過濾行業常用術語介紹
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常用術語介紹
過濾:利用多孔介質(濾材)從流體(液體或氣體)中分離懸浮顆粒的過程。
原理:流體通過濾材,顆粒物被截留,清潔的流體通過。
分離:一個更廣泛的概念,指將混合物分成不同組分的過程。過濾是分離的一種形式,其他還包括離心分離、沉降、旋風分離、膜分離(如反滲透、超濾)等。
濾材/過濾介質:執行過濾功能的材料。其結構決定了過濾精度和方式。
常見類型:濾布、濾紙、金屬絲網、燒結金屬氈、熔噴聚丙烯(PP)濾芯、陶瓷膜、高分子膜等。
孔徑:濾材上孔隙大小的理論測量值,通常以微米(μm)為單位。它是理解過濾精度的基礎,但實際過濾效果遠比理論孔徑復雜。
納污容量:在壓降達到規定限值之前,過濾器能夠截留的污染物總量。納污容量越高,過濾器的使用壽命越長。
壓降:流體通過過濾器入口和出口之間的壓力損失。干凈的過濾器壓降很小,隨著污染物積累,壓降會逐漸增大,需要監控以防止濾芯損壞或系統流量不足。
額定流量:在特定的測試條件下(包括流體粘度、溫度、清潔濾芯的初始壓降等),過濾器能夠通過某種特定流體的最大推薦流量。
粘度:流體抵抗流動的程度。油比水粘,冷油比熱油粘。
粘度越高,流體通過濾材的阻力越大,在相同流量下產生的壓降也越大。因此,同一個過濾器,通水的額定流量遠大于通液壓油的額定流量。
重要提示:過濾器樣本上的額定流量通常是以某種標準流體(如ISO VG32液壓油)在特定溫度(如40°C)下測得的。如果您的流體粘度不同,必須進行流量校正。
初始壓降:也稱為清潔壓降(Clean Pressure Drop),指的是:一個全新的、完全潔凈的過濾器,在額定流量下通過特定粘度的流體時,在入口和出口之間所產生的壓力差值。
單位:通常用巴(bar)、兆帕(MPa)、千帕(kPa)或磅/平方英寸(psi)表示。
1 bar ≈ 100 kPa ≈ 14.5 psi
測量狀態:這是過濾器在最理想、阻力最小的狀態下的性能表現。
過濾比(β值)的概念
過濾比(Beta Ratio, β) 是評價過濾器過濾效率的最科學、最準確的指標,它源自國際標準 ISO 16889。
定義
在特定粒徑下,上游流體中大于某尺寸的顆粒數與下游流體中大于同尺寸的顆粒數的比值。
計算公式
β? = 上游某尺寸(Xμm)的顆粒數 / 下游同尺寸(Xμm)的顆粒數
如何理解
β? = 1:表示過濾器對該尺寸顆粒完全沒有過濾效果(上下游顆粒數相等)。
β? > 1:表示過濾器能截留部分顆粒。數值越大,效率越高。
通常用 β? = 200 作為的一個重要基準。
過濾效率與β值的關系
過濾效率(Efficiency) = [(上游顆粒數 – 下游顆粒數) / 上游顆粒數] * 100% = [1 – (1/β?)] * 100%
舉例:
- 如果對 10μm 顆粒的 β?? = 2,則過濾效率 = (1 – 1/2) * 100% = 50%
- 如果對 10μm 顆粒的 β?? = 75,則過濾效率 = (1 – 1/75) * 100% = 98.67%
- 如果對 5μm 顆粒的 β? = 200,則過濾效率 = (1 – 1/200) * 100% = 99.5%
- 我們通常會說這是一個 “β?=200” 或 “5μm @ β=200” 的過濾器。
結論
β值比單純的“精度”更能科學地描述過濾器的性能。選購過濾器時,應關注 “在多大粒徑下,β值是多少”,而不是僅僅問“精度是多少微米”。
微米與目數的關系
微米 (μm – Micron)
定義:一種絕對長度單位。1微米等于百萬分之一米(10??米)。
含義:用于直接描述過濾器濾材的孔徑大小或能捕獲的顆粒直徑。
特點:精確、客觀、可量化。它是國際通用的科學單位,是描述過濾精度的首選和更可靠的方式。
目數 (Mesh Count)
定義:一種相對單位,最初用于描述絲網(篩網)的規格。它指的是在每英寸(25.4mm)長度上所具有的網孔數量。
