До фільтрів періодичної дії відносяться ємнісні, листові, патронні фільтри та фільтрпреси. Фільтри неперервної дії – це барабанні, дискові, стрічкові, тарілкові та карусельні.

Фільтри періодичної дії. Ємнісні фільтри використовують з метою розділення невеликих об’ємів суспензії. Вони можуть працювати під вакуумом (нутч-фільтри) і під надлишковим тиском (друк-фільтри).

Нутч-фільтри. Фільтр являє собою прямокутний або циліндричний відкритий апарат з фільтрувальною перегородкою, розміщеною дещо вище його днища на перфорованій решітці. Після заповнення фільтра суспензією та створення вакууму фільтрат проходить через перегородку, а осад затримується на ній. Після фільтрування осад промивають (якщо це необхідно) і видаляють із фільтра зверху ручним способом.

Переваги відкритих нутч-фільтрів: можливість добре промити осад; легкість захисту від корозії; простота й надійність конструкції.

Недоліки фільтрів: невелика швидкість фільтрування внаслідок того, що різниця тисків практично не перевищує 0,75 ат; громіздкість установки; ручне вивантаження осаду.

В деяких конструкціях вивантаження осаду значно полегшується та прискорюється за рахунок того, що апарат має відкидне днище, яке кріпиться до корпуса фільтра на болтах і відкидається на шарнірі.

Друк-фільтри. Схематична будова друк-фільтра показана на рис. 13.3. Фільтр містить корпус 1, фільтрувальну перегородку 2, закріплену на опірній решітці, патрубки 4, 5, 8 для відведення фільтрату, подачі суспензії й подачі промивної рідини відповідно. Після заповнення суспензією, фільтр за допомогою вентиля 6 з’єднується з мережею стиснутого повітря і під дією надлишкового тиску в апараті здійснюється фільтрування. Після закінчення фільтрування вентиль 6 перекривають і скидають тиск в апараті, відкриваючи вентиль 7, який сполучає фільтр з атмосферою.

Рис. 13.3. Схематична будова друк-фільтра:

1 – корпус; 2 –фільтрувальна перегородка; 3 – дни-

ще;4, 5, 8 – патрубки; 6, 7 – вентилі.

У разі необхідності через патрубок 8 у фільтр подають промивну рідину і повторюють стадію фільтрування. Тиск в апараті контролюють за манометром. У верхній кришці передбачений запобіжний клапан. Під час вивантаження осаду днище опускають на певну висоту і повертають на такий кут, щоб можна було зняти осад з фільтрувальної перегородки вручну.



Розглянуті ємнісні фільтри мають діаметр до 1 м і ємність до 0,5 м3. Використовуються ємнісні фільтри на виробництвах малої потужності.

Фільтрпреси використовують, головним чином, для розділення тонкодисперсних суспензій. До них відносяться рамні та камерні фільтрпреси, а також камерний автоматичний фільтрпрес (ФПАК).

Рамний фільтрпрес (рис. 13.4) містить блок вертикальних плит 3 і рам 4 (плити і рами чергуються), притиснуті одна до одної ручним, гідравлічним або електромеханічним затискувачем 7.

Рис. 13.4. Рамний фільтрпрес:

1, 10 – опорні стійки; 2 – упорна плита; 3 – фільтрувальні плити; 4 – фільтрувальні рами; 5 – затискувальна плита; 6 – бруси; 7 – механізм затискування плит; 8 – штуцер для підведення промивної рідини; 9 – кран для відведення фільтрату; 11 – ферма; 12 – штуцер для підведення суспензії

Плити та рами опираються бічними ручками на два паралельних бруси 6. Між плитами й

рамами є фільтрувальні перегородки. Блок плит і рам з фільтрувальними перегородками в

стиснутому стані знаходиться між упорною плитою 2 і затискувальною плитою 5. Упорна плита, затискувальний механізм і бруси закріплені на стійках 1 і 10, з’єднаних між собою фермою 11. Суспензія поступає через штуцер 12, а промивна рідина – через штуцер 8. Штуцери 8 і 12 розміщені на нерухомій плиті 2 і з’єднуються з каналами, які утворені отворами в плитах і рамах (отвори в плитах і рамах співпадають). Фільтрат і промивна рідина виводяться через крани 9.

Рис. 13.5. Плити й рами фільтрпресу:

1 – гладка поверхня плити; 2 – жолобки; 3 – фільтрувальна перегородка; 4 - канал для виведення фільтрату та промивної рідини; 5 – отвори для проходження суспензії; 6 – отвори для проходження промивної рідини

Плити (рис.13.5) мають на краях гладку поверхню 1, а в середині – рифлену з жолобками 2. Плити покриті фільтрувальною перегородкою 3 і мають крани для виведення фільтрату і промивної рідини. У плитах і рамах виконані отвори 5 і 6, які утворюють канали для проходження суспензії і промивної рідини. У фільтрувальних перегородках зроблені отвори, які співпадають з отворами у рамах і плитах. На рис. 13.6. показана схема роботи рамного фільтрпреса.

