表面フィルタリングと深層フィルタリングメディアの違いを紹介しました. さて,フィルター製品に直面すると,その性能をどう判断しますか?フィルター要素の交換時期を決めるには 3つの主要性能指標である 差圧,使用寿命,精度について理解する必要があります
これらの3つの指標は,フィルター性能評価の"黄金三角形"を構成します.どれも省略することはできません.今日はそれらを一つずつ分解します.
差圧 (ΔP): フィルターの"健康バロメーター"
差圧 (DPまたはΔP) は,動作中のフィルターの上流 (給水側) と下流 (濾過側) の圧力差を指します.フィルターの動作状態を評価するための最も直接的で重要なパラメータです.
[図1: 典型的なフィルター差圧と時間寿命曲線]
3 つの 重要な 差圧 概念
クリーン・ディフェリエンシャル・プレッシャー: 汚染物質を吸収する前に,新しいフィルターを通過する初期圧力低下.クリーン ΔP は,フィルターそのものの固有の流量抵抗を反映します流体を通過するほどです
操作差圧:フィルタが動作するにつれて,汚染物質は徐々に保持され,メディアの毛穴は徐々に遮断され,ΔPはそれに応じて上昇します.ΔPは動的に変化する値です.
最大許容差圧:フィルター構造が機械的故障なく耐えられる最大ΔP制限.動作するΔPがこの制限に達または接近した場合,フィルタが破裂したり 媒体が流れる危険性がありますフィルターはすぐに交換する必要があります.
実用的なヒント:実際の動作では,代替 ΔP を最大許容される ΔP の 80%~90% に設定することが推奨されます.圧力の急上昇がフィルタを損傷し,下流プロセスを汚染するのを防ぐための安全限界を保持する.
フィルターの寿命曲線
フィルターの寿命は,典型的にはΔP対時間曲線で記述される.典型的な寿命曲線は"S形"または漸進的な上昇傾向を示す.
初期段階: ΔPは低く,ゆっくり上昇する.媒体の孔隙は豊富で,汚染物質は媒体の奥深くに分散して捕獲される.
中間期:汚染物質が蓄積するにつれて,フィルターケーキが徐々に形成され,厚くなり,ΔPが加速する速度で上昇する.
終末段階:ほとんどの毛穴が遮断され,ΔPは最大許容値に向かって急激に上昇し,フィルタ要素は交換する必要があります.
フィルターの寿命に影響する主要な要因は: フィード内の汚染物質濃度,粒子の大きさ分布,液体の粘度,流量,フィルター介質そのものの汚れ保持能力.
孔隙: "空白"の中に 隠された 性能 コード
毛孔度とは,フィルタ媒体の内部の総体積に対する開いた空隙体積の比率を指します.毛孔性によりフィルターの性能が大きく影響されます.
孔隙を増加させると以下の利点があります
線形流の速度が減る: より多くの空き空間は,面積単位あたりの実際の速度が低くなり,粒子に遮断される機会が増える.
低差圧: 液体はより開いたチャネルを通り,初期および動作 ΔP を減少させる.
寿命が長くなる:より大きな貯蔵容量はより多くの汚染物質を収容し,ΔP増加速度を遅らせます.
繊維の直径は,毛孔性や汚れを保持する能力に極めて重要です.同じパッキング密度で,より細い繊維は,より大きな毛孔性とより大きな特異的な表面積を生成します.同時に過濾効率と汚れ保持能力を向上させる高性能フィルタでは 微細な繊維材料が普遍的に使用されます
絶対格付けと名目格付けを混同するな
[図2:絶対格付け (左) と名目格付け (右) の例]
フィルター選択において",精度"は,最もよく誤解される概念の一つである.過濾精度は,典型的には2つの方法で表現される:
絶対格付け
絶対値とは,フィルタが指定された試験条件 (通常,ISOやNASなどの業界標準) で100%保持できる粒子のサイズを指します.このサイズより大きい粒子は完全に除去されます.
絶対格付けの意味は非常に厳格で,通常はバブルポイントテストなどの方法によって確認されます.絶対値のフィルターは,非常に高い純度要求のアプリケーションに適しています.薬剤用注射用水のフィルタリングや半導体超純水生産など
名目ランキング
nominaal rating は相対的な指標であり,通常,フィルタが特定の粒子のサイズに対して一定の%の除去効率 (例えば95%または98%) を達成することを表します.名目評価は100%の除去を保証しません.
名目評価は通常ベータ値 (β) を用いて定量化される.
β ((x) = N_上流/N_下流
N_upstream は x マイクロン以上の粒子の数で,N_downstream は x マイクロン以上の粒子の数である.例えば:
β10 = 1000 → 10 マイクロン粒子の除去効率は99.9%
β5 = 100 → 5 マイクロン粒子の除去効率は99%
β1 = 20 → 1 マイクロン粒子の除去効率の95%
一般的には,ベータ値が5000以上 (すなわち,除去効率が ≥99.98%である) は絶対評価性能に近いと考えられる.
表格
ベータ値除去効率精度レベル
1 0% フィルタリング効果がない
2 50% 粗いフィルタリング
20 95% 一般名目格付け
100 99% 精度が高い
1000 99.9% 高精度
5000 99.98% ほぼ絶対値
10000 99.99% 絶対格付け
重要な注意: 異なるメーカーからのフィルター製品を比較する際には,表示された評価値が絶対値か名目値か常に確認してください."10 マイクロン 名目"と 標記された フィルタ は "10 マイクロン 絶対"と 標記された フィルター より はるかに 劣る 性能 を 持つ こと が でき ます性能の差は大きさの順番に及ぶ可能性があります
フィルタリングプロセス範囲の概要
フィルタリング精度に基づいて,一般的な産業用フィルタリング/分離プロセスは,概して以下のカテゴリーに分類することができる.
表格
プロセスの種類 典型的な精度範囲 取れるターゲット
フィルター布 / フィルター深さ 1 〜 100 μm 懸浮固体,大粒子の不純物
マイクロフィルタリング (MF) 0.1~10 μm バクテリア,酵母,懸浮固体
ウルトラフィルタレーション (UF) 0.001~0.1 μm タンパク質,酵素,コロイド,ウイルス
ナノフィルタリング (NF) 0.001~0.01 μm 多価イオン,有機物,ピグメント
逆オスモス (RO) <0.001 μm 溶けた塩,金属イオン
記事 の 概要
フィルタリング 原則 シリーズ 概要:
部分1: 3つのコアフィルタリングメカニズム―直接傍受,慣性インパクト,拡散捕獲―加えて吸着の補助作用.
部分2: 表面フィルタリングと深層フィルタリング介質の違い,固定孔構造と非固定孔構造のリスク比較
部分3: 差圧はフィルタ状態の重要な指標である.孔隙と繊維直径は汚れを保持する能力を決定する.絶対値と名目値の区別が重要です 製品選択中に常に格付け方法論を確認してください.
フィルタリングは単純に思えるかもしれませんが 物理学の原理と 工学的な知恵が 豊富に含まれていますフィルタリング技術の体系的な理解を築き,より科学的情報に基づいたフィルタリングの決定をあなたの実際の仕事で.
