Ievads

Stiepļu sietstiek izmantots visur - HVAC sistēmās, rūpnieciskajā filtrācijā, pneimatiskajā transportēšanā, ūdens attīrīšanā, degvielas sistēmās, pārtikas ražošanā, farmācijas ražošanā un simtiem citu lietojumu. Bet viens faktors nosaka gandrīz visus tīkla veiktspējas raksturlielumus:acs blīvums. Tīkla blīvums nosaka, cik cieši austs ir acs, cik atvērta platība tai ir, cik viegli caur to plūst gaiss vai šķidrums un cik efektīvi tas uztver piesārņotājus.

Šajā rakstā ir apskatīts acs blīvums no paša sākuma, - kas tas ir, kā tas tiek mērīts, kā tas ietekmē gaisa plūsmas pretestību, kā tas nosaka filtrēšanas efektivitāti un kā inženieri var izmantot blīvuma principus, lai optimizētu filtra dizainu.

1. Kas irTīklsBlīvums?

Tīkla blīvums attiecas uz to, cik vadu un atveru ir izmērītajā acs vienībā. To parasti izsaka šādi:

Tīklu skaits

Diafragmas lielums / mikronu vērtējums

Atvērta teritorija

Porainība

Katrs no šiem jēdzieniem apraksta vienas un tās pašas struktūras dažādus aspektus.

1,1 tīklu skaits (vadi collā)

Visizplatītākais mērījums iracu skaits, izteikts kā:

"X acs"=X atveres uz lineāro collu.

Piemēri:

Bet ar acu skaitu vien NAV pietiekams, lai noteiktu filtrēšanas veiktspēju.

Kāpēc?
Jo vadsdiametrsietekmē arī to, cik daudz atklātas platības paliek. 100 režģu ekrāns, kas izgatavots no resnas stieples, nodrošina ievērojami mazāku gaisa plūsmu nekā 100 siets, kas izgatavots no plānākas stieples.

1,2 diafragmas atvēruma lielums un mikronu vērtējums

Diafragmas lielums raksturo atvērumu faktisko platumu. To parasti izsaka:

Milimetri (mm)

Mikroni (µm)

To aprēķina šādi:

Diafragmas atvērums=(1/Acu skaits) — stieples diametrs

Šī vērtība ir kritiska, jo tā nosakaminimālais daļiņu izmērssiets neļaus iet garām.

Tabulas piemērs: acu skaits salīdzinājumā ar apm. Mikronu izmērs

Lai gan acu skaits sniedz vispārīgu priekšstatu par blīvumu,mikronu reitingsnodrošina faktisko filtrēšanas precizitāti.

1.3. Atvērtās platības procents

Atvērtais laukums (%) norāda uz to, cik liela daļa acs ir tukšas vietas salīdzinājumā ar stiepli. Tas tieši nosaka, cik daudz gaisa vai šķidruma var iziet.

Atvērtais laukums (%)=(Aperture²) / (Pitch²) × 100

Kur:

Piķis= Diafragmas atvērums + stieples diametrs

Atvērtāka zona=mazāka plūsmas pretestība.
Zemāka atvērtā zona=lielāka plūsmas pretestība.

1.4 Porainība

Porainība ir līdzīga atvērtai zonai, bet apraksta 3D tukšumu saturu, nevis tikai plakanu laukumu. Augsta porainība nozīmē:

Labāka gaisa plūsma

Zemāks spiediena kritums

Mazāka filtrēšanas precizitāte

Zema porainība nozīmē:

Augstāka pretestība

Labāka daļiņu uztveršana

Tīkla blīvums tieši kontrolē porainību.

2. Kā tīkla blīvums ietekmē gaisa plūsmu

Gaisa plūsmu caur sietu nosaka divi galvenie spēki:

Berzes pretestība no vadiem

Atveru (atveru) sašaurināšanās

Kad blīvums palielinās:

Atveres kļūst mazākas

Vairāk stieples virsmas skar gaisa plūsmu

Plūsma kļūst nemierīga

Spiediena kritums palielinās

Tas nozīmē, ka gaisa plūsmas efektivitāte samazinās, jo acs kļūst blīvāka.

