이전 두 기사에서 우리는 세 가지 핵심 필터링 메커니즘과 표면 필터링과 깊이 필터링 매체의 차이점을 소개했습니다.어떻게 그 성능을 판단합니까?? 필터 요소를 언제 교체해야 하는지 어떻게 결정합니까? 이것은 세 가지 핵심 성능 지표를 이해하는 것이 필요합니다.
이 세 가지 지표는 필터 성능 평가의 "황금 삼각형"을 형성합니다. 어느 것도 빼놓을 수 없습니다. 오늘 우리는 그것들을 하나씩 분해 할 것입니다.
차차 압력 (ΔP): 필터의 "건강 바로미터"
차차 압력 (DP 또는 ΔP) 은 작동 중 필터의 전류 (보급측) 와 하류 (필트라트측) 사이의 압력 차이를 의미합니다.그것은 필터의 작동 상태를 평가하는 가장 직접적이고 중요한 매개 변수입니다..
[그림 1: 전형적인 필터 차차 압력 대 시간 수명 곡선]
세 가지 핵심 분차 압력 개념
청정 차차 압력: 오염 물질을 포착하기 전에 완전히 새로운 필터를 통과하는 초기 압력 하락.깨끗한 ΔP는 필터 자체의 고유 흐름 저항을 반영합니다, 더 자유롭게 유체가 통과합니다.
작동 차차 압력: 필터가 작동함에 따라 오염 물질이 점차 유지되고 매체 포스가 점차 차단되고 ΔP가 그에 따라 증가합니다.작동 ΔP는 동적으로 변화하는 값입니다.
최대 허용되는 차차 압력: 필터 구조가 기계적 고장없이 견딜 수 있는 최대 ΔP 한계. 작동 ΔP가 이 한계에 도달하거나 접근할 때,필터 파열 또는 매체 분출 위험이 있습니다., 필터는 즉시 교체해야합니다.
실용적인 팁: 실제 작동 시 대체 ΔP를 허용 최대 ΔP의 80%~90%로 설정하는 것이 좋습니다.압력 급격한 스파이크가 필터를 손상시키고 하류 프로세스를 오염시키는 것을 방지하기 위해 안전 마진을 예약합니다..
필터 수명 곡선
필터 수명은 일반적으로 ΔP 대 시간 곡선으로 설명됩니다. 전형적인 수명 곡선은 "S 모양" 또는 점진적 상승 추세를 나타냅니다.
초기 단계: ΔP가 낮고 서서히 상승합니다. 매체의 포러시티는 풍부하며 오염 물질은 매체 내에서 깊숙이 흩어져 포착됩니다.
중간 단계: 오염 물질이 축적됨에 따라 필터 케이크가 점차 형성되고 두꺼워지며 ΔP가 가속화되는 속도로 상승하게됩니다.
말단 단계: 대부분의 구멍이 막히고 ΔP가 허용 최대 값으로 급격히 증가하고 필터 요소가 교체되어야합니다.
필터 수명 기간에 영향을 미치는 주요 요인은: 피드 내 오염물질 농도, 입자 크기 분포, 유체 점도, 흐름 속도 및 필터 매체의 더러운 수용 능력.
뚫림성: "공백" 속에 숨겨진 성능 코드
포러시티는 필터 매체 내의 전체 부피에 대한 열린 빈 공간 부피의 비율을 의미합니다. 간단한 기하학적 매개 변수인 것처럼 보이지만,포러시티가 필터 성능의 여러 측면에 큰 영향을 미칩니다..
뚫림성 증가 는 다음 과 같은 이점 을 가져옵니다.
줄인 선형 흐름 속도: 더 많은 빈 공간은 단위 면적 당 실제 속도가 낮다는 것을 의미하며 입자가 더 많은 기회를 잡을 수 있습니다.
낮은 차차 압력: 유체는 더 많은 개방된 채널을 통과하여 초기 및 작동 ΔP를 감소시킵니다.
연장된 사용 기간: 더 큰 저장 부피는 더 많은 오염 물질을 수용하여 ΔP 증가 속도를 느리게합니다.
섬유 지름은 포러시티와 더러운 수용 능력에 매우 중요합니다. 동일한 포장 밀도에서 더 얇은 섬유는 더 높은 포러시티와 더 큰 특정 표면을 제공합니다.동시에 필터레이션 효율과 더러운 보유 능력을 향상이 때문에 고성능 필터는 일반적으로 미세 섬유 물질을 사용합니다.
