Сравнение технологий очистки сетки

В данной статье речь пойдет о сравнении технологий промывки сетчатых фильтров.

УСТАРЕВШАЯ ТЕХНОЛОГИЯ - ПРОМЫВКА ПРОТИВОТОКОМ 

Технология разработана около 100 лет назад.
Идея простая. Фильтр может быть в двух состояниях (рисунок 1)  - фильтрация (Ф) и промывка (П). Существует два независимых контура движения воды - контур фильтрации и контур промывки.
Во время фильтрации открыты задвижки подачи воды (1a) и отбора очищенной воды (2a). Задвижки подачи промывочной воды (4a) и отбора шлама (3a) закрыты.
Вода движется через фильтр в "прямом" направлении и загрязнения (5) накапливаются на сетке (6).

Рисунок 1

Когда наступает время промывки, то направление движения воды через фильтр реверсируется. Закрываются задвижки подачи и отбора воды (1b, 2b), но открываются задвижки контура промывки (4b, 3b). Вода течет через сетку в обратном направлении и выносит накопившиеся на сетке загрязнения в шламопровод (3b).

Технология имеет очень много недостатков. Вот некоторые:
• Чем больше площадь сетки (точнее отношение площади сетки к площади подающего трубопровода), тем комфортнее происходит фильтрация (меньший поток через единицу площади). Однако по этой-же причине хуже промывка - меньший поток через единицу площади сетки. Это приводит к тому, что поток для промывки должен быть очень большим - как минимум соизмеримым с основным потоком. Следствие - большой расход воды на промывку.
• Сетка промывается плохо и неравномерно. Как только будет промыто некоторое пятно (7) на сетке (площадь которого соизмерима с сечением трубопровода промывки) - остальная площадь сетки перестает промываться (как показано на рисунке). Для успешной очистки остальных участков просто нет физических причин.
• Из-за "выборочной" и неравномерной очистки сетки возникает риск биологических обрастаний.
• Сетка должна промываться чистой водой, т.к. промывочный поток может оставить свои загрязнения на "чистой" стороне сетки. Для решения проблемы в фильтрах очищаемых противотоком используется как минимум две сетки - одна очищается водой, которую чистит (для промывки!) вторая. Другое решение - сетка одна, но она разделяется на две части - одна половина промывается, а вторая половина очищает воду для промывки.
• Фильтр не может работать в режиме залповых выбросов загрязнений. Если массированный приток загрязнений быстро засорит все сетки, то воды для промывки просто не будет.
• Фильтр принципиально прекращает подачу воды потребителям во время промывки. Для решения проблемы используются много сеток в конструкции со сложной коммутацией. Одна промывается, другая поставляет воду для промывки, остальные фильтруют воду. Но все равно производительность фильтра резко падает.
• Промывка противотоком очень плохо работает на тонких рейтингах фильтрации.

Другими словами - фильтр имеет два контура движения воды - рабочий (голубой цвет на рисунке 2) и промывочный (оранжевый). Эти два контура принципиально несовместимы и не могут существовать одновременно. Отсюда весь комплект недостатков. Главный из которых - фильтр принципиально прекращает работу во время промывки или резко и заметно сокращает производительность. А это обстоятельство делает его применение во многих областях недопустимым.

Рисунок 2

Попытки улучшить конструкцию приводят только к усложнению фильтра, повышению цены и снижению надежности.

Компания «НПЦ ПромВодОчистка» не применяет промывку противотоком в своих автоматических и полуавтоматических сетчатых фильтрах.

ТЕХНОЛОГИЯ ФОКУСИРОВАННОЙ ПРОМЫВКИ

Для построения качественных, надежных, простых и недорогих фильтров была разработана совершенно новая технология - технология фокусированной промывки.
Суть технологии - фильтр всегда находится в режиме фильтрации и работает без прерывания потока. Очистка сетки и удаление загрязнений происходит всегда с "грязной стороны". Сетка очищается последовательно участок за участком по всей площади.

Существует две разновидности технологии - СКАНЕРНАЯ ОЧИСТКА (посредством "водяного пылесоса") и ЩЕТОЧНАЯ ОЧИСТКА (посредством "водяного веника").