2.1. Gaisa plūsmas pretestība un spiediena kritums

Spiediena kritums ir viens no svarīgākajiem stiepļu sieta darbības rādītājiem. Tas parāda, cik ļoti siets palēnina gaisa plūsmu.

Attiecības ir:

Lielāks acs blīvums=Lielāks spiediena kritums

Lielāks plūsmas ātrums=Lielāks spiediena kritums Zemāka porainība=Lielāks spiediena kritums

Tabula: Relatīvais spiediena kritums pie vienāda plūsmas ātruma

Spiediena kritumam ir liela ietekme uz:

HVAC efektivitāte

Rūpniecisko pūtēju izmēru noteikšana

Ventilatora enerģijas patēriņš

Degvielas sistēmas plūsmas uzticamība

Putekļu savākšanas sistēmas

Izvēloties sietu, kas irpārāk blīvsvar sabojāt sistēmas veiktspēju.

2.2. Reinoldsa skaitļu un plūsmas režīms

Stiepļu tīkla gaisa plūsma var būt:

Laminārs(vienmērīga plūsma)

Pārejas

Nemierīgs

Lielāks acu blīvums izraisa turbulenci agrāk, jo:

Atveres ir mazākas

Vadi izjauc robežslāni

Plūsmai jāpaātrina, lai izietu cauri caurumiem

Turbulentā plūsma ir vienādalielāka pretestība.

2.3. Stieples diametra nozīme

Pat ar tādu pašu acu skaitu:

Biezāks vads=Mazāk atvērts laukums=Lielāka pretestība

Plānāks vads=Atvērtāks laukums=Mazāka pretestība

Piemērs:

Divi 100 mesh ekrāni:

TĀPĒC ar acu skaitu vien nevar aprakstīt gaisa plūsmas veiktspēju.

3. Kā sieta blīvums ietekmē filtrēšanas efektivitāti

Filtrēšanas efektivitāte ir notverto daļiņu procentuālais daudzums.

Tīkla blīvumam ir tieša nozīme:

Lielāks acs blīvums=Smalkāka uztveršana=Augstāka efektivitāte

Mazāks acu blīvums=Rupja uztveršana=Zemāka efektivitāte

Bet filtrēšanas efektivitāti ietekmē arī:

Daļiņu izmērs

Daļiņu ātrums

Plūsmas virziens

Elektrostatiskais lādiņš

Virsmas saķere

Aust raksts

3.1. Galvenie filtrēšanas mehānismi

Daļiņas var noņemt šādi:

1. Pārtveršana

Ja daļiņu diametrs ≈ atvēruma izmērs.

2. Inerciālā ietekme

Lielas daļiņas nevar sekot gaisa plūsmai ap vadiem.

3. Difūzija

Ļoti mazas daļiņas (sub-mikroni) pārvietojas nejauši un saskaras ar vadiem.

4. Sijāšana

Pamatizmēra izslēgšana.

5. Elektrostatiskā pievilcība

Uzlādēts tīkls var uztvert pretēji uzlādētas daļiņas.

6. Adhēzija/virsmas enerģija

Hidrofilas vai hidrofobas virsmas ietekmē piesārņojumu.

Blīvs siets uzlabo pārtveršanu un sijāšanu, bet var pasliktināt piesārņojumu.

3.2. Filtrēšanas efektivitāte pēc tīkla blīvuma

Tomēr par augstu efektivitāti parasti ir jāmaksā:

Augstāks spiediena kritums

Ātrāka aizsērēšana

Biežāka tīrīšana

Zemāka plūsmas jauda

4. Aušanas veids un tā saistība ar acs blīvumu

Tālāk norādītie aušanas veidi darbojas atšķirīgi pat pie tāda paša acu skaita:

4.1 Plain Weave

Pat vadi pāri-zem raksta

Līdzsvarots spēks

Laba gaisa plūsma

Mērena filtrēšana

4.2. sarža pinums

Katrs vads iet pāri diviem citiem

Lielāka elastība

Pieļauj smalkāku sietu nekā parastā pinuma

4.3. Holandiešu aust

Velku vadinovietoti normāli

Audu stieples cieši iesaiņotas

Izveido mikro{0}}mēroga fragmentus

Īpaši augsts blīvums

Lieliska smalka filtrēšana

Tabula: Aušanas veids salīdzinājumā ar filtrēšanas veiktspēju

Holandiešu pinumi ir izplatīti ķīmiskās filtrēšanas un{0}}augstspiediena sistēmās.

