Sejarah pembangunan dan prinsip kerja penapis

Teknologi penapisan telah digunakan dalam pengeluaran sejak China purba, dan kertas yang diperbuat daripada gentian tumbuhan wujud pada 200 SM. Pada tahun 105 Masihi, Cai Lun menambah baik kaedah pembuatan kertas. Dia menghayunkan pulpa gentian tumbuhan ke atas tirai buluh padat semasa proses membuat kertas. Air ditapis melalui celah tirai buluh, dan lapisan nipis pulpa basah dibiarkan di permukaan tirai buluh. Selepas kering, ia menjadi kertas.


Penapisan terawal kebanyakannya penapisan graviti, tetapi penapisan tekanan kemudian digunakan untuk meningkatkan kelajuan penapisan, yang membawa kepada kemunculan penapisan vakum. Penapis vakum drum berputar yang dicipta pada awal abad ke-20 mencapai operasi penapisan berterusan. Selepas itu, pelbagai jenis penapis berterusan muncul satu demi satu. Penapis operasi terputus-putus (seperti penapis tekanan plat dan bingkai) telah dibangunkan kerana keupayaannya untuk mencapai operasi automatik, menghasilkan kawasan penapisan yang semakin meningkat. Untuk mendapatkan sisa penapis dengan kandungan lembapan yang rendah, penapis tekanan mekanikal telah dibangunkan.


x


Air yang akan dirawat oleh penapis memasuki badan melalui saluran masuk, dan kekotoran dalam deposit air pada mesh penapis keluli tahan karat, mengakibatkan perbezaan tekanan. Pantau perubahan perbezaan tekanan pada salur masuk dan keluar melalui suis perbezaan tekanan. Apabila perbezaan tekanan mencapai nilai yang ditetapkan, pengawal elektrik menghantar isyarat kepada injap kawalan hidraulik untuk memacu motor. Selepas pemasangan peralatan, juruteknik menyahpepijatnya, menetapkan masa penapisan dan masa penukaran pembersihan. Air yang akan dirawat masuk ke dalam badan dari salur masuk air, dan penapis mula berfungsi dengan normal. Apabila masa pembersihan pratetap dicapai, pengawal elektrik menghantar isyarat kepada injap kawalan hidraulik dan motor pemacu, mencetuskan tindakan berikut: motor elektrik memacu berus untuk berputar, membersihkan elemen penapis dan mengawal injap untuk membuka saliran. Keseluruhan proses pembersihan hanya berlangsung selama berpuluh-puluh saat, Apabila pembersihan selesai, tutup injap kawalan, motor berhenti berputar, sistem kembali ke keadaan asalnya, dan memulakan proses penapisan seterusnya. Bahagian dalam perumahan penapis terutamanya terdiri daripada skrin penapis kasar, skrin penapis halus, paip sedutan, berus keluli tahan karat atau muncung sedut keluli tahan karat, cincin pengedap, salutan anti-karat, aci berputar, dll.


Penapis ringkas dibentuk dengan mengasingkan bekas ke dalam ruang atas dan bawah menggunakan medium penapisan. Suspensi ditambah ke ruang atas, dan di bawah tekanan, ia memasuki ruang bawah melalui medium penapisan untuk membentuk turasan. Zarah pepejal terperangkap pada permukaan medium penapisan untuk membentuk sisa penapis (atau kek penapis). Semasa proses penapisan, lapisan sisa penapis pada kawasan permukaan medium penapis secara beransur-ansur menebal, dan rintangan cecair yang melalui lapisan sisa penapis meningkat, mengakibatkan penurunan kelajuan penapisan. Apabila ruang penapis dipenuhi dengan sisa penapis atau kelajuan penapisan terlalu rendah, hentikan penapisan, keluarkan sisa penapis, dan jana semula medium penapisan untuk melengkapkan kitaran penapisan.


Cecair mesti mengatasi rintangan apabila melalui lapisan sisa penapis dan medium penapis, jadi mesti ada perbezaan tekanan pada kedua-dua belah medium penapis, yang merupakan daya penggerak untuk mencapai penapisan. Meningkatkan perbezaan tekanan boleh mempercepatkan penapisan, tetapi zarah yang berubah bentuk di bawah tekanan terdedah untuk menyumbat pori-pori medium penapisan pada perbezaan tekanan yang besar, mengakibatkan penapisan yang lebih perlahan.


Terdapat tiga kaedah untuk penapisan ampaian: penapisan lapisan sanga, penapisan dalam dan penapisan ayak.


â  Penapisan lapisan sisa penapis: Pada peringkat awal penapisan, medium penapis hanya boleh mengekalkan zarah pepejal yang besar, manakala zarah kecil melalui medium penapis dengan turasan. Selepas pembentukan lapisan sisa penapis awal, lapisan sisa penapis memainkan peranan utama dalam penapisan, di mana kedua-dua zarah besar dan kecil dipintas, seperti dalam penapisan penekan penapis plat dan bingkai.


â¡ Penapisan dalam: Medium penapisan adalah tebal, dan ampaian mengandungi lebih sedikit zarah pepejal, yang lebih kecil daripada liang medium penapisan. Semasa penapisan, zarah masuk dan terserap di dalam liang, seperti melalui penapis tiub plastik berliang dan penapis pasir.


⢠Penapisan ayak: Zarah pepejal yang dipintas melalui penapisan adalah lebih besar daripada liang medium penapisan, dan zarah pepejal tidak terserap di dalam medium penapisan. Sebagai contoh, skrin penapis drum berputar menapis kekotoran kasar dalam kumbahan. Dalam proses penapisan sebenar, ketiga-tiga kaedah itu sering muncul secara serentak atau berurutan.