절대적 등급 대 명목 등급: 그들을 혼동하는 것을 중지
[그림 2: 절대 등급 (왼쪽) 대 명목 등급 (오른쪽) 의 그림]
필터 선택에서 "정밀도"는 가장 일반적으로 오해되는 개념 중 하나입니다. 필터링 정밀도는 일반적으로 두 가지 방식으로 표현됩니다.
절대적인 등급
절대 등급은 필터가 지정된 시험 조건에서 (일반적으로 ISO 또는 NAS와 같은 산업 표준에 따라) 100%를 유지할 수 있는 입자 크기를 의미합니다. 다른 말로,이 크기보다 큰 입자는 완전히 제거됩니다..
절대 등급의 의미는 매우 엄격하며 일반적으로 거품점 테스트와 같은 방법으로 검증됩니다.절대 순도 필터는 매우 높은 순도 요구 사항의 응용 프로그램에 적합합니다.의약품 주입용 물 필터링 및 반도체 초순수 생산과 같은
명목 등급
명목 등급은 상대적 지표로, 일반적으로 필터가 특정 입자 크기에 대해 특정 비율의 제거 효율 (예를 들어, 95% 또는 98%) 을 달성한다는 것을 나타냅니다.명목 등급은 100% 제거를 보장하지 않습니다..
명목 등급은 일반적으로 베타 값 (β) 을 사용하여 정량화됩니다.
β ((x) = N_upstream / N_downstream
여기서 N_upstream는 x 미크론 이상의 입자의 수이고, N_downstream는 x 미크론 이상의 입자의 수입니다. 예를 들어:
β10 = 1000 → 10 미크론 입자의 99.9% 제거 효율
β5 = 100 → 5 미크론 입자의 99% 제거 효율
β1 = 20 → 1마이크론 입자의 95% 제거 효율
일반적으로, 베타 값은 5000 이상 (즉, 제거 효율은 ≥99.98%), 절대적인 등급 성능에 가깝다고 간주됩니다.
表格
베타 값 제거 효율성 정확도 수준
1 0% 필터레이션 효과가 없습니다.
2 50% 거친 필터레이션
20 95% 일반 명목 등급
100 99% 더 높은 정확성
1000 99.9% 높은 정확도
5000 99.98% 거의 절대적인 등급
10000 99.99% 절대 등급
중요한 참고: 다른 제조업체의 필터 제품을 비교할 때, 표시된 등급이 절대적인지 명목적인지 항상 확인합니다."10마이크론 명소"라는 표시가 있는 필터는 "10마이크론 절대"라는 표시가 있는 필터보다 훨씬 더 나쁜 성능을 보일 수 있습니다.이 둘 사이의 성능 격차는 전체 규모의 순서를 넘을 수 있습니다.
필터레이션 프로세스 범위의 개요
필터레이션 정밀도에 기초하여 일반적인 산업 필터레이션/분리 프로세스는 크게 다음과 같이 분류될 수 있습니다.
表格
프로세스 유형 전형적인 정밀 범위 제거 가능한 목표물
필터 천 / 깊이 필터 1 ∼ 100 μm 서스펜션 고체, 큰 입자 불순물
마이크로 필터레이션 (MF) 0.1~10μm 박테리아, 효모, 서스펜션 고체
울트라 필트레이션 (UF) 0.001~0.1μm 단백질, 효소, 콜로이드, 바이러스
나노 필트레이션 (NF) 0.001~0.01μm 다중 이온, 유기물질, 색소
반오스모스 (RO) <0.001μm 용해 된 염분, 금속 이온
전체 기사 요약
필터레이션 원칙 시리즈 재 요약:
1부: 세 가지 핵심 필터링 메커니즘은 직접 차단, 관성 충격 및 확산 캡처, 그리고 흡수의 보조 역할.
부분 2: 표면 필터레이션 및 깊이 필터레이션 매체의 차이점; 고정 포로 구조와 고정 포로 구조 사이의 위험 비교.
부분 3: 차차 압력은 필터 건강의 주요 지표입니다. 엽기성 및 섬유 지름은 더러운 수용 능력을 결정합니다.절대적 등급과 명목적 등급의 구분이 중요합니다. 제품 선택 중에 항상 등급 방법론을 확인하세요..
필터링은 단순해 보이지만, 풍부한 물리 원리와 공학적 지혜를 담고 있습니다.우리는이 3부 시리즈가 필터링 기술에 대한 체계적인 이해를 구축하고 실제 작업에서 더 과학적으로 정보 필터링 결정을 하는 데 도움이 되었으면 합니다.