5. Kāpēc acs blīvumam ir nozīme reālos lietojumos?

Tīkla blīvums var ietekmēt vai traucēt sistēmas veiktspēju.

Šeit ir piemēri:

5.1 HVAC un ventilācija

Zema-blīvuma sieta novērš:

Putekļi

Plūksna

Bugs

Bet joprojām nodrošina spēcīgu gaisa plūsmu.

Pārāk blīvs =, kas pārslogo pūtēju.

5.2 Degvielas filtrēšana

Degvielas iesmidzinātājiem nepieciešama mikronu{0}}līmeņa filtrēšana.

Liels blīvums ir būtisks -, taču degvielas sūknim ir jākompensē spiediena kritums.

5.3. Farmācijas izstrādājumu ražošana

Sterilā filtrācija izmanto īpaši{0}}blīvu sietu vai saķepinātu metālu.

Blīvums nodrošina sīku piesārņotāju noņemšanu.

5.4. Pārtikas rūpniecība

Vidēja blīvuma sietu izmanto, lai noņemtu:

Sēklas

Šķiedras

Ādas fragmenti

Plūsma ir tikpat svarīga kā atdalīšanas kvalitāte.

5.5. Rūpniecisko putekļu filtrēšana

Līdzsvars starp:

Augsta putekļu uztveršana

Zema ventilatora pretestība

Tīkla blīvums ir precīzi pielāgots daļiņu sadalījumam.

6. Tīkla blīvuma optimizēšana

Optimālais acs blīvums ir atkarīgs no:

Nepieciešamā filtrēšanas precizitāte

Atļautais spiediena kritums

Pieejamais plūsmas spiediens

Daļiņu izmēra sadalījums

Vides apstākļi

Tīrīšanas stratēģija

6.1. Daudzslāņu tīkls

Apvieno:

Rupjš slānis (strukturāls + priekš-filtrācija)

Smalkais slānis (precīza filtrēšana)

Ieguvumi:

Zemāks kopējais spiediena kritums

Labāka daļiņu saglabāšana

Ilgāks kalpošanas laiks

6.2 Vada diametra izvēle

Ja iespējams, izvēlietiesplāna stieplepriekš:

Atvērtāka zona

Labāka gaisa plūsma

Ja vien pielietojumam nav nepieciešama augsta konstrukcijas izturība.

6.3. Pareizs sieta spriegums

Irdens siets vibrē un samazina filtrēšanas efektivitāti.

6.4. Materiāla izvēle

Nerūsējošais tērauds (304, 316) dominē:

Izturība pret koroziju

Augstas temperatūras tolerance

Mehāniskā izturība

7. Kopsavilkuma tabula: Acs blīvums pret gaisa plūsmu un filtrāciju

LASĪT VAIRĀK:Filtrēšanas veiktspējas optimizēšana, izmantojot acu blīvumu: inženiertehniskās stratēģijas, materiāli un daudzslāņu dizains

Secinājums

Tīkla blīvums ir vienīgais visietekmīgākais īpašums, kas nosaka stiepļu sieta darbību jebkurā gaisa plūsmas vai filtrēšanas sistēmā. Izprotot acu skaitu, atvēruma izmēru, atvērto laukumu, porainību un pinuma veidu, inženieri var izstrādāt filtrēšanas sistēmas, kas maksimāli palielina gaisa plūsmas veiktspēju un daļiņu noņemšanas efektivitāti. Pareiza blīvuma izvēle novērš aizsērēšanu, samazina enerģijas patēriņu, saglabā sistēmas veiktspēju un pagarina iekārtas kalpošanas laiku.