Рис.13. 6. Схема роботи плитково-рамного фільтрпреса:

а – стадія фільтрування; б – стадія промивання; 1 – канал для проходження суспензії; 2, 9 – канали; 3 – простір між двома плитами; 4 – плити; 5 – рама; 6 – канал для відведення фільтрату і промивної рідини; 7 – кран; 8 – бічний канал для проходження промивної рідини

У стадії фільтрування (рис.13.6 а) суспензія під тиском вводиться через середній канал 1 і каналах 2 у простори 3, утворені суміжними фільтрувальними перегородками (що примикають до рифлених поверхонь плит 4 ) і внутрішньою поверхнею рам 5. Після фільтрування через перегородки фільтрат стікає по дренажних і збірних каналах плит і далі через канали 6 і крани 7 відводиться у збірник. Під час фільтрування суспензії всі крани 7 плит 4 відкриті. Після того як простори 3 будуть заповнені осадом, подачу суспензії припиняють. Під час промивання (рис. 13.6 б) промивна рідина під тиском вводиться через бічні канали 8 і канали 9, розподіляється по рамах і, проходячи шлях, показаний стрілками, промиває осад, а потім видаляється з фільтра через відвідні канали. Для забезпечення вказаного напряму руху потоку промивної рідини відвідні канали непарних плит повинні бути закритими.

Фільтри неперервної дії. Ціфільтри характеризуються тим, що подавання суспензії та видалення осаду з фільтрувальної перегородки здійснюється безперервно.

Барабанні фільтри найбільш широко використовуються у промисловості. Розглянемо барабанний вакуум-фільтр із зовнішньою поверхнею фільтрування.

Фільтр (рис.13. 7) являє собою горизонтальний циліндричний перфорований барабан 1, покритий ззовні фільтрувальною тканиною. Барабан обертається навколо своєї осі і на 0,3-0,4 поверхні занурений у суспензію, яка міститься в ємності 4. Всередині барабан розділений радіальними герметичними перегородками на окремі комірки, з’єднані трубками з розподільною головкою.

Рис. 13.7. Схема дії барабанного вакуум – фільтра із зовнішньою поверхнею фільтрування:

1 – барабан; 2 – з’єднувальна трубка; 3 – розподілювальний пристрій; 4 – резервуар для суспензії; 5 – хитна мішалка; 6, 8 – порожнини розподільного пристрою, з’єднані з джерелом вакууму; 7 – розбризкувальний пристрій; 9 – нескінченна стрічка; 10 – напрямний ролик; 11, 13 – порожнини розподільного пристрою, з’єднані з джерелом стиснутого повітря; 12 – ніж для знімання осаду

Під час обертання барабана комірки в певній послідовності під’єднуються до джерела вакууму або стиснутого повітря. За одне обертання барабана кожна комірка проходить зони фільтрування, першого зневоднювання, промивання, другого зневоднювання, видалення осаду та регенерації тканини.

В зоні фільтрування комірка контактує з суспензією, що міститься у ємності 4 з хитною мішалкою 5, і з’єднується трубкою з порожниною 6, яка сполучена з джерелом вакууму. В цей час фільтрат через трубку та порожнину витікає в збірник, а на поверхні комірки утворюється осад.

В зоні першого зневоднювання комірка з’єднана з тою самою порожниною 6, і через осад на її поверхні під дією вакууму просмоктується повітря, яке витискає з пор осаду рідку фазу суспензії. Ця витиснута рідина приєднується до фільтрату.

На ділянці промивання на частково зневоднений осад із розбризкувальних пристроїв 7 подається промивна рідина, а комірка з’єднується трубкою з порожниною 8, яка також сполучена з джерелом вакууму. Промивна рідина через шар осаду поступає в комірку і далі через трубку та порожнину виходить у другий збірник.

В зоні другого зневоднення промитий осад контактує з атмосферним повітрям, а комірка залишається з’єднаною з порожниною 8, тому промивна рідина витискається з пор осаду і виходить у збірник. З метою запобігання утворення в осаді тріщин під час промивання та зневоднення на нього накладається частина нескінченної стрічки 9, яка внаслідок тертя з осадом переміщається направляючими роликами 10.

Коли комірка попадає в зону знімання осаду, вона з’єднується з порожниною 11. Порожнина сполучена з джерелом стиснутого повітря, під дією якого осад розрихлюється і відділяється від тканини і далі по поверхні ножа 12 поступає в збірник твердої фази.

У зоні регенерації тканина продувається стиснутим повітрям у напрямі, протилежному до руху фільтрату. Стиснуте повітря поступає в комірку по трубці з порожнини 13.

