Проект реконструкции отделения "белой фильтрации" для ЗАО "Крымский Титан" (стр. 3 из 18)

Эти фильтры занимают на 60% меньше площади и на 55% менее металлоемки, чем горизонтальные мешочные фильтры.

1.2.2. Фильтры непрерывного действия.

В фильтрах непрерывного действия происходит автоматическое чередование следующих операций: фильтрации, промывки, просушки, разгрузки осадка и регенерации фильтрующей ткани. Эти операции происходят непрерывно в каждой зоне фильтра и независимо друг от друга, поэтому весь процесс фильтрации протекает также непрерывно.

Конструкции фильтров непрерывного действия различают по форме фильтрующей поверхности и подразделяют на барабанные, дисковые и ленточные. Аппараты каждой из этих групп подразделяются на фильтры, работающие под разрежением, и фильтры, работающие под давлением. Разрежение создается под фильтрующей поверхностью или в пространстве между двумя фильтрующими перегородками. Давление действует всегда в направлении движения фильтруемой жидкости. Движущей силой фильтрации будет и в том и в другом случае разность давлений по обе стороны фильтрующей перегородки. Величина вакуума колеблется от 0,2 до 0,8 ата, избыточного давления — около 5 ати.

Основными преимуществами фильтров непрерывного действия являются: сокращенный рабочий цикл аппарата, так как время затрачивается на основные операции: фильтрацию, промывку и просушку, регенерацию ткани и на прохождение мертвых зон, причем загрузка суспензии и выгрузка осадка и фильтрата производятся непрерывно без затраты на то времени. Все это повышает производительность фильтров непрерывного действия; делает удобным промывку осадка; уменьшает расход фильтрующей ткани; обусловливает легкость обслуживания и экономию рабочей силы.

К недостаткам этих фильтров относятся: сложность конструкции, высокая стоимость, необходимость установки более сложного вспомогательного оборудования, большой расход энергии на привод вакуумнасосов и воздуходувок

Барабанные вакуум-фильтры (рис. 6) состоят из следующих основных частей: барабана с фильтрующими ячейками, ванны с мешалкой, распределительной головки или клапанов, механизма съема осадка, промывного устройства, устройства для заглаживания трещин в осадке и приводов барабана и мешалки.

Работа вакуум-фильтра осуществляется так (Рис.6,а): полый фильтрующий барабан 1 с отверстиями на боковой поверхности, покрытый металлической подкладочной сеткой и фильтрующей текстильной тканью, медленно вращается (со скоростью 0,1—2,6 об/мин) в ванне 2, куда непрерывно подается суспензия-Глубина погружения барабана в суспензию в отдельных конструкциях фильтров бывает от 0,3 до 2 л (фильтры с малой и большой глубиной погружения барабана). Боковая поверхность барабана разделена радиальными перегородками на ячейки, которые при помощи соединительных труб или каналов в корпусе барабана соединены с каналами полой цапфы вала и сообщаются с распределительной головкой (Рис. 6, б), прижатой к торцовой поверхности цапфы. Распределительная головка предназначена для последовательного соединения ячеек барабана с трубопроводами вакуум-насоса и компрессора. При этом погруженные в

Рис. 6.- Барабанный вакуум-фильтр: а- схема устройств; б- распределительная головка; в- способы съема осадка с барабана фильтра.

суспензию ячейки барабана сообщаются с вакуум-насосом, и под действием вакуума происходит фильтрация с отложением осадка, а фильтрат проходит внутрь барабана и удаляется через распределительную головку. Часть поверхности барабана, на которой происходит отложение осадка, называется зоной фильтрации (/).

При выходе барабана из суспензии осадок просушивается за счет просасывания через него воздуха (зона просушки //). Затем осадок подвергается действию струй воды, подаваемой в трубки, которые его промывают.

Промывные воды также отсасываются и удаляются через отдельный патрубок распределительной головки (зона промывки ///). Затем осадок вновь просушивается просасываемым через него воздухом. После этого ячейки барабана соединяются с трубопроводом сжатого воздуха, осадок разрыхляется и, подойдя к ножу, спадает с поверхности барабана (зона съема осадка IV). На последнем участке поверхности барабана происходит очистка фильтрующей ткани путем продувки ее сжатым воздухом (зона регенерации ткани V). Затем цикл работы фильтрующего барабана повторяется при следующем его обороте.

Между рабочими зонами // и ///, V и / находятся небольшие мертвые зоны, которые препятствуют сообщению между собой рабочих зон при переходе через них ячеек барабана.

