Ļoti liels daudzums vielu, īpaši šķidras un gāzveida, ir jāfiltrē. Tas ir priekšnoteikums, lai iegūtu tīru vielu (vai pēc iespējas tīrāku). Turklāt dažos gadījumos mērķis nav tīrīt, bet savākt nogulsnes uz filtra, kas var būt daudz vērtīgāka.
Definīcija
Filtrēšana ir salīdzinoši viendabīgas vielas sadalīšanas process vairākos komponentos. Parasti citi elementi tiek izolēti no kopējās masas, kas pēc tīrīšanas paliek nemainīga. Vienkāršākais veids, kā apsvērt šo procesu, ir ūdens piemērs. Kā zināms, mūsdienu pasaulē nav iespējams dzert ūdeni pat no it kā nepiesārņotām ūdenskrātuvēm. Tas, kas plūst no krāna, arī neatbilst tīra ūdens definīcijai. Tā rezultātā pirms lietošanas tas jāfiltrē. Uz tā paliks kaitīgi elementi, un gala produkts būs ja ne pilnīgi drošs, tad vismaz ne tik kaitīgs kā oriģināls.
Kāpēc tas ir vajadzīgs
Ūdens jau tika minēts iepriekš, vairāk te nav ko piebilst. Ja dzerat nefiltrētu šķidrumu, kurā ir neviendabīgi maisījumi, nekas labstas nebeigsies. Sāļi tiks nogulsnēti organismā (vai izskaloti, atkarībā no ūdens veida), tajā var iekļūt patogēni un radīsies daudzas citas problēmas. Rūpniecībā nefiltrēts ūdens var sabojāt dārgas iekārtas. Turklāt, ja ūdens tiek izmantots kā viens no galvenajiem ražošanas cikla elementiem, tam jābūt pēc iespējas tīrākam, pretējā gadījumā galaprodukts būs ļoti tālu no deklarētā. Papildus ūdenim bieži tiek filtrētas dažādas gāzes. Lielajos uzņēmumos tas nepieciešams, lai darbinieki pārāk nesabojātu paši savu veselību. Turklāt daži cilvēki nezina par standarta gāzmaskām, kas var glābt cilvēka dzīvību (gan ienaidnieka uzbrukuma gadījumā, gan banālā ugunsgrēkā). Bet tas ir arī filtrs, kaut arī nedaudz savdabīgs.
Klasifikācija
Lai labāk asimilētu tēmu, jums vajadzētu nosaukt un apsvērt dažādus filtrēšanas veidus. Tas palīdzēs labāk izprast katras šķirnes īpatnības, to īpašības, pozitīvās un negatīvās puses, kā arī efektivitāti.
1. Pēc filtra režīma:
- Pastāvīgs.
- Periodiski.
Šis ir pirmais veids, kā sadalīt filtrus pa veidiem. Pirmajā gadījumā ierīce spēj darboties stabili ilgu laiku, neprasot papildu apkopi. Atgriezīsimies pie ūdens piemēra. Tas var plūst caur filtru nemainīgā ātrumā, un tam nevajadzētu "izplūst". Šādās ierīcēs parasti tiek izmantots liels skaits elementu,no kuriem katrs, netraucējot šķidruma plūsmas ātrumu, noņem dažus kaitīgos piemaisījumus.
Otrais variants ar periodisku darba sistēmu parasti saņem kādu tilpuma tvertni, kurā sakrājas filtrētais ūdens, un no turienes to var paņemt savām vajadzībām. Galvenais šāda filtra trūkums ir tāds, ka, aktīvi lietojot, šķidrums ātri beidzas, un būs nepieciešams ilgs laiks, lai gaidītu, līdz tas atkal uzkrāsies. Taču šādas sistēmas parasti ir daudz lētākas.
2, pēc filtrēšanas metodes:
- Spiediens.
- Vakuums.
Pirmajā gadījumā filtrā zem spiediena tiek ievadīts ūdens, gāze vai cits maisījums, kā rezultātā pati viela tiek ātri attīrīta, un nogulsnes tiek ievērojami sablīvētas. Lētākie ierīču veidi izmanto savu maisījuma spiedienu bez papildu mehāniskām ierīcēm. Vakuuma variants šajā gadījumā ir izdevīgāks, jo tas palīdz attīrīt vielu ar tādiem pašiem panākumiem, bet ar zemākām izmaksām. Tiesa, to ir tehniski grūtāk īstenot.
