1．過濾概念

過濾是在外力作用(yòng)下(xià)，利用(yòng)有孔介質從流體(液體或氣體)中除去/分(fēn)離目标物(wù)質。其中多(duō)孔介質稱爲過濾介質或濾材，所處理(lǐ)的(de)進料氣體/液體爲污染介質；被過濾材料截留的(de)固體顆粒稱爲濾餅或濾渣，通(tōng)過過濾材料後的(de)流體稱爲潔淨流體。驅使流體通(tōng)過過濾介質的(de)推動力可(kě)以有重力、壓力（或壓差）和(hé)離心力。過濾操作的(de)目的(de)可(kě)能是爲了(le)獲得(de)清淨的(de)流體産品，也(yě)可(kě)能是爲了(le)得(de)到流體中的(de)部分(fēn)成分(fēn)。

2. 過濾機制

過濾根據機理(lǐ)的(de)不同可(kě)以分(fēn)爲直接攔截、慣性碰撞和(hé)擴散攔截。過濾介質的(de)過濾/分(fēn)離效率由三種機理(lǐ)共同作用(yòng)而增強，最終效率爲三者共同作用(yòng)的(de)結果。

直接攔截：當顆粒物(wù)大(dà)于過濾介質中流道孔徑時(shí)，該顆粒物(wù)将被攔截去除，這(zhè)就是直接攔截。過濾介質能夠截留的(de)顆粒物(wù)越多(duō)則容污量越強，而彎曲的(de)流道結構可(kě)以顯著增加過濾介質的(de)容污能力，篩網型的(de)材料因爲沒有彎曲流道從而不能增加容污能力，隻能講顆粒物(wù)截留在表面一層。值得(de)說明(míng)的(de)是，當兩個(gè)較小的(de)顆粒物(wù)同時(shí)通(tōng)過流道時(shí)有可(kě)能因爲彼此碰撞在一起形成搭橋的(de)作用(yòng)，兩者相加的(de)尺寸不能通(tōng)過過濾介質的(de)流道而被截留。

       直接攔截

慣性碰撞：當流體在過濾介質中改變運動方向時(shí)，慣性使運動的(de)顆粒撞擊到濾材表面失去了(le)動力，因吸附力的(de)存在顆粒便停留在撞擊表面，這(zhè)就是慣性碰撞。如果流經過濾介質時(shí)流體必須沿彎曲通(tōng)道行進，這(zhè)将增加該過濾機理(lǐ)的(de)有效性。

慣性碰撞

擴散攔截：因爲布朗運動，氣體分(fēn)子(作随機運動) 碰撞小顆粒或霧滴，這(zhè)種原理(lǐ)增加了(le)顆粒碰撞過濾介質的(de)被截留的(de)幾率，這(zhè)種就是擴散攔截。布朗運動特指氣體，因此擴散攔截的(de)機理(lǐ)适用(yòng)于氣體的(de)過濾，不能适用(yòng)于液體過濾。被随機運動的(de)氣體分(fēn)子碰撞的(de)顆粒，撞擊到過濾介質上并被吸附截留，彎曲通(tōng)道增加過濾機制的(de)有效性。

          擴散攔截

靜電吸引：高(gāo)分(fēn)子纖維帶有靜電。粗纖維的(de)靜電是在生産過程中産生的(de)。用(yòng)這(zhè)種材料制成的(de)過濾器采用(yòng)靜電吸附原理(lǐ)，而不是以上所述的(de)機械原理(lǐ)。靜電效應取決于纖維和(hé)灰塵的(de)電荷，在氣流速度降低時(shí)增強。大(dà)氣中的(de)氣溶膠（細固體微粒、液滴或氣體）會很快(kuài)削弱靜電，并且因爲纖維粗，它們的(de)效率會急劇下(xià)降。一些研究表明(míng)，這(zhè)些空氣過濾器過濾微粒的(de)能力，在實際工作條件下(xià)會迅速下(xià)降。

3. 過濾精度

談到過濾精度，需要首先解釋兩組概念，第一，表面過濾和(hé)深層過濾，第二，絕對(duì)精度和(hé)相對(duì)精度。

1）表面過濾和(hé)深層過濾

表面過濾主要采用(yòng)篩網材料，深度過濾則采用(yòng)毛氈材料，它們的(de)區(qū)别如下(xià)：

a.表面過濾（尼龍單絲、金屬單絲）将過濾中雜(zá)質直接截留在材料表面。

優點：單絲結構可(kě)反複清洗，消耗成本較低；

缺點：表面過濾模式，易造成濾袋表面堵塞，該類型産品最适用(yòng)于精度較低的(de)粗濾場(chǎng)合，過濾精度25-1200μm。

b.深層過濾（針刺布、溶噴無紡布）是較大(dà)的(de)顆粒雜(zá)質被截留在纖維表面，

細微顆粒則被捕捉于濾材深層中，常見的(de)過濾材料是高(gāo)過濾效率深層漸變孔徑結構。

特點：過濾介質有一定厚度，纖維組織疏松，高(gāo)空隙率增加了(le)雜(zá)質的(de)容截量，如果孔徑或密度不變，流體中的(de)顆粒物(wù)将在外層被攔截形成一層濾餅，而當過濾介質的(de)孔徑由大(dà)逐漸變小或密度變小，流體流經過濾介質時(shí)較大(dà)的(de)顆粒物(wù)在外層被捕捉，較小的(de)顆粒物(wù)在中間層被捕捉，大(dà)多(duō)數更小的(de)顆粒物(wù)穿過外層和(hé)中間層到達更精密的(de)内存被捕捉，這(zhè)種材料的(de)捕捉能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大(dà)于前者，這(zhè)就是過濾材料漸變孔徑的(de)重要意義。

