Visão geral do produto

O tubo de filtro de água em espiral da ponte é um tubo de filtração perfurado caracterizado por slots em forma de ponte estampados em uma folha de aço, que é então enrolado e soldado em uma forma cilíndrica. A estrutura de slot distintiva impede o cascalho e a areia de entupir as aberturas, Melhorando a durabilidade e a permeabilidade da água do tubo. A estrutura de suporte com persianas minimiza os bloqueios e protege os slots contra danos durante o fluxo de fluido ou o trackflow, garantindo desempenho a longo prazo.

Parâmetros técnicos

O tubo de filtro de água em espiral da ponte está disponível em vários tamanhos e configurações, adaptado para atender às necessidades de aplicação específicas. Abaixo está uma tabela detalhada de seus parâmetros técnicos:

Materiais: Aço carbono vs.. Aço inoxidável

Aço carbono

Aço carbono, como ST37-2, é um material econômico amplamente utilizado na construção de tubos de filtro de água em espiral ponte. Consiste principalmente em ferro e carbono, com quantidades vestigiais de outros elementos. Suas principais características incluem:

• Força: Alta resistência à tração, Adequado para aplicações estruturais.
• Custo: Econômico comparado ao aço inoxidável, tornando-o ideal para projetos em larga escala.
• Tratamento da superfície: Frequentemente galvanizado ou revestido para aumentar a resistência à corrosão.
• Limitações: Suscetível a ferrugem e corrosão em ambientes severos sem revestimento adequado.

Os tubos de aço carbono são normalmente usados ​​em ambientes menos corrosivos ou onde as restrições orçamentárias são uma prioridade. O processo de galvanização envolve a aplicação de uma camada de zinco para proteger contra a ferrugem, prolongando a vida útil do tubo em aplicações de poço de água.

Aço inoxidável

Variantes de aço inoxidável, como notas 304 e 316L, Ofereça desempenho superior em condições corrosivas e de alta temperatura. Essas ligas contêm cromo (pelo menos 10.5%) e, em alguns casos, níquel, que aprimoram suas propriedades:

• Resistência à corrosão: O teor de cromo forma uma camada de óxido passivo, prevenindo ferrugem e degradação.
• Durabilidade: Resistência excepcional ao desgaste, tornando-o adequado para uso a longo prazo.
• Higiene: Superfície não reativa, Ideal para sistemas de água potável.
• Custo: Maior custo inicial, compensado por manutenção reduzida e vida útil mais longa.

Grau 304 é comumente usado para aplicações gerais, enquanto 316L, com molibdênio adicionado, se destaca em ambientes ricos em cloreto, como poços marinhos ou geotérmicos. Tubos de aço inoxidável são preferidos em cenários que requerem confiabilidade e manutenção mínima.

Vantagens do tubo de filtro de água em espiral ponte

O tubo de filtro de água em espiral da ponte oferece inúmeras vantagens, tornando -o um produto de destaque em tecnologia de filtragem:

1. Integridade estrutural aprimorada: O design em espiral aumenta significativamente a resistência à torção, tração, e forças compressivas, garantir a estabilidade em condições de alta pressão.
2. Aberturas de slot suaves: Os slots em forma de ponte são suaves e discretos, permitindo que ferramentas como sondas passem facilmente sem danos.
3. Alta capacidade de fluxo de água: O design de slot exclusivo impede o entupimento de cascalho, maximizar a permeabilidade à água e reduzir as quedas de pressão.
4. Força mecânica: A estrutura da ponte aumenta a capacidade do tubo de suportar forças externas, estendendo sua vida operacional.
5. Resistência à corrosão: Revestimentos anticorrosões personalizáveis (Por exemplo, Galvanização para aço carbono ou propriedades inerentes ao aço inoxidável) melhorar a longevidade em ambientes severos.
6. Customizabilidade: Tamanhos e diâmetros de slot podem ser adaptados a requisitos específicos do usuário, Oferecendo flexibilidade entre os aplicativos.
7. Instalação fácil: Múltiplas opções de conexão (Por exemplo, flangeado, roscado) Simplifique a montagem e a integração nos sistemas existentes.

Análise científica

O projeto e o desempenho do tubo de filtro de água em espiral da ponte podem ser analisados ​​através de várias lentes científicas, incluindo dinâmica de fluidos, ciência do material, e engenharia estrutural. Abaixo, Exploramos esses aspectos em detalhes para fornecer uma compreensão abrangente de sua eficácia.

Dinâmica de fluidos e eficiência de filtração

Os slots em forma de ponte são projetados para otimizar o fluxo de fluido, evitando entupimento. Na dinâmica fluida, A vazão através de um tubo perfurada é governada pela equação de Hagen-Poiseuille para o fluxo laminar através de mídia porosa:

Q = (πr⁴Δp) / (8μL)

Onde:

• Q = Taxa de fluxo
• r = Raio do slot
• ΔP = Diferença de pressão
• m = Viscosidade fluida
• L = Comprimento do caminho do fluxo

O projeto da ponte aumenta a área aberta efetiva (até 60%), reduzindo L e minimizar a resistência ao fluxo. Comparado aos tubos de fenda tradicional, A configuração em espiral da ponte reduz a turbulência e as quedas de pressão, Como os slots são escalonados para evitar o impacto direto da areia. Isso resulta em um maior Q, Aumentando a eficiência da filtração.

