Зміст

Явище фільтрації повітря, газу – який механізм супроводжує це?.

Основи фільтрації повітря та інших газів – які явища використовуються під час фільтрації?.

1. Пряме уловлювання.

2. Інерційні зіткнення.

3. Молекулярна дифузія (рух Брауна)

 

Явище фільтрації повітря, газу – який механізм супроводжує це?

Основи фільтрації повітря та інших газів – які явища використовуються під час фільтрації?

Під час проходження повітря або інших газів через фільтруючий матеріал (поглинаючий або мембранний), що затримує забруднення (частинки масла, води та тверді частинки), використовуються 3 основні механізми фільтрації.

1. Пряме уловлювання

Це явище відбувається, коли частинки безпосередньо вдаряються в поверхню фільтруючого середовища і затримуються на ній. Цей механізм є домінуючим для частинок розміром близько 1 мікрона і більше.

2. Інерційні зіткнення

Також називаються інерційними - відбуваються, коли частинки (забруднення) не здатні переміщатися в наступному шарі в каналах фільтруючого середовища. Тому вони вдаряються безпосередньо в фільтруючий матеріал і затримуються на ньому. Це стосується частинок розміром від 0,3 до 1 мікрона.

3. Молекулярна дифузія (рух Брауна)

Відбувається тоді, коли дуже малі частинки в потоці фільтрованого газу, використовуючи власну внутрішню енергію, можуть рухатися всередині фільтруючого середовища. Вони стикаються з фільтрувальним матеріалом і залишаються затриманими в глибині цього фільтруючого середовища. Це стосується найдрібніших частинок, розміром менше 0,3 мікрона.

Ці три механізми також стосуються затримання мікроорганізмів. В результаті багаторічних випробувань в області дуже малих частинок (субмікронних) було встановлено, що певні частинки характеризуються значно більшою здатністю проникати через фільтруючий матеріал, ніж інші.

Вони визначені як MPPS (Most Penetrating Particle Size) – і, що особливо важливо для фільтрів для стерилізації газів (затримання мікроорганізмів / бактерій) – їх розмір знаходиться в діапазоні 0,1...0,5 мікрон.

Імовірність проходження таких частинок MPPS через фільтруючий матеріал є найвищою (тобто видалення з потоку газу частинок розміром 0,1...0,5 мкм є найскладнішим). Однак фільтр (особливо так званий стерильний фільтр) повинен надійно і самостійно видаляти ці критичні частинки з фільтрованого повітря.

Тому надзвичайно важливо використовувати фільтрувальний матеріал найвищої якості. Компанії, що спеціалізуються на виробництві фільтрів, особливо призначених для забезпечення мікробіологічної чистоти (стерильна фільтрація), проводять - ще до відправки споживачам - неруйнівні випробування ефективності кожного екземпляра (фільтрувального елемента) на предмет ефективності сепарації частинок розміром близько 0,2 мкм. (загальноприйнятою базою для валідації стерильних фільтрів є бактерії Brevundimonas diminuta).

Для якості очищення вирішальне значення має точне знання окремих параметрів процесу та передбачуваного призначення фільтра.

У загальних застосуваннях (промислові фільтри) окрім якості / довговічності та ефективності фільтрувального матеріалу - для досягнення конкретного класу чистоти газу важлива конструкція, що забезпечує 100% цілісність фільтрувального елемента, щоб фільтрований потік на 100% проходив через фільтрувальний матеріал, при цьому створюючи мінімальний опір потоку.

У критичних застосуваннях велике значення має вибір відповідного типу фільтрувального матеріалу (поглибленого або мембранного) та структури фільтрувального елемента фільтра, тобто, плісированого або намотаного на серцевину картриджа).

Що стосується конструкції, то варто пам'ятати, що фільтри різних виробників відрізняються між собою не тільки фільтрувальним матеріалом, кількістю його шарів, але й способом і щільністю «упаковки» фільтрувального матеріалу та матеріалом корпусу (сталь, нержавіюча сталь, алюміній, пластмаси). Ці деталі, які на перший погляд важко відрізнити зовні, визначають якість і властивості всього фільтра.