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自清洗过滤器的工作原理是什么?

日期:2025-09-20 浏览:

自清洗过滤器是一种利用自动化装置实现滤芯清洁的过滤设备,其核心原理是通过 “过滤 - 杂质截留 - 自动清洗” 的循环机制,在不中断系统运行的前提下完成滤芯再生。以下从结构组成、过滤过程、清洗机制三方面详细解析其工作原理:

一、核心结构与组件

组件功能描述
过滤单元由不锈钢滤网(或烧结滤芯、陶瓷滤芯等)组成,孔径通常为 20-3000 微米,是拦截杂质的核心部件。
清洗机构包括清洗刷、吸吮扫描器(吸嘴)、反冲洗阀等,用于清除滤网上的杂质。
控制系统由压差传感器、时间继电器、PLC 控制器等组成,触发清洗动作并协调各部件运行。
壳体与管道提供流体通道,包含进水口、出水口、排污口,部分型号设有旁通阀以保障检修时系统不停机。

二、过滤工作原理(以吸嘴式反冲洗为例)

1. 正常过滤阶段

  • 流体流向:待过滤液体从进水口进入过滤器壳体,通过滤网外侧向内侧流动。

  • 杂质截留:悬浮物、胶体、颗粒物等杂质被拦截在滤网外侧,过滤后的液体从出水口流出。

  • 压差形成:随着杂质在滤网表面堆积,滤网内外侧产生压差(ΔP),压差大小与杂质堆积量正相关。

2. 清洗触发条件

  • 压差触发:当压差传感器检测到 ΔP 达到设定阈值(如 0.05-0.1MPa),表明滤网堵塞,触发清洗程序。

  • 时间触发:按预设时间间隔(如 8 小时)自动启动清洗,适用于水质较稳定的场景。

  • 手动触发:通过控制面板手动启动清洗,用于调试或特殊需求。

3. 自动清洗过程(以吸嘴式为例)

  1. 关闭部分过滤单元:控制系统启动后,排污阀打开,同时电机驱动吸嘴沿滤网内侧移动。

  2. 吸嘴扫描与反冲洗:吸嘴贴近滤网内表面,利用水流压差(出水口与排污口的压力差)形成反向水流,将滤网外侧的杂质 “吸” 入吸嘴并排出。

  3. 滤网再生:吸嘴逐圈扫描整个滤网,完成全表面清洗,清洗过程中系统仍保持部分流量过滤(即 “在线清洗”)。

  4. 清洗结束:排污阀关闭,压差恢复至初始值,系统返回正常过滤状态。

三、不同清洗方式的原理差异

1. 反冲洗式(主流类型)

  • 原理:利用系统自身压力(或外接水源)产生反向水流,冲掉滤网表面杂质。

  • 特点:清洗效率高,适用于大流量场景(如工业循环水),需配备反冲洗阀和排污管道。

2. 刷式清洗(机械刮除)

  • 原理:电机驱动清洗刷旋转,直接刷除滤网表面的杂质,杂质随水流从排污口排出。

  • 特点:能耗低,适合含纤维状杂质(如纺织废水)或黏性物质的场景。

3. 吸吮式(吸嘴扫描)

  • 原理:通过吸嘴贴近滤网内侧,利用负压将杂质吸入排污口(如前文所述)。

  • 特点:清洗更彻底,适用于高精度过滤(如 20 微米以下),常见于食品、电子行业。

4. 组合式清洗(反冲洗 + 刷式)

  • 原理:结合两种清洗方式,先机械刮除再反冲洗,提升清洗效果。

  • 特点:适用于高浊度、高黏度水质(如油田注水、污水处理)。

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