含義:目數越高,意味著網孔越密,過濾精度越高。
特點:存在不精確性。因為目數僅僅規定了“孔的數量”,但沒有規定絲線的粗細(絲徑)。因此,同樣目數的兩張網,如果絲徑不同,它們的實際孔徑和開孔率會完全不同。
對比與換算
為了更直觀地理解,請看下面的對比表格:
| 特性 | 微米?(μm) | 目數?(Mesh) |
| 本質 | 絕對長度單位 | 每英寸上的孔數 |
| 決定性因素 | 孔徑的實際尺寸 | 孔數?+?絲徑(線徑) |
| 精確度 | 高,直接對應物理尺寸 | 低,同一目數可能有不同孔徑 |
| 適用對象 | 所有類型的過濾器(篩網、濾袋、濾芯、濾膜) | 主要用于金屬絲網、篩網類產品 |
| 可靠性 | 高,是國際標準 | 較低,需謹慎參考,必須結合絲徑判斷 |
| 舉例 | “10微米過濾器”?–?精度明確 | “100目篩網”?–?精度不唯一,需查看具體規格 |
為什么不能簡單換算?
正如上面所說,目數是一個不完整的信息。一個完整的篩網規格應該包括三個參數:
1.目數 (Mesh)
2.絲徑 (Wire Diameter)
3.孔徑 (Aperture)
它們之間的關系可以通過以下公式計算:
孔徑 (μm) = (25400 / 目數) – 絲徑 (μm)
舉例說明:
同樣是 100目 的篩網:
- 情況A:如果絲徑是 50μm,則孔徑 ≈ (25400 / 100) – 50 = 254 – 50 = 204μm
- 情況B:如果絲徑是 100μm,則孔徑 ≈ (25400 / 100) – 100 = 254 – 100 = 154μm
你看,同樣是“100目”,實際孔徑可以從154μm到204μm甚至更大范圍變化。這就是僅憑目數無法準確判斷過濾精度的原因。
微米與目數大致換算表(基于標準絲徑估算)
重要提示:下表是一個基于常見工業標準絲徑的估算值,僅供參考和粗略換算。在實際選型中,必須以廠家提供的微米精度或完整規格(目數+絲徑)為準。
| 微米?(μm) | 目數?(Mesh) | 典型應用舉例(估算) |
| 4000 | 5 | 極粗過濾,碎石、顆粒 |
| 2000 | 10 | 粗過濾,沙粒 |
| 1000 | 18 | |
| 500 | 35 | |
| 300 | 50 | 一般預過濾,較粗顆粒 |
| 150 | 100 | |
| 100 | 150 | |
| 75 | 200 | 常見濾袋、篩分 |
| 50 | 270 | |
| 40 | 400 | 精細過濾,面粉、粉末 |
| 20 | 500 | |
| 15 | 800 | |
| 10 | 1000 | 極精細過濾,顏料、微生物 |
| 5 | 1250 |
結論與建議
1.優先使用微米 (μm):在幾乎所有正式的過濾技術文件和選型手冊中,微米都是首選和標準的精度單位。它消除了歧義,是溝通精度最可靠的方式。
2.謹慎對待目數:當遇到目數時,必須意識到這只是一個粗略的參考。一定要向供應商詢問其對應的微米值或絲徑和孔徑的具體數據。
3.詢問測試標準:對于高性能過濾器,不要只問“多少微米”,要問“絕對精度還是名義精度?測試標準是什么?(例如是否基于ISO 16889的β值)”,正如我們上一個對話中詳細解釋的。
4.應用場景:目數在礦山、冶金、建材等使用振動篩進行粗篩分的領域更為常見。而在精細化工、食品制藥、液壓油過濾等領域,微米是絕對的主流和標準。
總之,微米是精確的“答案”,而目數只是一個需要進一步解讀的“線索”。在關鍵應用中,始終以微米精度為準。
絕對精度 VS 相對精度
這是一個容易混淆的概念,關鍵在于它們的測試方法和代表的含義不同。
| 特性 | 絕對精度?(Absolute Rating) | 相對精度?(Nominal Rating) |
| 定義 | 能夠100%濾除的最小顆粒的尺寸。 | 能夠濾除一定比例(通常為50%-99%)顆粒物的尺寸。 |
