Un filtro è un dispositivo per la separazione di sostanze da un mezzo liquido o gassoso. I filtri sono assegnati ai processi di separazione meccanica. Il componente centrale è il materiale del filtro, che ha una certa permeabilità. Inoltre, i filtri hanno un ingresso e un'uscita per il fluido. In base al tipo di filtrazione, i filtri possono anche avere un dispositivo per la pulizia o la sostituzione del materiale filtrante.
Fig. 1: Come funzionano i diversi tipi di filtri
I filtri possono essere suddivisi in tre diversi tipi di funzione (vedi Figura 1).
Filtro di superficie: in questo caso la separazione si ottiene impedendo il passaggio di singole particelle di una certa dimensione attraverso le aperture dei pori del materiale filtrante. Il materiale filtrante può essere, ad esempio, un tessuto o carta. Le particelle si depositano sul filtro e formano un pannello filtrante. Questa torta filtrante aumenta in una certa misura l'efficacia di un filtro di superficie. La torta filtro può essere rimossa periodicamente.
Filtro a letto profondo: è il punto in cui vengono separate le particelle o le sostanze all'interno del materiale filtrante. La separazione si ottiene con diversi effetti. Il materiale filtrante forma un sistema ramificato e caotico di canali attraverso i quali scorre il mezzo. Le sostanze contenute nel mezzo possono aderire alla superficie del materiale filtrante. A causa della loro stessa inerzia, le particelle si depositano sulla superficie del materiale filtrante quando la direzione del flusso attraverso il fluido cambia. Il materiale filtrante di questi filtri deve essere sostituito periodicamente. In alcuni casi il materiale del filtro può essere riutilizzato dopo la pulizia. Il vello o il carbone attivo possono essere utilizzati come materiale filtrante per i filtri di profondità.
Filtri a flusso incrociato: in questi filtri il fluido viene guidato parallelamente al fluido filtrante. Il flusso impedisce alle particelle di depositarsi sulla superficie del filtro. A differenza dei filtri descritti sopra, qui solo una parte del fluido viene fatta passare attraverso il filtro.
Il fluido da filtrare viene pressato con pressione attraverso il fluido filtrante. Ciò comporta la separazione di particelle e sostanze a causa delle modalità operative sopra menzionate. Il processo di filtrazione provoca una perdita di pressione nel fluido. Questa perdita di pressione può aumentare a causa della deposizione di particelle separate sul e nel materiale del filtro. Questo è un altro motivo per pulire o sostituire il materiale del filtro.
I filtri sono utilizzati in diverse aree. Ad esempio, i filtri antipolvere sono utilizzati nelle centrali elettrichefossili per rimuovere le ceneri dai fumi. Nei motori, i filtri dell'olio vengono utilizzati per rimuovere le particelle dall'olio utilizzato per la lubrificazione.
