I. Composição Geral da Estrutura Básica
O cartucho de filtro enrolado em fio é dividido em três camadas centrais de dentro para fora: a estrutura de suporte, a camada de filtro enrolada em gradiente e a estrutura de vedação da tampa final. Não há furos diretos em toda a estrutura, e todos são canais de filtragem entrelaçados e tortuosos.
A camada interna é a estrutura de suporte, que é feita principalmente de tubos porosos de PP ou tubos perfurados de aço inoxidável. Sua principal função é suportar todas as camadas do filtro enrolado para fora e evitar que as camadas do filtro encolham, colapsem ou se deformem sob condições de alta pressão, garantindo a estabilidade da estrutura do cartucho do filtro enrolado em fio de polipropileno. Os diâmetros internos comuns na indústria são 28 mm e 30 mm, e os diâmetros externos são uniformemente de 60 a 65 mm.
A camada intermediária é a camada de filtro enrolada em gradiente, que é a unidade de filtragem central do elemento filtrante. É formado pelo enrolamento multicamadas de fios confeccionados com materiais como polipropileno PP, algodão desengordurado, fibra de vidro e fio de aço inoxidável, de forma transversal e inclinada, formando canais tortuosos em favo de mel rômbicos contínuos. A estrutura geral segue o princípio de ser mais densa por fora e mais densa por dentro, com a tensão do enrolamento aumentando gradualmente da camada externa para a camada interna, o arranjo das fibras tornando-se cada vez mais denso e os diâmetros dos poros diminuindo continuamente, formando naturalmente uma camada de filtro hierárquica de filtração grosseira, filtração transicional e filtração precisa para o cartucho de filtro de profundidade.
As duas extremidades são estruturas de tampa de vedação, que usam tampas de extremidade em PP termofusível combinadas com anéis de borracha de vedação de silicone e EPDM. Eles vedam completamente as faces finais do elemento filtrante, evitando vazamento de fluido nas laterais e garantindo que todo o fluido a ser filtrado penetre em múltiplas camadas de filtro para completar a filtração do cartucho de filtro de fio.
II. Princípio da estrutura em camadas de densidade gradiente (estrutura básica padrão de três camadas)
O elemento filtrante padrão da indústria é baseado em uma estrutura gradiente de três camadas. A direção do fluxo do fluido segue estritamente a sequência da camada externa, camada intermediária, camada interna e cavidade interna da estrutura. Cada camada tem diferentes densidades, diâmetros de poros e funções, conseguindo uma filtração gradual para o cartucho de filtro enrolado em corda pp.
A camada externa é a camada de filtração grossa, que utiliza um processo de enrolamento relaxado de baixa densidade e utiliza fios grossos para enrolamento. O tamanho geral dos poros é grande, variando de 30 a 50 micrômetros, e a tensão do enrolamento é a menor entre as três camadas. Esta camada é usada principalmente para interceptar grandes partículas na água, incluindo areia, ferrugem e grandes partículas suspensas, servindo como uma função de pré-filtragem, que pode prevenir eficazmente o rápido entupimento da camada do filtro de superfície e garantir o estado inicial de operação de alto fluxo do elemento filtrante.
A camada intermediária é a camada de filtração de transição, que utiliza um processo de enrolamento de tensão padrão de densidade média. Os fios têm espessura uniforme e o tamanho dos poros está entre a camada externa e a camada interna. O diâmetro dos poros varia de 5 a 20 micrômetros e a transição dos poros é suave, sem mudanças repentinas. Sua função principal é interceptar partículas de tamanho médio, distribuir a carga poluente geral, receber o fluido após a filtração da camada externa, purificar ainda mais a qualidade da água e compartilhar a carga de filtração, atrasando a velocidade de entupimento da camada de filtro precisa da camada interna, que é a camada de transição chave para garantir a vida útil do elemento filtrante.
A camada interna é a camada de filtração precisa, que utiliza um processo de enrolamento de alta densidade e forte tensão. Utiliza fios finos para tecer e modelar firmemente, sendo a camada estrutural mais densa de todo o elemento filtrante, com tamanho de poro de apenas 1 a 5 micrômetros. A precisão de filtração oficial declarada do elemento filtrante é determinada inteiramente pelo tamanho dos poros e pela densidade do enrolamento da camada filtrante da camada interna, responsável principalmente pela interceptação de partículas coloidais, pequenas substâncias em suspensão e poeira fina, garantindo em última análise a limpeza do efluente.