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フィルタのろ過圧力について

2023/03/08 08:36

溶媒のなかに固形分を溶かして溶液に作っていおりますが、
この液を三つのフィルタにポンプで移送させてろ過させ循環しています、
液を1、2、3次のフィルタを使ってろ過させて圧力の感知器は1次の前(入口)、1と2次の間、2と3次の間、出口で測定していますが、フィルタのメッシュは
1次:40(単位省略)
2次:10
3次:5
として各フィルタは同じ単位でございますが
圧力の結果を見たら
1次の前(入口):20kPa
2次の前(1と2次フィルタ間):5kPa
3次の前(2と3次フィルタ間):3~4kPa
3次フィルタの出口:3~4kPaです

知りたいことは
1.フィルタをろ過させる前の圧力が高くなることは何を意味することですか?
例えばフィルタの前で圧力が高くなれば
流速が低くなることを意味することですか?
2.フィルタの前後に差圧があることは何を意味しますか?流速、流量などでご説明いただきませんか?
2.1流量はフィルタをろ過させても等しくなれば差圧はなぜ起こりますか?(流量は等しければなぜ差圧が発生しますか?)
3.一般的にフィルタの前後で起こる差圧が液の流動性や流体の挙動に及ぶことは何ですか?
4.圧力損失については少し理解ができますが、うえの場合にも圧力損失と関係があるかどうか良くわかりませんが、圧力損失があれば流量とか流速も変わると思いますけどどうやって実際の流速の測定器では流量は変わらないでしょうか?

5.ろ過の前後で圧力や差圧が単に交換周期だったら交換しなくてもいいの状況だったら
製造工程に及ぶ影響はなんでしょうか?
他の製造工程に与える影響は何ですか?

フィルタのろ過圧力について単に監視している人ですが何が重要なポイントのかしっかりわかりませんですが、
差圧や流体力学の基礎的な資料を見ても明らかに理解できないですが、素人なのでぜひ分かりやすくご説明いただきませんか?
宜しくお願いいたします。

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2023/03/08 10:50
回答No.1

フィルタのメッシュ単位が省略されているので考え方が2通りあります。
通常、メッシュといえば数値が大きいほど目が細かいものですが、ろ過システムで1次から荒くなっていくことは考えにくいので、目開きとして回答させていただきます。

1.フィルタをろ過させる前の圧力が高くなることは何を意味することですか?
例えばフィルタの前で圧力が高くなれば
流速が低くなることを意味することですか?

ポンプ~1次間にも圧力損失があります。これは流速に比例しますので、フィルターの目詰まりで流速が落ちた結果、圧力が上がると考えられます。

2.フィルタの前後に差圧があることは何を意味しますか?流速、流量などでご説明いただきませんか?
2.1流量はフィルタをろ過させても等しくなれば差圧はなぜ起こりますか?(流量は等しければなぜ差圧が発生しますか?)

フィルタによる圧力損失です。差圧が大きければ流速・流量ともに下がります。

3.一般的にフィルタの前後で起こる差圧が液の流動性や流体の挙動に及ぶことは何ですか?

流速・流量に関係します。

4.圧力損失については少し理解ができますが、うえの場合にも圧力損失と関係があるかどうか良くわかりませんが、圧力損失があれば流量とか流速も変わると思いますけどどうやって実際の流速の測定器では流量は変わらないでしょうか?

質問の意味が読み解けません。

5.ろ過の前後で圧力や差圧が単に交換周期だったら交換しなくてもいいの状況だったら
製造工程に及ぶ影響はなんでしょうか?
他の製造工程に与える影響は何ですか?

差圧が変化しなくても交換周期を超えるとろ材の破損を招く恐れも大きくなりますので交換周期は守ります。破損時には、ろ過不足で後の工程で不良品となる可能性が考えられます。

補足

ご返事ありがとございますが、
4番の質問は
フィルタ前の流量、フィルタ後の流量が同一になっても差圧はあります、
差圧があることの意味は流速、結局流量の変動があると理解していますが、
なぜ差圧があっても流量はフィルタの前後で等しいでしょうか?
もしかして私が間違いに知っていることですか?
ご説明いただきませんか?
ぜひ宜しくお願いいたします。

2023/03/08 12:52

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その他の回答 (2件中 1~2件目)

2023/03/08 23:46
回答No.2

圧力の高いところが流速が早いのでは、という質問でしょうか。
まず、流体が流れるというのは圧力差があってこそです。この時の流速・流量についてはフィルターを通過できる量に支配されます。そのためにフィルターの上下の流速・流量は変わりません。もし両者に違いがあるならその差の流体はどこに行くのでしょうか。今回のように3枚フィルターがあった場合にはライン全体では一番少ないフィルターの流量となります。

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