В распределительной головке (Рис. 6, б) соприкосновение торца вала барабана 1 с ее корпусом 4 происходит с помощью двух шайб. Шайба 2 прикреплена к торцу вала и имеет отверстия по числу ячеек барабана- Шайба 3 крепится к головке и имеет четыре неодинаковые по длине прорези, соответствующие камерам в головке: через прорезь в камеру А проходит фильтрат из зоны /, через прорезь в камеру Б—фильтрат из зоны // и промывные воды из зоны ///, через прорезь в камеры В и Г подается сжатый воздух в зоны IV и V. Неподвижный корпус головки прижимается к вращающейся шайбе 2 посредством пружины 5.

Для предотвращения осаждения взвешенных частиц из суспензии в ванне фильтра служит мешалка. Покровная лента, движущаяся за счет трения о поверхность осадка, заглаживает трещины в осадке, предотвращая этим падение вакуума. При этом она пропускает промывную воду из труб. Для удаления воды из осадка после его промывки, помимо просасывания воздуха, применяют вибрацию. Вибраторы — это свободно висящие на осях и закрепленные на крестовинах кольца, которые при вращении крестовины ударяют по поверхности лежащего на осадке резинового листа, вызывая этим уплотнение осадка и дополнительный отжим влаги из него.

Способ удаления осадка зависит от его свойств и толщины

(Рис.6, в)- Так, плотные и маловлажные осадки толщиной 8— 10 мм снимаются ножом 1; тонкие (2—4 мм) — бесконечными шнурами, охватывающими барабан 2; тонкие мажущие осадки — съемным валиком 3; съем очень тонких осадков осуществляется бесконечным фильтрующим полотном 4.

Для фильтрации жидкостей с тяжелыми взвешенными частицами или выделяющими ядовитые или огнеопасные пары применяют также вакуум-фильтры с внутренней фильтрующей поверхностью (Рис. 7). В эти аппараты жидкость подается внутрь барабана, снабженного закраиной или полностью закрытого, и на его внутренней поверхности при фильтрации образуется осадок. Жидкость занимает дугу барабана в 90°. Осадок снимается с помощью ножа и падает в наклонный желоб. Фильтрат удаляется через распределительную головку.

Привод барабана осуществляется за счет трения между роликом и бандажам, закрепленным на барабане. Промывка осадка обычно на этих фильтрах не производится, так как промывные воды могут разбавлять фильтруемую суспензию.

Существенным усовершенствованием барабанных фильтров являются барабанные фильтры, работающие под давлением (рис. 8).

Барабан фильтра находится в закрытом кожухе, нижняя часть которого

Рис.8.- Схема фильтра, работающего под давлением.

является ванной для суспензии. Фильтрация происходит под давлением сжатого воздуха, подаваемого сверху в кожух. Давление воздуха составляет от 2 до 5 ати. Работают эти фильтры интенсивнее вакуумных, но они более сложны по устройству и требуют специальных приспособлений для выгрузки осадка [(3)стр. 72].

Дисковые вакуум-фильтры. Дисковый вакуум-фильтр (рис. 9.) состоит из ванны 9, фильтрующих дисков 1, закрепленных на полом валу 2, и распределительного устройства 3, аналогичного барабанным вакуум-фильтрам, с отводами для фильтрата 4 и штуцерами для сжатого воздуха 5.

Рис. 9.- Схема дискового вакуум-фильтра

Число дисков колеблется от 1 до 10 и более при общей поверхности фильтрации их от 1 до 100 м². Промывное устройство обычно отсутствует, так как промывка осадка сопровождается сильным разбавлением осадка, поэтому эти фильтры применяются для фильтрации суспензий без промывки осадков. Конструкция их характеризуется компактностью и большой фильтрующей поверхностью в единице объема, занимаемого фильтром.

Ванна или корыто фильтра разбиты перегородками на отдельные секции, и в каждую из них до уровня вала погружен диск. Уровень суспензии в ванне поддерживается постоянным при помощи переливных труб. Для перемещения суспензии в ванне установлена маятниковая мешалка 7, такой же конструкции, как и у барабанных вакуум-фильтров, с приводом от эксцентрика 8; для снятия осадка установлены ролики 6,.

Фильтрующие диски состоят из секторов, число которых достигает 12 и более.

Конструкция сектора диска. Он состоит из боковых металлических планок, верхней деревянной планки и металлических пластин. В качестве опоры для фильтрующей ткани служат рифленые деревянные доски. Внизу сектор при помощи штуцера закреплен на полом валу фильтра. Секторы соединены между собой при помощи планок и тяг. Через штуцеры воздух и фильтрат поступают в продольные каналы вала, число, которых равно числу секторов диска. По ним фильтрат и воздух поступают через распределительную головку во всасывающий трубопровод вакуум-насосной установки. Фильтрующая ткань изготовляется в виде трапециевидного мешка, который натягивается на сектор и внизу туго завязывается на горловине штуцера 5. Верхние края мешка зажимаются пластиной.

Съём осадка производится при помощи радиально поставленных ножей.

Суспензия поступает в секции фильтра снизу в количестве, превышающем необходимое для фильтрации; избыток ее уходит через переливной патрубок.