ВОДЯНОЙ ПЫЛЕСОС - КОНЦЕПЦИЯ СКАНЕРНОЙ ОЧИСТКИ СЕТКИ

Фильтр может находиться в двух состояниях - фильтрация (Ф) и фильтрация и промывка (ФП). Главное - процесс фильтрации идет постоянно не прекращаясь и не сокращая производительность.
Входной порт (1) и выходной порт (2) всегда открыты.

Рисунок 3

Загрязнения накапливаются на сетке.
Над сеткой в непосредственной близости со стороны подачи грязной воды находится насадка-"сопло" (3a) "водяного пылесоса", труба которого выходит за пределы фильтра и перекрыта задвижкой (4a).

Как только возникает необходимость промывки (перепад давления на сетке достигает определенной величины или срабатывает таймер), то открывается задвижка на трубе "пылесоса" (4b).
Так-как внутри фильтра вода находится под давлением ("P"), а снаружи фильтра труба "пылесоса" (сканера) открыта в атмосферу ("A") возникает ток воды в очищающее сопло (7a). При этом вода захватывает загрязнения с локального и очень небольшого участка сетки и уносит их в шламопровод.
Сопло сканера последовательно перемещается над всеми участками сетки и всю ее очищает (6).

Принципиальные моменты (рисунок 4):
• Контур потока очищаемой воды (голубой цвет на рисунке справа) существует всегда. Во время промывки возникает дополнительный промывочный поток (оранжевый). Этот поток (5) несколько увеличивает потребление воды фильтром, но не сокращает подачу очищенной воды.
• Сечение очищающего сканера очень невелико. Поэтому прирост потребления воды фильтром крайне незначительный (порядка 1%).
• Очистка сетки происходит грязной водой со стороны накопления загрязнений.

Рисунок 4

Процесс очистки сетки никак не пересекается с процессом фильтрации.

ВОДЯНОЙ ВЕНИК - КОНЦЕПЦИЯ ЩЕТОЧНОЙ ОЧИСТКИ СЕТКИ

Фильтр может находиться в двух состояниях (рисунок 5) - фильтрация (Ф) и фильтрация и промывка (ФП). Главное - процесс фильтрации идет постоянно не прекращаясь и не сокращая производительность.
Входной порт (1) и выходной порт (2) всегда открыты. 

Загрязнения накапливаются на сетке.
Внутренний объем фильтра перед сеткой (со стороны поступления загрязнений) сообщается с атмосферой через шламопровод небольшого диаметра (3a), который в режиме фильтрации перекрыт задвижкой (4a).

Как только возникает необходимость промывки (перепад давления на сетке достигает определенной величины или срабатывает таймер), то открывается задвижка на трубе шламопровода (4b).
Так-как внутри фильтра вода находится под давлением ("P"), а снаружи фильтра труба шламопровода открыта в атмосферу ("A") возникает ток воды через шламопровод. При этом некий щеточный механизм (7a) (водяной "веник") перемещает загрязнения с локального и очень небольшого участка сетки и направляет их в шламопровод.
Щетка последовательно "подметает" все участки сетки и всю ее очищает (6).

Принципиальные моменты (рисунок 6):
• Контур потока очищаемой воды (голубой цвет на рисунке справа) существует всегда. Во время промывки возникает дополнительный промывочный поток (оранжевый). Этот поток несколько увеличивает потребление воды фильтром, но не сокращает подачу очищенной воды.
• Сечение шламопровода очень невелико. Поэтому прирост потребления воды фильтром крайне незначительный (порядка 1%).
• Очистка сетки происходит грязной водой со стороны накопления загрязнений.

Рисунок 6

Процесс очистки сетки никак не пересекается с процессом фильтрации.

Таким образом достигаются главные характеристики сканерных и щеточных фильтров: 

• Непрерывность процесса фильтрации.
• Качественная очистка сетки очень больших размеров и тонких рейтингов фильтрации.
• Способность работать при залповых выбросах загрязнений.
• Чрезвычайно низкие потери воды на промывку.
• Простота конструкции. Высокая надежность и ремонтопригодность. Низкая стоимость.