytyssilmukoissa.
7.2 Ultraäänipuhdistus
Ihanteellinen tukkeutuneille multifilamenttiverkoille.
7.3 Kemiallinen puhdistus
Vain miedot pesuaineet.
Välttää:
kloori
vahvoja happoja
hypokloriitti
8. Vikatilat, diagnostiikka ja ratkaisut
Taulukko 3. Teknisten virheiden analyysi
|
Vikatila |
Aiheuttaa |
Ratkaisu |
|
Kuitujen hauraus |
Altistuminen kloorille |
Vähennä klooria; käytä PP:tä tai ruostumatonta terästä |
|
Äkillinen paineen nousu |
Tukkeutuminen |
Asenna esi{0}}näyttö |
|
Verkon repeytyminen |
Teräviä roskia |
Lisää paksuutta |
|
Hidas virtaus käynnistyy |
Ilmalukko |
Esi-märkä verkko |
9. Kustannus-hyöty-suunnitteluanalyysi
Nylonin edut:
alhaiset kustannukset
pitkä käyttöikä
yksinkertainen puhdistus
korkea hyötysuhde
laaja huokoskoon saatavuus
Esimerkkejä kustannusten alentamisesta
pumpun korjauksen vähentäminen
energiansäästö alhaisemmasta ΔP:stä
vähemmän suodattimien vaihtoja
vähentää prosessin seisokkeja
10. Johtopäätös
Maataloudesta teollisuuden jäähdytysjärjestelmiin, pumppujen suojauksesta ympäristön valumien hallintaan, nailonsuodattimista on tullut yksi monikäyttöisimmistä ja teknisesti -tehokkaimmista suodatusmateriaaleista vesiteollisuudessa. Niiden hydrofiilisyys, mekaaninen kestävyys, laaja huokos-koko ja kustannus-tehokkuus tekevät nailonista ensisijaisen valinnan sekä suurien-volyymien teollisuusjärjestelmiin että erikoistuneiden prosessien-vesisovelluksiin.
