I. Composición general de la estructura básica
El cartucho filtrante enrollado con alambre se divide en tres capas centrales de adentro hacia afuera: la estructura de soporte, la capa filtrante enrollada en gradiente y la estructura de sellado de la cubierta final. No hay orificios pasantes directos en toda la estructura, y todos son canales de filtrado entrelazados y tortuosos.
La capa interior es la estructura de soporte, que en su mayoría está hecha de tubos porosos de PP o tubos perforados de acero inoxidable. Su función principal es soportar todas las capas filtrantes enrolladas hacia el exterior y evitar que las capas filtrantes se encojan, colapsen o se deformen en condiciones de alta presión, asegurando la estabilidad de la estructura del cartucho filtrante enrollado con hilo de polipropileno. Los diámetros interiores comunes en la industria son 28 mm y 30 mm, y los diámetros exteriores son uniformemente de 60 a 65 mm.
La capa intermedia es la capa de filtro de gradiente, que es la unidad de filtrado central del elemento filtrante. Está formado por enrollamiento multicapa de hilos fabricados con materiales como polipropileno PP, algodón desengrasado, fibra de vidrio y alambre de acero inoxidable, de manera transversal e inclinada, formando canales tortuosos continuos en forma de panal rómbico. La estructura general sigue el principio de ser más densa por fuera y más densa por dentro, con la tensión del devanado aumentando gradualmente desde la capa exterior a la capa interior, la disposición de las fibras volviéndose cada vez más densa y los diámetros de los poros disminuyendo continuamente, formando naturalmente una capa de filtro jerárquica de filtración gruesa, filtración de transición y filtración precisa para el cartucho de filtro de profundidad de hilo.
Los dos extremos son estructuras de cubierta de extremo de sellado, que utilizan cubiertas de extremo de PP termofundibles combinadas con anillos de goma de sellado de silicona y EPDM. Sellan completamente las caras de los extremos del elemento filtrante, evitando fugas de fluido en los lados y asegurando que todo el fluido a filtrar debe penetrar múltiples capas filtrantes para completar la filtración del cartucho filtrante de hilo.
II. Principio de estructura en capas de densidad de gradiente (estructura básica estándar de tres capas)
El elemento filtrante estándar de la industria se basa en una estructura de gradiente de tres capas. La dirección del flujo de fluido sigue estrictamente la secuencia de la capa exterior, la capa intermedia, la capa interior y la cavidad interior de la estructura. Cada capa tiene diferentes densidades, diámetros de poro y funciones, lo que logra una filtración gradual para el cartucho filtrante enrollado en hilo de pp.
La capa exterior es la capa de filtración gruesa, que utiliza un proceso de bobinado relajado de baja densidad y utiliza hilos gruesos para el bobinado. El tamaño total de los poros es grande, oscilando entre 30 y 50 micrómetros, y la tensión del devanado es la más pequeña entre las tres capas. Esta capa se utiliza principalmente para interceptar partículas grandes en el agua, incluida arena, óxido y partículas suspendidas grandes, y sirve como función de prefiltrado, que puede prevenir eficazmente la obstrucción rápida de la capa filtrante de superficie y garantizar el estado inicial de funcionamiento de alto flujo del elemento filtrante.
La capa intermedia es la capa de filtración de transición, que utiliza un proceso de bobinado de tensión estándar de densidad media. Los hilos tienen un grosor uniforme y el tamaño de los poros está entre la capa exterior y la capa interior. El diámetro de los poros oscila entre 5 y 20 micrómetros y la transición de los poros es suave y sin cambios bruscos. Su función principal es interceptar partículas de tamaño mediano, distribuir la carga contaminante general, recibir el fluido después de la filtración de la capa externa, purificar aún más la calidad del agua y compartir la carga de filtración, retrasando la velocidad de obstrucción de la capa filtrante precisa de la capa interna, que es la capa de transición clave para garantizar la vida útil del elemento filtrante.
La capa interna es la capa de filtración precisa, que utiliza un proceso de bobinado de alta densidad y fuerte tensión. Utiliza hilos finos para tejer y dar forma firmemente, siendo la capa estructural más densa de todo el elemento filtrante, con un tamaño de poro de solo 1 a 5 micrómetros. La precisión de filtración oficial declarada del elemento filtrante está determinada enteramente por el tamaño de los poros y la densidad de bobinado de la capa filtrante interna, principal responsable de interceptar partículas coloidales, pequeñas sustancias suspendidas y polvo fino, asegurando en última instancia la limpieza del efluente.