I. Diferenciación profesional entre dos conceptos de "capa"
En la industria de elementos filtrantes plegados, las "capas" se clasifican en dos tipos distintos: recuento de pliegues y capas compuestas de medios filtrantes, que cumplen funciones completamente diferentes y no deben confundirse. Esta distinción profesional es fundamental para la selección del rendimiento y la evaluación estructural del cartucho filtrante de PP.
El número de pliegues se refiere al número total de pliegues en forma de V dispuestos radialmente alrededor de la circunferencia del elemento filtrante. Es un parámetro estructural central que determina el área de filtración efectiva del cartucho de filtro plegable y afecta directamente el flujo de filtración, la capacidad de contaminantes y el rendimiento antibloqueo. El rango convencional de números de pliegues para un elemento filtrante de 10 pulgadas en la industria es de 30 a 160 pliegues. El diseño de pliegues científico y razonable puede optimizar significativamente el rendimiento operativo del elemento filtrante. Sin embargo, si los pliegues están demasiado densos sin base científica, tendrá un efecto negativo y provocará una degradación del rendimiento.
Las capas compuestas de medios filtrantes, comúnmente denominadas en la industria filtros de tres, cinco o siete capas, describen una única membrana de filtro compuesta por múltiples capas de diferentes tamaños de poro, incluidas capas protectoras y de soporte. Esta estructura es independiente del número de pliegues. El diseño de múltiples capas crea un gradiente de tamaño de poro de grueso a fino, moviéndose desde la capa más externa a la más interna, lo que mejora principalmente la captura de contaminantes en capas y retrasa la contaminación de la superficie. Esto mejora el rendimiento antiobstrucción a nivel de estructura de material del cartucho filtrante de membrana plisada.
II. Mecanismo que vincula el recuento de pliegues y el área de filtración
El área de filtración efectiva de un elemento filtrante está determinada por su altura efectiva, profundidad de pliegue individual y número total de pliegues. Con una longitud de filtro, un diámetro exterior y una profundidad de pliegue fijos, el número de pliegues es la variable más directa y crítica que afecta el área de filtración. Ambos lados de cada pliegue contribuyen a la filtración; por lo tanto, aumentar el número de pliegues da como resultado razonablemente un aumento aproximadamente lineal en el área de filtración efectiva global del cartucho de filtro plisado de polipropileno.
Existe un umbral crítico de rendimiento claro para el cifrado plegable. El rendimiento no mejora con un aumento en el número de pliegues. Si el pliegue está demasiado cifrado, los canales de flujo de fluido entre los pliegues se comprimirán significativamente, reduciendo el espacio de paso para el flujo de agua. Esto no sólo provoca un aumento significativo en la diferencia de presión de operación inicial del equipo, sino que también hace que las impurezas en suspensión y las partículas coloidales se acumulen fácilmente y se puenteen en el fondo de los pliegues, formando un pseudobloqueo. En este caso, aunque el área de filtración teórica del elemento filtrante ha aumentado, el área de flujo efectiva real ha disminuido significativamente. Con el tiempo, esto conduce a una tasa de bloqueo acelerada del elemento filtrante y a una reducción significativa de su vida útil efectiva.
Desde el punto de vista de las aplicaciones de ingeniería, la filtración de precisión de líquidos farmacéuticos limpios se beneficia de 40 a 70 pliegues, lo que equilibra una baja caída de presión con un caudal estable. Para la calidad del agua industrial en general y condiciones de contaminación moderada, son adecuados entre 60 y 100 pliegues, logrando un equilibrio entre el caudal y la capacidad de retención de suciedad. Los fluidos con altos sólidos en suspensión o alta viscosidad pueden requerir diseños de pliegues altos, de 100 a 140 pliegues. Sin embargo, generalmente no se recomienda exceder los 150 pliegues, ya que se corre el riesgo de cerrar el canal y degradar el rendimiento.