2、工业过滤器再生视角设备的开发

工业过滤器再生视角设备的开发

1. 引言

清洁饮用水短缺问题在不同国家的越来越多地区变得紧迫，尤其是环境污染严重的大城市和工业区。优质水对食品、化工、制药、微生物学和微电子学等行业至关重要。此外，在欧洲的一些地区，包括白俄罗斯、俄罗斯和乌克兰，存在不少天然水硬度较高的区域。因此，工业和家用过滤器及过滤系统的使用日益广泛。

高质量水净化的主要步骤之一是脱脂和软化，多数情况下通过离子交换树脂滤芯过滤器实现。然而，在处理硬水时，这些过滤器在一年内就会失去性能。大多数企业和私人用户都希望对这些过滤器进行再生，通常使用 10%的盐溶液进行再生，将再生树脂在盐溶液中浸泡 8 - 10 小时。为了实现高质量的再生，需要以 0.01 m/s 的速度定期搅拌树脂，以确保再生溶液渗透到消耗品的下层。但实际操作中往往无法做到这一点，导致再生不完全，滤芯寿命受限。同时，还需考虑混合材料的粘度（μm = 1.32 - 1.38 Pa/s）和树脂的真实密度（ρm = 1.04·10⁻³ kg/m³）。

因此，当前的实际任务是选择或开发一种能有效搅拌盐溶液中离子交换树脂的设备，该设备应具备紧凑、可靠、廉价且操作方便的特点。

2. 文献数据分析与问题陈述

在已知设备中，用于湿分散材料的搅拌器和混合器较为合适，它们广泛应用于建筑和食品工业。食品生产用的混合器可分为高速和低速、连续和间歇作用、带有固定腔室和非固定腔室等类型，配备螺旋、叶片、转子、锚式、螺旋桨、涡轮、鼓式和指状执行器，可提供径向、轴向或径向 - 轴向的搅拌介质流。

考虑到搅拌盐溶液中离子交换树脂的设备的条件和要求，带有固定腔室和径向 - 轴向混合溶液流的间歇式混合器最为合适。根据相关图表