| 測試方法 | 使用硬球(如玻璃微珠)進行挑戰性測試,要求下游無任何大于該尺寸的顆粒。 | 實驗室通過顆粒計數法(如ISO 16889)測出β比值,然后由廠家自己定義。例如,廠家可能將“β?=75”(98.67%效率)對應的粒徑X標為其名義精度。
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| 嚴格程度 | 非常嚴格和客觀。是濾材性能的上限承諾。 | 較為寬松和主觀。不同廠家的標準不統一,缺乏可比性。 |
| 可靠性 | 高。代表了最壞情況下的保證性能。常用于對可靠性要求極高的領域,如安全過濾、液壓系統、高精度膜。 | 低。只能作為一個參考值,無法保證沒有更大的顆粒通過。 |
| 應用舉例 | “1μm絕對精度濾膜”意味著大于1μm的顆粒保證不會通過。 | “10μm名義精度濾芯”可能意味著它能濾掉90%以上的10μm顆粒,但可能會有少量更大的顆粒漏過。
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| 比喻 | 畢業證:保證你掌握了所有必要知識(100%截留)。 | 班級排名:你的成績比90%的人好(截留了90%的顆粒)。
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核心區別:
絕對精度是一個保證值,而相對精度是一個統計值。在關鍵應用中,應優先采用基于β值或絕對精度的過濾器。
表面過濾 VS 深層過濾
這是兩種根本不同的過濾機理,決定了濾材的結構、性能和用途。
| 特性 | 表面過濾?(Surface Filtration) | 深層過濾?(Depth Filtration) |
| 過濾機理 | 顆粒物被截留在濾材的表面,形成一層“濾餅”。這層濾餅后來也參與過濾過程。 | 顆粒物在濾材內部曲折的孔隙通道中被捕獲,通過吸附、慣性撞擊、攔截等機制。
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| 濾材結構 | 具有規則、均勻的孔結構,像篩子一樣。 | 具有不規則、復雜、多層的三維網狀結構,像海綿一樣。 |
| 納污容量 | 較低。一旦表面被覆蓋,壓降會迅速上升。 | 很高。污染物被容納在整個濾材內部,能承載更多污染物。 |
| 可清潔性 | 易于清潔(如通過反沖洗、刮除),濾餅被移除后即可恢復大部分功能。 | 通常不可清潔,為一次性使用。少數燒結金屬等材質的可經反向沖洗和超聲波清洗后有限復用 |
| 主要特點 | 精度高且穩定,壓降初始較低但增長快。 | 精度范圍廣,初始壓降稍高但增長緩慢,容塵能力強。
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| 典型代表 | 金屬絲網、微孔膜、濾布。 | 熔噴聚丙烯(PP)濾芯、玻璃纖維濾芯、燒結金屬氈、砂濾。 |
| 應用比喻 | 篩沙子:顆粒被擋在篩網上面。 | 海綿吸水中的灰塵:灰塵被鎖在海綿內部各個地方。 |
| 常見應用 | 濾袋、濾布、膜過濾(RO/UF)、用于澄清過濾或需要精確篩分的場合。 | 油濾、燃油濾、空氣預過濾、化學工藝中保護下游精密元件。
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總結與選型建議:
1.不要只看“精度”:務必詢問是絕對精度還是相對精度,最好能提供基于 ISO 16889標準的β值(如 β?=200)。
2.根據污染物的量和特性選擇過濾方式:
- 如果顆粒物濃度高、需要長時間運行,深層過濾器因其高納污容量更經濟。
- 如果需要極高的精度、回收干物質或易于清潔,表面過濾器更合適。
3.系統設計:常采用“粗濾+精濾”的多級過濾方案。先用深層過濾(預過濾)去除大部分污染物,保護下游昂貴的高精度表面過濾器。

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