Além disso, A estrutura de suporte com persianas minimiza o efeito Venturi-onde o fluxo de alta velocidade pode corroer as bordas do slot-por distribuir pressão uniformemente na superfície do tubo. Dinâmica de fluidos computacional (Cfd) Simulações realizadas em projetos semelhantes mostram um 20-30% Melhoria na capacidade de fluxo em comparação com tubos perfurados padrão.

Ciência do material: Aço carbono vs.. Aço inoxidável

A escolha do material afeta significativamente o desempenho do tubo. Propriedades mecânicas da aço carbono, como uma força de escoamento de aproximadamente 370 MPA para ST37-2, fornecer suporte estrutural robusto. Contudo, Sua taxa de corrosão na água pode exceder 0.1 mm/ano sem proteção, necessitando de revestimentos. O processo de galvanização forma uma camada de zinco (tipicamente 50-100 μm de espessura), que sacrificialmente corroge para proteger o aço subjacente, estendendo sua vida por 5-10 anos em ambientes de pH neutro.

Aço inoxidável, particularmente 316L, oferece uma taxa de corrosão inferior a 0.01 mm/ano em condições ricas em cloreto devido à sua camada passiva de óxido de cromo. Esta camada, aproximadamente 1-3 nm de espessura, reformas instantaneamente após a exposição ao oxigênio, fornecendo propriedades de auto-cicatrização. A adição de molibdênio em 316L aumenta a resistência à coroa, com um número equivalente de resistência à corda (Madeira) do 25-30, comparado com 18-20 para 304. Isso torna o aço inoxidável ideal para ambientes agressivos, como poços geotérmicos, onde as temperaturas excedem 100 ° C e a salinidade é alta.

Engenharia Estrutural: Força mecânica

A técnica de soldagem em espiral aprimora a capacidade do tubo de suportar tensões axiais e radiais. Os slots da ponte, organizado em um padrão helicoidal, Distribua as cargas uniformemente, reduzindo as concentrações de estresse. Análise de elementos finitos (Fea) revela que o tubo pode suportar forças compressivas até 10 MPA e forças de tração excedendo 500 KN, dependendo da espessura e material da parede. Os suportes de persianas aumentam ainda mais a resistência ao colapso por 15-20% comparado aos designs de slot plano, como eles agem como costelas de reforço.

A estrutura espiral também melhora a rigidez torcional. Testes de torção indicam um módulo de cisalhamento de 80 GPA para aço carbono e 75 GPA para aço inoxidável, Garantir que o tubo resiste à torção sob cargas dinâmicas, como os encontrados durante a instalação ou atividade sísmica.

Durabilidade e análise do ciclo de vida

A durabilidade do tubo de filtro de água em espiral da ponte é uma função de seu material e design. Em um ambiente típico de poço de água (ph 6-8, Temperatura 20-40 ° C.), Tubos de aço carbono com galvanização por último 10-15 anos, enquanto as variantes de aço inoxidável excedem 25 anos. A resistência da ponte ao entupimento reduz a frequência de manutenção, diminuindo os custos do ciclo de vida por 30-40% comparado às telas convencionais. Isso é particularmente benéfico em formações pesadas de areia, onde os tubos tradicionais falham dentro 5-7 anos devido a abrasão.

Aplicações e métricas de desempenho

A versatilidade do tubo abrange hidrogeologia, geologia química, sistemas geotérmicos, Suprimento de água urbana, e desidratação da fundação. Em um teste de campo realizado em um aqüífero arenoso, Um comprimento de 6 metros, 219 mm od tubo de aço inoxidável 316L com 1 MM Slots alcançou uma taxa de fluxo de 50 m³/h em uma queda de pressão de 0.02 MPA, superando uma tela Johnson comparável por 15%. Retenção de areia excedida 95%, Demonstração de controle de areia superior.

Conclusão

O tubo de filtro de água em espiral da ponte da GxScreen Company representa um auge da tecnologia de filtração, Misturando design inovador com materiais robustos. Seus parâmetros - distribuindo tamanhos de caça -níqueis personalizáveis ​​a uma variedade de opções de materiais - cata. As vantagens, incluindo alta resistência mecânica, resistência ao entupimento, e facilidade de instalação, são sustentados por princípios científicos da dinâmica de fluidos, ciência do material, e engenharia estrutural. Seja construído a partir de aço carbono econômico ou aço inoxidável durável, Este produto oferece desempenho incomparável, tornando -o uma ferramenta essencial para a perfuração de poços de água, controle de areia, e além.