Знімання осаду за допомогою ножа здійснюють, коли осад має товщину не менше 8-10 мм. Якщо шар тонкіший ніж (2-4 мм), використовують нескінченні шнури, які огинають барабан, і з яких осад скидається під час перегину через валик.

Рис.13.8. Розподільний пристрій барабанного вакуум-фільтра:1 – обертова цапфа; 2 – з’єднувальна трубка; 3 –обертова шайба;4 – отвір в обертовій шайбі; 5 – нерухомий корпус; 6 – нерухома знімна шайба; 7-10 –прорізи в нерухомій шайбі; 11 – трубопровід для відведення фільтрату; 12 – трубопровід для відведення промивної рідини; 13- трубопровід для подавання стиснутого повітря;14 – вакуумметри; 15 – пружина

Тонкі осади та осади, які мажуться, знімаються притиснутим до барабана гумовим валиком, на який переходить осад і потім знімається валиком меншого діаметра.

Розподільний пристрій (рис.13.8) барабанного вакуум-фільтра призначений для послідовного з’єднання кожної комірки з джерелами вакууму та стиснутого повітря.

Пристрій містить корпус 5 зі змінною нерухомою шайбою 6, шайбу 3, яка обертається разом із цапфою 1 барабана фільтра, систему трубопроводів та контрольно-вимірювальну апаратуру. Під час обертання барабана кожна комірка за допомогою трубки 2 через отвір 4 послідовно з’єднується з прорізом 7 (зони фільтрування і першого зневоднювання), 8 (зони промивання і другого зневоднювання), 9 (зони знімання осаду) і 10 (зони регенерації тканини). Прорізи нерухомої шайби 6 співпадають з відповідними функціональними камерами корпусу пристрою. Фільтрат і промивна рідина поступають у збірники через труби 11 і 12 відповідно. Стиснуте повітря подається в розподілювальний пристрій по трубопроводах 13. Вакуумметр 14 призначений для вимірювання вакууму в зонах, які відповідають прорізам 7 і 8. Корпус 5 із шайбою 6 притискається до шайби 3 пружиною 15.

До переваг барабанних вакуум-фільтрів відносяться: універсальність, тобто придатність для розділення різноманітних суспензій; можливість виготовлення з корозійностійких матеріалів, легкість обслуговування.

В той самий час, фільтри мають наступні недоліки: невелика площа фільтрування та порівняно значна вартість; труднощі ретельного промивання та осушування осаду; віддаленість розподілювальної головки від поверхні фільтрування, що приводить до затримки фільтрату та промивних вод всередині барабана і ускладнює їх окреме відведення.

Стрічковий вакуум-фільтр (рис.13.9) використовується для розділення суспензій, що утворюють неоднорідний за розмірами частинок тяжкий осад, який необхідно промивати. Фільтр являє собою стіл, на якому закріплені відкриті зверху вакуум-камери 3.

Рис. 13.9. Схема стрічкового вакуум – фільтра:

1 – приводний барабан; 2 – розбризкувачі; 3 –вакуум - камери; 4 – нескінченна гумова стрічка; 5 – лоток для подавання суспензії; 6 – натяжний барабан; 7 – натяжні ролики; 8 – колектор фільтрату; 9 – фільтрувальна тканина; 10 – колектор промивної рідини;11 – валик для знімання осаду; 12 – бункер для осаду

В нижній частині вакуум-камер є патрубки, за допомогою яких вони з’єднані з колекторами фільтрату 8 і промивної рідини 10. Фільтрувальна перегородка 9 (звичайно, тканина) покриває прогумовану нескінченну перфоровану стрічку 4 з бортами, натягнену на приводний 1 і натяжний 6 барабани. Фільтрувальна тканина 9 притискається до гумової стрічки шляхом натягнення її роликами 7. Суспензія подається на стрічку по лотку 5. Коли стрічка з суспензією проходить над вакуум-камерами, відбувається фільтрування та відкладення осаду на тканині, а потім його промивання. Промивна вода подається через форсунки 2. Осад скидається в збірник 12, коли фільтрувальна тканина перегинається на приводному барабані 1.

Регенерація фільтрувальної перегородки здійснюється під час зворотного руху стрічки між роликами 7 за допомогою механічних щіток або парових форсунок.

До переваг стрічкових фільтрів слід віднести: простоту конструкції порівняно з багатьма іншими фільтрами неперервної дії, чітке розділення фільтрату і промивної води, можливість протитечійного промивання осаду. До їх недоліків відносяться: невелика поверхня фільтрування порівняно з площею приміщень, яку вони займають, і наявність зон на фільтрувальній перегородці, які не використовуються для фільтрування.


7239208193992871.html
7239275343945686.html
    PR.RU™