انتخاب پارچه در فیلتر پرس یکی از مهم‌ترین عوامل تعیین کننده در کیفیت فیلترات، زمان چرخه و راندمان نهایی دستگاه است. یک پارچه مناسب می تواند هم شفافیت مایع خروجی را تضمین کند و هم باعث افزایش wds و کاهش رطوبت کیک شود. در مقابل، انتخاب اشتباه منجر به گرفتگی زودرس، افت دبی و افزایش هزینه‌های عملیاتی خواهد شد. در این راهنما، اصول مهندسی انتخاب پارچه به همراه شاخص های محاسباتی توضیح داده میشود تا کاربر بتواند با داده های واقعی خود، بهترین گزینه را انتخاب کند.
انتخاب پارچه فیلترپرس
هدف از انتخاب پارچه ایجاد تعادل بین عبور حداقلی ذرات ریز در ابتدای سیکل و حفظ کمترین مقاومت پایدار در ادامه سیکل است. این تعادل با دو پارامتر کلیدی Rm و α سنجیده میشود.
- Rm (مقاومت پارچه)
- α (مقاومت ویژه کیک)
هر دو این پارامترها در مدل زمان فیلتراسیون نقش مستقیم دارند.
شاخص های فنی پارچه
- اندازه منفذ مؤثر و توزیع آن: باید با d50 و d90 ذرات لخته شده همخوانی داشته باشد.
- روش نصب و آب بندی: نصب نادرست می‌تواند مقدار Rm مؤثر را چند برابر افزایش دهد.
- جنس الیاف:
-
- PA برای خوراک‌های خاص
- PP برای مقاومت شیمیایی بالا
- PES برای پایداری حرارتی بیشتر
-
ساختمان پارچه:
-
بافته تک فیلامان برای یکنواختی و شفافیت بهتر
-
نیدل فلت برای رها سازی بهتر کیک های چسبنده
-
رویکرد انتخاب گام به گام
- گام اول آنالیز دانه بندی معلق ها یا حداقل d50 و d90
- گام دوم انجام جار تست روی همان خوراک برای تعیین پلیمر بهینه و اندازه لخته پایدار
- گام سوم انتخاب سه پارچه نامزد با منافذی بین d50 و d90 با در نظر گرفتن هدف صفحه شفافیت یا زمان
- گام چهارم تست نیمه صنعتی و ثبت داده های V و t و DeltaP و کیک و استخراج Rm و alpha از منحنی t و V و قرار دادن در مدل زمان برای پیش بینی tcycle
مدل زمان فیلتراسیون و نقش پارچه
t = ( μ × α × C × V² ) / ( ۲ × Aeff² × ΔP ) + ( μ × Rm × V ) / ( Aeff × ΔP )
- mu: ویسکوزیته سیال
- C: جرم خشک در هر واحد حجم فیلترات
- Rm: تابع مستقیم نوع پارچه و کیفیت نصب
- alpha: تابع کیفیت لخته و تراکم پذیری کیک
اگر هدف چرخه کوتاه تر باشد، منفذ پارچه به d90 نزدیک میشود (α ↓ و سرعت تخلیه ↑).
اگر هدف شفافیت بالا باشد، منفذ پارچه به d50 نزدیک انتخاب میشود (Rm ↑ و زمان چرخه ↑).
اثر pH و دما و جنس الیاف
- در شرایط اسیدی یا قلیایی شدید: PP بهترین انتخاب است.
- در دماهای بالاتر یا شستشوی مکرر با آب داغ: PES پایداری بیشتری دارد.
- در دماهای بالا باید افت استحکام کششی پارچه کنترل شود و کشش پارچه پس از چند سیکل بررسی گردد.
استخراج Rm و alpha از داده میدانی
در چند چرخه پایلوت حجم تجمعی فیلترات V و زمان t و DeltaP و دمای سیال را ثبت کنید. منحنی t بر حسب V را برازش درجه دوم دهید ضریب خطی متناسب با mu × Rm ÷ Aeff × DeltaP و ضریب درجه دوم متناسب با mu × alpha × C ÷ ۲ × Aeff2 × DeltaP است. از این ضرایب Rm و alpha را تخمین بزنید و سناریوهای پارچه و پلیمر را پیش بینی کنید.
تاثیر پارچه بر wds و زمان چرخه
پارچه بطور غیر مستقیم از مسیر تشکیل بستر کیک روی wds اثر می گذارد. پارچه‌ای که سد اولیه مناسب ایجاد کند و زهکشی پیوسته را ادامه دهد، آب حبس شده را کاهش داده و wds را افزایش می دهد. در صفحات ممبران، به دلیل فشردگی ثانویه، wds بالاتر بوده و در نتیجه تعداد چمبر مورد نیاز کاهش می‌یابد.
نصب و نگهداری برای حفظ کارایی
نصب با کشش یکنواخت لبه دوزی سالم و آب بند محیطی دقیق انجام شود. نشیمنگاه ها و ریل ها تمیز باشند تا نشتی اتفاق نیفتد. برنامه شستشوی پارچه بر مبنای نشانگرها باشد نه فقط تقویم وقتی فشار غیر عادی بالا می رود دبی فیلترات افت می کند یا کیک چسبناک می شود. برای خوراک های ریزدانه پیش پوشش نازک با خاک دیاتومه یا سلولز می تواند از کور شدگی زودرس جلوگیری کند.
محاسبه آنلاین پارچه فیلتر پرس
برای انتخاب دقیق‌تر، می‌توانید از ابزار محاسباتی پارچه فیلترپرس استفاده کنید. این ابزار به شما کمک می‌کند بر اساس ویژگی‌های خوراک، بهترین پارچه را از نظر کیفیت فیلتراسیون و زمان چرخه انتخاب کنید.
نکته مهندسی از رهاب سازه
انتخاب پارچه یک تصمیم مستقل نیست؛ بلکه باید همراه با انتخاب پلیمر و تنظیم منحنی فشار–دبی پمپ دیده شود. این سه عامل یک مثلث طراحی تشکیل می‌دهند و تغییر هر ضلع، دو ضلع دیگر را تحت تأثیر قرار می‌دهد. تجربه مهندسان رهاب سازه نشان می‌دهد پذیرش نهایی زمانی قابل اعتماد است که کدورت فیلترات در ابتدای سیکل و پایان آن در محدوده هدف قرار گیرد، سهم فیلتراسیون حدود ۵۰ تا ۷۰ درصد چرخه باشد و رطوبت کیک یکنواخت باقی بماند. این رویکرد یکپارچه باعث افزایش عمر پارچه و کاهش هزینه‌های بهره‌برداری خواهد شد.