缺點：相同精度數值下(xià)，深層過濾材料的(de)壽命比表面過濾的(de)短。

概括的(de)說，表面過濾篩網類材料可(kě)直接測定所得(de)孔徑數值，即爲濾材的(de)精度。而深層過濾是無法測定得(de)到确切的(de)數值的(de)，故常規的(de)标定方法是将一類具有相應克重，厚度及透濾性的(de)材料标定爲某個(gè)額定精度。

2）絕對(duì)精度和(hé)相對(duì)精度

絕對(duì)精度：是指能100%濾除所标示精度之顆粒。對(duì)任何一種過濾器而言，這(zhè)幾乎是一個(gè)不可(kě)能達到，而且不實際的(de)标準，因爲100%是一個(gè)無窮大(dà)的(de)值。市面上通(tōng)稱的(de)絕對(duì)過濾器如薄膜等，嚴格地說，隻能稱"趨近于絕對(duì)“

相對(duì)精度：是指一定非100%攔截所标示精度的(de)雜(zá)質顆粒。公稱精度并沒有一個(gè)業者共同認定并遵行的(de)标準。也(yě)就是說甲公司可(kě)以把公稱精度訂在85-95%，而乙公司卻甯可(kě)訂在50-70%。換句話(huà)說，甲公司的(de)25微米過濾精度可(kě)能等于乙公司的(de)10微米，或者更細。對(duì)此問題，選擇合适過濾精度時(shí)的(de)根本解決之道是"試用(yòng)"。

4. 壓差

過濾器使用(yòng)時(shí)上遊和(hé)下(xià)遊之間的(de)壓力差别稱爲壓差。新的(de)過濾器開始使用(yòng)未捕集任何污染物(wù)之前時(shí)的(de)壓差稱爲淨壓差或初始壓差。過濾器結構不受破壞的(de)最大(dà)壓差極限值稱爲最大(dà)允許壓差。壓差由流體的(de)阻力産生，淨壓差由濾孔産生。常用(yòng)的(de)壓差單位有兆帕MPa，bar或psi。

5. 過濾器的(de)壽命曲線

在流體的(de)流速恒定的(de)時(shí)候，潔淨的(de)過濾器淨壓差較小，随著(zhe)過濾時(shí)間的(de)上升壓差緩慢(màn)上升可(kě)能長(cháng)達數小時(shí)或數天，直到過濾器的(de)流道大(dà)部分(fēn)被顆粒物(wù)堵塞後，壓差會陡然以極快(kuài)的(de)速度上升如果更換過濾器可(kě)能在半小時(shí)内達到能夠承受的(de)最大(dà)壓差，如果仍然未更換過濾器則可(kě)能導緻過濾器破損，過濾失效且原本被過濾器截留的(de)顆粒物(wù)雜(zá)質會洩露至潔淨的(de)流體中造成嚴重後果，這(zhè)個(gè)曲線拐點就是過濾器建議(yì)更換壓差。

6. 過濾面積

過濾器的(de)過濾介質和(hé)流體接觸的(de)面積叫過濾面積，過濾面積越大(dà)過濾器壽命越長(cháng)，容污量越大(dà)。過濾器的(de)過濾器面積增加一倍其壽命遠(yuǎn)大(dà)于一倍，例如一個(gè)具有10孔的(de)過濾器當其中5個(gè)孔被堵塞時(shí)壓差爲1 psid，而另一個(gè)20孔的(de)過濾器其中5個(gè)孔被堵塞時(shí)壓差僅爲1/3 psid，直到15個(gè)孔被堵塞剩下(xià)5個(gè)孔此時(shí)壓差才能達到1 psid，因此其使用(yòng)壽命增加了(le)3倍。

7. 漸變孔徑

有一定厚度的(de)過濾介質，如果孔徑或密度不變，流體中的(de)顆粒物(wù)将在外層被攔截形成一層濾餅，而當過濾介質的(de)孔徑由大(dà)逐漸變小或密度變小，流體流經過濾介質時(shí)較大(dà)的(de)顆粒物(wù)在外層被捕捉，較小的(de)顆粒物(wù)在中間層被捕捉，大(dà)多(duō)數更小的(de)顆粒物(wù)穿過外層和(hé)中間層到達更精密的(de)内存被捕捉，這(zhè)種材料的(de)捕捉能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)大(dà)于前者，這(zhè)就是過濾材料漸變孔徑的(de)重要意義。