Конструкции фильтров непрерывного действия.

К фильтрам непрерывного действия относятся:

- барабанные;

- дисковые;

- ленточные;

- тарельчатые;

- карусельные фильтры.

Барабанный вакуум-фильтр находит наибольшее применение в промышленности.

 

Рис. 2.6.3. Барабанный вакуум-фильтр: 1 - распределительная головка; 2 - цилиндрический барабан; 3 - камеры распределительной головки;

4 - отводящий коллектор; 5 - секция; 6 - нож для съема осадка; 7 - корыто с осадком; 8 - зона фильтрования; 9 - зона первой просушки; 10 - зона промывки и просушки; 11 - зона съема осадка; 12 - зона регенерации ткани.

 

Барабанный вакуум-фильтр представляет собой горизонтальный вращающийся барабан, который изнутри разделён радиальными герметичными перегородками на отдельные ячейки, соединённые трубками с распределительной головкой. По мере вращения барабана в ячейках создаётся вакуум или избыточное давление. При вращении барабан проходит зону фильтрации, где жидкость засасывается в барабан, а твёрдые частицы оседают на фильтрующей ткани. После промывания осадка водой барабан входит в зону сушки, где через осадок просасывается воздух, затем в зону удаления осадка. Здесь изнутри барабана подаётся сжатый воздух, а осадок с поверхности барабана срезается ножом. Известны также дисковые, ленточные, тарельчатые, карусельные и др. вакуум-фильтры непрерывного действия. Вакуум-фильтры широко применяют в химической и др. отраслях промышленности.

Вакуум-фильтр барабанный со сходящим полотном представляет собой фильтр непрерывного действия с фильтровальной тканью, движущейся вместе с барабаном и проходящей через систему роликов по замкнутому циклу. Фильтр предназначен для разделения жидкотекучих, труднофильтруемых нейтральных суспензий, быстро заиливающих фильтровальную ткань. Вакуум-фильтр состоит из полого барабана, частично погруженного в корыто, заполненное суспензией. В корыто помещена качающаяся мешалка рамной конструкции. Привод мешалки независимый, так как при остановке барабана она должна работать, препятствуя осаждению твердой фазы суспензии. Перфорированная боковая поверхность барабана разделена на прямоугольные ячейки продольными ребрами, прикрытыми сверху дренажными ковриками. Каждая ячейка имеет свой отводной канал, который выводится на торцовую цапфу барабана. К последней прижимается торцовой поверхностью неподвижная распределительная головка. Для создания регулируемого усилия прижатия, как пружинный элемент, используется резиновая втулка. При вращении барабана ячейки последовательно соединяются с камерами распре­делительной головки. Твердая фаза суспензии задерживается тканью, образуя слой осадка, который по мере вращения барабана перемещается в зону сушки. Съем осадка осуществляется разгрузочным роликом. Регенерация ткани производится в ванне с оборотным роликом.

Дисковый вакуум-фильтр предназначен для разделения суспензий с близкими по размерам частицами твёрдой фазы. Имеет более развитую фильтрующую поверхность, чем барабанные вакуум-фильтры. В дисковом вакуум-фильтре на горизонтально расположенном полом валу, разделённом на секции, укреплены вертикальные диски. Вал с дисками вращается в корыте, имеющем форму полуцилиндра и заполненном разделяемой суспензией. Каждый диск состоит из обтянутых фильтровальной перегородкой полых секторов, имеющих с обеих сторон перфорированную или рифлёную поверхность. Полость каждого сектора диска сообщается с отводящим каналом для удаления фильтрата. Съём осадка осуществляют сжатым воздухом (для отдувки), посредством ножей и валков (для отрыва и направления выгрузки).

 

Рисунок 2.6.4. Дисковый вакуум-фильтр: 1 – секции;

2 - фильтрующие элементы-диски; 3 - распредилительное устройство;

4 - трубопровод для соединения с источником вакуума и удаления фильтрата; 5 - трубопроводы для подачи сжатого воздуха; 6 - ножи для съема осадка.

Ленточный вакуум-фильтр предназначен для разделения суспензий, образующих неоднородный по размерам частиц тяжёлый и требующий тщательной промывки осадок. Фильтр представляет собой стол, в котором имеются вакуум-камеры для отвода фильтрата и промывной жидкости. Фильтровальная перегородка (обычно ткань) покрывает прорезиненную перфорированную ленту, натянутую на крайних барабанах стола. Осадок сбрасывается в сборник при перегибе фильтровальной перегородки. Регенерация фильтровальной перегородки производится при обратном движении ленты с помощью механических щёток или паровых форсунок.

Рисунок 2.6.5. Схема ленточного фильтра.

Тарельчатые вакуум-фильтры применяют преимущественно для обезвоживания крупнозернистых шламов в производстве калия, в подготовке каменного угля и руд и т.д. Основная деталь фильтра – кольцо, состоящее из ряда трапецеидальных секторов, каждый из которых является фильтрующей ячейкой. Последняя открыта сверху и имеет днище, наклоненное к центру для облегчения стока жидкости. По верху ячейки уложен перфорированный лист, на котором находится фильтровальная перегородка. Внутренняя полость каждого сектора с помощью соединительных трубок 2 сообщается с каналами распределительного устройства 4, жестко связанного с корпусом. Фильтр приводится во вращение электродвигателем. За один оборот ячейки фильтр последовательно соединяются с линиями вакуума и сжатого воздуха. Подача суспензии осуществляется в ячейки сверху. Съём осадка производится ножом 5 или шнеком.

Рисунок 2.6.6. Тарельчатый вакуум-фильтр: 1-фильтровая ячейка,

2-соединительная трубка, 3-устройство для устранения трещин в осадке,

4-устройство для распределения промывной жидкости,5-устройство для удаления осадка, 6- борт.

 

Карусельный вакуум-фильтр применяется для разделения грубодисперсных суспензий; состоит из ковшей в форме трапецеидальных секторов, собранных на кольцевой раме. Ковши связаны трубками с распределительным устройством, через которое удаляются фильтрат и промывная жидкость. Ковши вращаются вокруг вертикальной оси как единое целое. Каждый ковш состоит из корпуса, образующего вместе с дренажными пластинами и фильтровальной перегородкой рабочий орган фильтра. Суспензия и промывная жидкость заливаются в ковш сверху. Для выгрузки осадка ковш автоматически поворачивается на 180° над местом выгрузки.

Основные преимущества рамных фильтр - прессов в сравнении с прочим оборудованием для обезвоживания осадков и шламов:

- низкая влажность обезвоженного осадка не менее 75%, а при последующем высыхание в сборнике шлама до60-65%;

- оптимальное соотношение цена/качество - в 2-3 раза дешевле зарубежных аналогов;

- большая площадь фильтрования относительно занимаемой оборудованием площади и возможность повышения производительности оборудования благодаря модульности его исполнения;

- высокая степень разделения фаз и возможность разделения суспензий с низкой концентрацией взвешенных веществ (твердых частиц);

- возможность полной автоматизации процесса фильтрации;

- высокая коррозионная и износостойкость конструкционных материалов фильтровального оборудования;

- отсутствие энергозатрат при использовании сжатого воздуха из заводской магистрали;

- простота эксплуатации и отсутствие необходимости остановки очистных сооружения при ремонте и профилактическом обслуживании фильтр пресса;

- срок службы оборудования до 50 лет при замене фильтровальной полипропиленовой ткани один раз в 1-2 года.