Os filtros de vapor são equipamentos essenciais para a remoção de impurezas no vapor (como partículas sólidas, gotas de água, névoa de óleo, etc.) e são amplamente utilizados nas indústrias de processamento de alimentos, farmacêutica, química, energia, etc. que exigem maior pureza do vapor. Seu princípio de trabalho é baseadoTecnologia de filtração e separação multinívelAtravés de diferentes estruturas de filtros ou meios de filtragem, usando a colisão inercial, interceptação, condensação, adsorção e outros efeitos para separar as impurezas do vapor.
O processo de filtragem de um filtro de vapor depende principalmente dos seguintes efeitos físicos, e os diferentes tipos de filtros se concentram em uma combinação de um ou mais desses mecanismos:
Colisão inercial
Quando o vapor de alta velocidade transporta partículas de impureza (como ferrugem de ferro, escara), se encontrar obstáculos no meio de filtragem (como fibra do elemento de filtro, estrutura microporosa), o vapor pode circular, mas as partículas de maior massa não podem mudar de direção a tempo devido à inércia, colidiram com os obstáculos e serão retidos.
Aplicável a: partículas sólidas ou gotas de diâmetro maior (geralmente > 1 μm).
Efeito de interceptação
Quando o diâmetro das partículas de impureza é próximo ou maior do que o tamanho dos microporos do meio de filtragem, as partículas são bloqueadas diretamente na superfície ou no interior do meio e não podem passar com o vapor.
Aplicável a: partículas de tamanho médio (0,1-1μm) são o principal mecanismo de filtração fina.
Efeito de Cohesião
As pequenas gotas no vapor (como a água condensada) ou a névoa de óleo, quando fluem através do meio de filtragem, se adsorem entre si devido à tensão superficial ou à hidrofilidade / oleofilidade do meio, condensam-se em gotas maiores e, finalmente, se depositam no fundo do filtro devido à gravidade (por meio da abertura de drenagem).
Aplicável para: remoção de impurezas líquidas no vapor (por exemplo, água, óleo).
Efeito de adsorção
Alguns filtros usam meios com estrutura porosa, como carvão ativo, cerâmica e outros, para absorver substâncias orgânicas, moléculas odorosas ou partículas extremamente pequenas (<0,1 μm) no vapor através da força intermolecular (força de Van der Waal).
Aplicável para: filtração de alta precisão ou remoção de impurezas químicas específicas.
A estrutura dos filtros de vapor geralmente incluiCasco, elemento de filtro (meio de filtro), tomada de importação e exportação, abertura de esgotamentoEm outras partes, o fluxo de trabalho é o seguinte:
Vapor entraO vapor que contém impurezas entra na caixa da entrada do filtro, devido à expansão da seção de circulação, a velocidade de fluxo diminui temporariamente e as impurezas de grandes partículas se precipitam inicialmente devido à gravidade.
Intercepção de mídia de filtroQuando o vapor flui através do filtro (como rede metálica, cerâmica porosa, filtro dobrável, etc.), através do mecanismo de colisão inercial, interceptação, condensação e outros acima, as impurezas são capturadas pelo filtro e o vapor puro atravessa o filtro.
Separação e eliminação de impurezasAs impurezas sólidas retenidas são ligadas à superfície ou ao interior do filtro, e as impurezas líquidas (como gotas de água condensadas, gotas de óleo) fluem ao longo da parede interna do filtro ou da carcaça para o fundo e são eliminadas através da abertura regular da válvula de drenagem.
Saída de vapor puroO vapor purificado sai da saída do filtro e entra em equipamentos posteriores (por exemplo, esterilizadores, trocadores de calor).
O elemento de filtro é o núcleo do filtro de vapor, cujo material e estrutura determinam a precisão do filtro e as condições de aplicação:
Filtro de rede metálicaComposto de uma rede de aço inoxidável de múltiplas camadas, resistente a altas temperaturas, corrosão, precisão de filtragem média (geralmente 1-100 μm), adequado para a filtração grosseira de vapor industrial (como a remoção da ferrugem do tubo).
Filtro de sinterização de cerâmica porosa / metalA sinterização de cerâmica ou pó metálico para formar uma estrutura microporosa, com alta precisão de filtração (0,1-1 μm), resistência a altas temperaturas e pressões, é adequada para cenários de alta precisão como produtos farmacêuticos, alimentos e outros.
Filtro dobrávelFeito de politetrafluoroetileno (PTFE) e outros materiais poliméricos dobrados, a área de superfície é grande, a precisão da filtração pode chegar a 0,01 μm, mas a resistência à temperatura é pobre (geralmente < 150 ° C), aplicável a vapor saturado a baixa temperatura ou vapor limpo.
Filtro de carvão ativoUtilizado para a adsorção de impurezas orgânicas ou odores no vapor, muitas vezes como o último estágio de filtração em vários estágios.
Selecção da precisão do filtroDe acordo com as necessidades do equipamento a jusante (por exemplo, a necessidade de esterilização < 0,2 μm), escolha o filtro de precisão adequada para evitar que a filtragem excessiva cause uma queda de pressão excessiva (afete o fluxo de vapor).
Resistência a altas temperaturasA temperatura do vapor geralmente é de 100 a 300 ° C, o material do elemento de filtro deve suportar altas temperaturas (como metal, cerâmica é melhor do que plástico) para evitar deformação ou liberação de poluentes.
Manutenção regularO filtro pode causar obstrução devido à acumulação de impurezas e precisa ser limpo ou substituído regularmente (de acordo com a diferença de pressão, geralmente a diferença de pressão é necessária para ser mantida quando excede 0,1 MPa), ao mesmo tempo que as impurezas líquidas são eliminadas a tempo pela abertura de drenagem para evitar a poluição secundária.
Em suma, os filtros de vapor separam as impurezas no vapor de forma eficiente através de um projeto estrutural específico e mecanismos de filtragem para garantir a segurança e a estabilidade do processo subsequente.