suodatinrakenteesta

Suodatinrakenne viittaa suodattimen fyysiseen rakenteeseen: materiaaleista koostuvaan kerrostuneisuuteen, huokosrakenteeseen sekä tukirakenteisiin ja liitososiin. Rakenne määrittää, miten neste tai kaasu virtaa suodattimen läpi ja miten epäpuhtaudet sekä hiukkaset pidetään kiinni.

Keskeisiä ominaisuuksia ovat huokosvälien koko ja jakauma sekä läpäisevyys. Huokosvälien geometrian lisäksi huomioidaan tiheys, mutkikkuus (tortuosity) sekä pinnanalaisten alueiden määrä. Nämä ominaisuudet vaikuttavat sekä suodatustehokkuuteen että virtausominaisuuksiin.

Tyypillisiä rakenteita ovat syväsuodatus (epäpuhtaudet sitoutuvat syvemmälle mediaan) ja pintasuodatus (aineet kerääntyvät pinnalle). Suodatinrakenne voi koostua kuitumaisista medioista, kiinteillä hiukkasilla täytetyistä kerroksista sekä keraamisista tai polymeerisista kalvoista; monikerroksiset järjestelmät ovat yleisiä.

Materiaalit vaihtelevat kuitupohjaisista ja hiekkapohjaisista kerroksista sekä keraamisista tai polymeerisista kalvoista; monissa rakenteissa yhdistetään useita medioita. Rakenne voidaan toteuttaa sekä yksittäisenä monoliittina että useista kerroksista koostuvana.

Rakenne vaikuttaa painehäviöön, suodatustehoon ja huuhdonnan tarpeeseen. Suunnittelussa otetaan huomioon kemiallinen ja mekaaninen kestävyys sekä käytettävän virtausnopeuden ja kemikaalien soveltuvuus. Tukkeutuminen voi muuttaa rakenteen ominaisuuksia, joten puhdistus tai takaisinkäyttö on oleellinen osa ylläpitoa.

Esimerkkejä sovelluksista ovat vedenpuhdistus, elintarvike- ja juomateollisuus sekä ilmansuodatus. Rakenne kartoitellaan ja arvioidaan laboratoriossa sekä tuotannossa porometria- ja kalvoanalyysein sekä mikroskopiolla.