陶瓷過濾器

簡介

陶瓷過濾器，是由具有兩個端面和外周面并隔開隔壁形成有多個從一個端面一直貫穿到另一個端面的被凈化流體的主流路的多孔質(zhì)體和配置在主流路的內(nèi)壁面的過濾膜所構(gòu)成。通過一個端面?zhèn)鹊拈_口部流入主流路，被凈化流體透過過濾膜以及多孔質(zhì)體的內(nèi)部來進(jìn)行凈化，并作為凈化流體從多孔質(zhì)體的外周面被取出，或者通過多孔質(zhì)體的外周面流入，被凈化流體透過多孔質(zhì)體內(nèi)部以及過濾膜來進(jìn)行凈化，并作為凈化流體從主流路的到少一個端面?zhèn)鹊拈_口部被取出。

陶瓷過濾器是使用比較廣的一種過濾器，它采用剛性的微孔材料作為過濾元件。它包括陶瓷、剛玉、碳化硅、砂芯片等一系列的過濾器，如圖所示。因過大的氣流可使灰塵黏附在過濾器上，造成堵塞，為了防止過大的氣流直接吹射陶瓷杯，因此在陶瓷杯的外面加上一個防護(hù)罩，使氣流繞過過濾器的下部，再進(jìn)入過濾器。為了減小無效的體積，使過濾器的底部為錐形，同時增加了一個分路接頭。一方面可以把灰塵吹走;另一方面，由于氣體不斷流動而加速了氣體交換，減小了滯后時間。為便于更換和清理過濾器，設(shè)計(jì)了陶瓷過濾器系統(tǒng)。當(dāng)一個過濾器發(fā)生堵塞時，可轉(zhuǎn)動兩個四通換向閥，把樣氣通入另一個過濾器，堵塞的過濾器則可通過高壓空氣進(jìn)行反吹，使黏附在陶瓷濾杯上的灰塵除掉。這樣兩個過濾器輪換工作。它適用于較重要的分析系統(tǒng)，以及容易發(fā)生堵塞的含塵量較高的取樣系統(tǒng)。

對于潔凈的流體，通過陶瓷過濾器層的流體滲透量與面積、壓力差成正比，與板厚、粘性系數(shù)成反比。將過濾(器)層看作毛細(xì)管的集合，通過毛細(xì)管的流體流量，可用下式表示:

v=(π·d·ΔP)/(128η·l)=(π·d·ΔP)/(128α·η·L)

此外，氣扎率ε和單位面積的毛細(xì)管數(shù)N、毛細(xì)管直徑d的關(guān)系可用下式表示:

ε=(π/4)d·N

從而滲透量V可用下式表示:

V=N·v=(d·ε·ΔP)/(32α·η·L)

式中 V--單位時間單位面積的滲透量(厘米/厘米·秒);

ΔP--壓力差(達(dá)因/厘米);

η--粘性系數(shù)(達(dá)因·秒/厘米);

L--過濾(器)層的厚度(厘米);

d--毛細(xì)管直徑(厘米);

l--毛細(xì)管長度(厘米);

α--彎曲度(1~3)。