液氮流过烧结金属过滤器--压降特性

２００７年第３期总第１５７期低温工程

ＣＲＹＯＧＥＮＩＣＳ

Ｎｏ．３２００７

ＳｕｍＮｏ．１５７

液氮流过烧结金属过滤器的压降特性研究

谢伟李娟石玉美汪荣顺

（上海交通大学制冷与低温工程研究所上海２００２４０）

摘要：以液氮作为需要净化的低温液体，以二氧化碳为液氮的杂质进行了过滤试验。搭建了试验台，进行了过滤实验。在试验中测试了过滤过程中压降变化和被过滤流体流量等参数，对试验结果进行了分析，得到了过滤器压降与工况参数之间的关系。同时应用基于达西定律的烧结金属过滤器的压降计算模型，对实验工况的过滤器的压降进行预测。并将模型计算值与实验数据进行比较得出，结果表明模型较好的预测了液氮在烧结金属过滤器中流动的压力损失情况，同时指出了该模型的不足之处和以后的改进方向。

关键词：烧结金属过滤器液氮压降计算过滤

中图分类号：ＴＢ６５７。ＴＢ６６３文献标识码：Ａ文章编号：１０００—６５１６（２００７）０３ｍ０４０—０４Ｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐｆｂｒｌｉｑｕｉｄｎｉｔｒｏｇｅｎｎｏｗｔｈｒｏｕｇｈｓｉｎｔｅｒｅｄｍｅｔａｌｎｌｔｅｒｓ

ＸｉｅＷｅｉＬｉＪｕａｎＳｈｉＹｕｍｅｉＷａｎｇＲｏｎｇｓｈｕｎ

（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＲｅ衔ｇｅｒａｔｉｏｎａｎｄｃｒｙｏｇｅｎｉｃｓ，ＳｈａｎｇｈａｉＪｉａｏｔｏｎｇｕｎｉｖｅｒｓｉ‘ｙ，ｓｈａｎｇｈａｉ２０００３０，ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｄｏｎｅｕｓｉｎｇ１ｉｑｕｉｄｎｉｔｒｏｇｅｎｔｏｂｅｐｕｒｉｆｉｅｄａｎｄＣ０２ｉｍｐｕｒｉｔｙｐａｒｔｉ—ｃｌｅｓ．Ａｆｔｅｒｂｕｉｌｄｉｎｇｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｐｌａｔｆｏｒｍ，ｔｈｅｆｉｌｔｒａｔｉｏｎｏｆｌｉｑｕｉｄｎｉｔｒｏｇｅｎｗａｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｄｕｒｉｎｇｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ，ｓｏｍｅｐａｒａｍｅｔｅｒｓｓｕｃｈｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐｆｉｌｔｅｒａｎｄｔｈｅｎｕｘｏｆｌｉｑｕｉｄｎｉｔｒｏｇｅｎｗｅｒｅｔｅｓｔｅｄ．Ｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎ—ｓｈｉｐｂｅｔｗｅｅｎｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐａｎｄｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ－ｒｅｌａｔｅｄｐａｒａｍｅｔｅｒｓｗａｓｏｂｔａｉｎｅｄｂｙａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｄａｔａ，ｍｅａｎｗｈｉｌｅａｎｅｑｕａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎＤａｒｃｙｌａｗｉｓｕｓｅｄｔｏｐｒｅｄｉｃｔｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐｆｂｒｔｈｅ１ｉｑｕｉｄｎｉｔｒｏｇｅｎｎｏｗｔｈｒｏｕｇｈｓｉｎｔｅｒｅｄｍｅｔａｌｆｉｌｔｅｒｓ．Ｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐｍｏｄｅｌｉｓｐｍｖｅｄｔｏｂｅｒｅｌｉａｂｌｅａｎｄｇｏｏｄｆｏｒｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇｐｒｅｓ—ｓｕｒｅｄｒｏｐｆｂｒｔｈｅ１ｉｑｕｉｄｎｉｔｒｏｇｅｎｎｏｗｔｈｒｏｕｇｈｓｉｎｔｅｒｅｄｍｅｔａｌｆｉｌｔｅｒｓｂｙｔｈｅｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｂｅｔｗｅｅｎｐｒｅｄｉｃｔｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐＶａｌｕｅｓａｎｄｒｅａｌｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｄａｔａ．Ｓｏｍｅｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｍａｙｂｅｍａｄｅ

ｔｏｉｍｐｒｏＶｅｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐｍｏｄｅｌｉｎｆｌｌｔｌｌｒｅｓｔｌ】ｄｊｅｓ．

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｉｎｔｅｒｅｄｍｅｔａｌｆｉｌｔｅｒｓ；ｌｉｑｕｉｄｎｉｔｒｏｇｅｎ；ｐｒｅｓｓｕｒｅｄｒｏｐ；ｆｉｌｔｒａｔｉｏｎ

１引言

低温液体通常运用于许多大型和复杂的工程项目，在这些工程项目中有些对低温液体的纯度有特殊要求。为了实现工业低温液体的纯化，应用烧结金属

收稿日期：２００７＿０１＿０７；修订日期：２００７一０４—３０

基金项目：上海市科委重大项目（０３Ｄｚｌ４０１４）资助。

作者简介：谢伟，男，２３岁，硕士研究生。过滤器的过滤技术为在低温环境下将固态杂质颗粒从低温液体里分离提供可能。

目前广泛运用的其他过滤器如膜过滤器、塑料过滤器、纤维过滤器和陶瓷过滤器等，都不能或者不适合在低温环境下运用。而烧结金属过滤器特殊性能

南京雄凯过滤设备有限公司

多袋式袋式过滤器

不同的过滤精度，取决于不同精度的过滤袋。 由于液体介质进入滤器后是从滤 袋顶端流入，使得液体可均匀分布在整个滤袋的过滤表面，令整个层面中的流体分布

基本恒定一致，紊流的负面影响小，过滤效果好。

烧结金属过滤器袋式过滤器

一 滤芯消毒方法

1 消毒柜内消毒 ,把滤芯从塑料袋中取出 ,置于消毒柜内在121ºC下消毒30分钟 .

2 在线消毒请 ,滤芯按正确的方法安装在滤器内(固定板与滤芯间隔0.5mm).通

蒸汽30分钟

二 滤芯安装方法

1 将O型圈湿润，慢慢将滤芯垂直插入，必须全部插到不锈钢第圆槽内。

2 将滤

芯部翅片用不锈钢孔板压好，压板不需太紧，以防高温消毒时滤芯变型。 3 避免直

接用手接触滤芯。 4 使用前尽可能冲洗滤芯。 5 开机或关机时，请慢慢转动阀门，不要一下子打开或关闭，以防在高温消毒时滤被吸瘪。

三 滤芯维护方法

滤芯使用至不能满足设计流量时(流量明显下降前后压力表差在0.1MPa)请停机

后 打开滤器从滤器，从中取出滤芯，用清水冲洗表面赃物，然后先在的4%的盐酸中

浸泡24小时，再在4%的氢氧化钠中浸泡24小时，后用清水冲洗 (浸泡时取下二根O 型圈，以防膨胀) 。

四 主要特性

低压差、高通量、多次重复冲洗、长寿命、过滤精度优良、低廉的经济费用特

别适用预过滤及洁净过滤。

聚醚砜滤芯：(PESU)

材质：聚醚砜滤芯介质为聚醚砜膜

是一种亲水性无菌级折叠滤芯，具有占滤膜面积百分之八十以上的微孔率及独特

的微孔几何形状。通量大，对蛋白质及微生物制剂的吸附比尼龙膜和醋纤膜低。

聚四氟乙烯滤芯：(PTFE)

材质：聚四氟乙烯滤芯介质为聚四氟乙烯膜性能优异有广泛的化学适用性、生物

安全性及热原控独特的疏水性和亲水性二种。 疏水性：用于气体过滤大到无菌，

大通量，耐高温，耐强酸、碱，化学适用性广，适用于发酵罐，二氧化碳，氮气，压

缩空气。用于气体过滤时，能达到100%截留0.02um以上各种噬菌体、细菌及微粒。

亲水性：用于液体过滤达到无菌，化学适用性广，耐强酸、碱，臭氧强度高。