筒式过滤器超声辅助在线反冲洗技术实验研究

摘要

针对筒式过滤器烧结金属丝网滤芯在线再生不彻底的问题，论证了超声辅助在线反冲洗技术在筒式过滤器中应用的可行性和优越性。就筒式过滤器烧结丝网滤芯对料浆处理过程中滤芯的在线再生问题，建立实验室小型过滤反冲洗装置，对筒式过滤器过滤和滤芯再生过程进行了实验研究和分析探讨。 本文在大量实验室实验所得数据的分析基础上，确定了滤芯的初始透水压差、过滤特性曲线、以及反冲洗介质和操作参数对反冲洗再生效果的影响，优化了操作参数。在过滤与脉冲反洗循环实验中，发现筒式过滤器在连续运行过程中，脉冲反洗对滤芯再生的效果不理想。通过离线超声清洗实验，验证超声波对滤芯再生有良好的效果，并优选离线超声清洗参数。进行超声辅助在线反冲洗的正交试验，确定了超声波辅助在线反冲洗最佳的操作参数：超声波频率30kHz、反冲洗压强0.6MPa，超声波功率0.83W/c㎡、脉冲次数12次、超声波施加时间为15分钟。在此操作条件下，再进行连续过滤和滤芯再生循环实验，发现滤芯可良好持续再生，超声辅助反冲洗效果优于单独反冲洗。超声辅助反冲洗技术可保证过滤器连续正常运行，具有明显的经济效益和社会效益。 最后对超生辅助在线反冲洗进行理论研究，分析了滤芯阻塞的机理和阻塞的类型，利用水力剪切理论计算脉冲反洗的剪切力，分析了超声空化原理和超声清洗机理。为超声辅助在线反冲洗技术的应用提供了理论指导。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：主要符号说明

声明

第一章绪论

1.1研究背景及意义

1.1.1研究背景

1.1.2研究意义

1.2研究内容

第二章文献综述

2.1筒式过滤器

2.2过滤介质

2.2.1烧结金属过滤介质

2.3过滤原理

2.3.1烧结丝网滤芯过滤机理

2.3.2过滤影响因素

2.4反冲洗技术

2.4.1反冲洗技术的发展历程

2.4.2反冲洗的机理

2.4.3反冲洗技术应用

2.4.4冲洗效果的评定方法

2.4.5现有反冲洗方式存在的主要问题

2.5超声波技术

2.5.1声波技术的应用

2.5.2超声波清洗概述

2.5.3超声波清洗的原理

2.5.4影响超声波清洗效果的因素

第三章实验设计

3.1实验工艺流程

3.2实验装置

3.2.1料浆制备系统

3.2.2过滤系统

3.2.3反冲洗系统

3.3实验步骤的制定

3.3.1料浆配置过程

3.3.2料浆过滤过程

3.3.3反冲洗过程

3.3.4对比实验过程

3.4实验参数的测量与修正

3.4.1实验参数的测量

3.4.2有关参量的修正

3.5实验的注意事项

第四章试验数据分析

4.1过滤实验及理论分析

4.1.1透水实验

4.1.2过滤实验

4.2脉冲反冲洗实验数据分析

4.2.1脉冲反冲洗影响因素

4.3超声波辅助反冲洗试验及分析

4.3.1超声施加时间对清洗效果的影响

4.3.2施加超声时机对清洗效果的影响

4.3.3在线超声辅助脉冲反冲洗试验

第五章试验理论分析

5.1烧结金属丝网滤芯阻塞

5.1.1滤芯上污物颗粒沉积与阻塞的机理

5.1.2滤芯上污物颗粒的阻塞类型

5.1.3过滤介质的阻塞模型和阻塞的表征

5.2滤芯再生效果分析

5.2.1再生基本理论

5.2.2滤芯脉冲反冲洗剪切力计算及再生效果分析

5.2.3滤芯超声清洗再生效果分析

第六章结论与建议

6.1结论

6.2建议

参考文献

攻读硕士学位期间取得的学术成果

致 谢