Spiediena filtrēšana
Starp visām tīrīšanas iespējām šis ir vienkāršākais veids. Ūdens attīrīšana ar filtrēšanu ar šo sistēmu notiek ļoti ātri. Lai vienkāršotu procesu, lētākajos filtru veidos ūdens, gāze vai jebkura cita viela, kas jātīra, tiek nekavējoties piegādāta zem spiediena. Dārgākas ierīcēs var izmantot vairākus izolētus nodalījumus, kurus var nomainīt pa vienam, neapturot visu darbību.ierīces. Un, neskatoties uz nosaukumu, tikai dažkārt piespiedu spiediena ģenerēšanas sistēma faktiski tiek izmantota jau tieši pašā ierīcē.
Vakuuma filtrēšana
Tāda sistēma, kā jau minēts, lai arī tehniski grūtāka, bet efektīvāka tīrīšanas un kopējās lietošanas ērtuma ziņā. Vakuuma filtrēšana ietver noteikta konteinera novietošanu, kurā nonāk maisījums, kas ir jāapstrādā. Tālāk jau zem pašas filtrējošās virsmas tiek izveidots vakuums, burtiski izvelkot galveno vielu un atstājot atlikumu. Tādējādi filtrēšanas metodes tiek sadalītas atkarībā no darba sistēmas, jo viens no galvenajiem trūkumiem ir tīrīšanas nepieciešamības problēma. Viņi izmanto karuseli, disku, bungas un citus līdzīgus mehānismus, kuros komponentus var nomainīt gandrīz uzreiz bez problēmām. Tas ļauj uzturēt vēlamo ierīces efektivitātes līmeni ar minimālām izmaksām un to neapturot.
Filtrēt multividi
Lai atbrīvotos no neviendabīgiem maisījumiem, cilvēce kopš seniem laikiem izmanto dažādas metodes un ierīces. Vecākais un slavenākais no tiem ir smilšu filtrs. Tās darbības princips ir ļoti vienkāršs. Kā zināms, smiltīm ir spēja izlaist ūdeni, bet saglabāt dažādas suspensijas un citus elementus. Rezultāts ir, ja ne kristāldzidrs, tad tuvu šim ūdenim. Galvenais šādas ierīces trūkums ir šāds: smilšu kūkas un pēc īsalaiks pārstāj pildīt savas funkcijas, ir nepieciešama nomaiņa. Vēlāk parādījās efektīvāks variants, kas balstīts uz kokogli vai aktivēto ogli. Uz šī pamata izgatavotie dizaini kalpo ilgāk, taču joprojām nav pietiekami labi pilnvērtīgai ilgstošai lietošanai. Tāpēc tagad par filtru materiāliem tiek izmantotas tādas vielas kā presēts titāns, azbests, polimēri, porains stikls un tā tālāk. Attīstoties tehnoloģijām, sāka parādīties specializētas mākslīgās vielas ar unikālu struktūru, kas spēj kvalitatīvi notvert visus kaitīgos elementus, bet izlaist bāzi.
Izmantot
Filtrēšana ir process, ar kuru ikdienā saskaramies visu laiku. Paņemiet to pašu krāna ūdeni. Pirms nonāk mūsu dzīvoklī, šis šķidrums vispirms iziet cauri nopietnai tīrīšanas un dezinfekcijas sistēmai. Tiesa, gala rezultāts joprojām ir neapmierinošs (īpaši atsevišķos reģionos), tāpēc daudzi jau mājās uzstāda papildu filtrus. Gaiss, ko elpojam pārpildītās vietās, bieži ir kondicionēts, it īpaši, ja ārā ir karsts. Patiesībā tas ir tas pats, bet izlaists caur vairākiem filtriem, kas padara to vismaz nedaudz, bet tīrāku. Un to pašu var teikt par gandrīz jebkuru cilvēka darbības sfēru. Smēķētāji kopumā pastāvīgi saskaras ar filtriem, jo tie ir iebūvēti cigaretēs, un bez tiem kaitējums organismam kopumā būtu pārmērīgs (šeit gan drīzāk vainojami ražotāji, piesātinot savus produktusnevis tīra tabaka, bet daži aizdomīgi maisījumi ar daudzām ķīmiskām vielām).
Rezultāti
Nevar teikt, ka kāds no filtriem ir visefektīvākais. Filtrēšanas metodes ir tieši atkarīgas no izvirzītajām prasībām. Piemēram, vienu un to pašu smilšu filtru bieži izmanto baseinu tīrīšanai, jo tur ir jāstrādā ar ļoti lielu ūdens daudzumu, un izmaksas par cita veida produktiem būtu pārāk augstas. Un smiltis ir salīdzinoši lētas. Filtru ieteicams izvēlēties nevis pēc tīrīšanas metodes, bet gan pēc lietošanas ērtuma, piesārņojuma daudzuma, darbības ātruma un daudziem citiem kritērijiem, jo neviena ierīce joprojām nedod ideālu rezultātu.
