Вакуум-фильтры
25-04-2017, 12:24
Недостатки фильтрпрессов. К недостаткам фильтрпрессов следует отнести: 1) периодичность работы и 2) трудоемкость работы по открыванию, чистке и сборке фильтрпресса. Эти недостатки отсутствуют во вращающихся барабанных вакуум-фильтрах непрерывного действия. Поэтому в настоящее время фильтрпрессов для фильтрации сока I и II сатурации более уже не ставят.
Устройство барабанного вакуум-фильтра. На рис. 97 изображен внешний вид, а на рис. 98 — схематические разрезы барабанного фильтра. Он состоит из вращающегося барабана 1 (рис. 98) диаметром 3 м и длиной 4,3 м, погруженного частично (на 35%) в корытообразный приемник фильтруемого сока (см. рис. 97 и поперечный разрез — рис. 98). Поверхность барабана сетчатая и обтянута фильтрующей тканью. Под внешней сетчатой поверхностью на малом расстоянии имеется другая сплошная цилиндрическая стенка. Из промежутка между стенками выкачивается воздух. В корытообразный сосуд поступает сатурационный сок с осадком. Жидкость под влиянием разрежения профильтровывается через ткань, покрывающую барабан, и собирается в промежутке между ситчатым и сплошным барабанами, откуда выкачивается по особым ходам. Осадок присасывается к барабану; при вращении его он выводится из жидкости в виде слоя на поверхности барабана, затем попадает под струйки воды, промывается и автоматически снимается «ножом» — скребком 2 с поверхности барабана.
Кольцевое пространство между перфорированным и сплошным барабанами разделено перегородками на ряд секций (рис. 98 — поперечный разрез). Для каждой секции есть своя особая выводящая трубка, которая ведет к подвижной головке 3 вакуум-фильтра (рис. 98 — продольный разрез, слева). К ней плотно прилегает прижатая пружиной и пришлифованная неподвижная распределительная головка 4 подобно тому, как в паровой машине плоский золотник прилегает к золотниковому зеркалу. В распределительной головке имеются три полости (выреза), изображенные на рис. 98 (справа).
Когда какая-нибудь из фильтрующих секций барабана при движении погружается в жидкость корыта, то конец соответствующего этой секции выводящего канала в подвижной головке движется против нижнего выреза распределительной головки, а из этого выреза отсасывается фильтрованный сок. Когда фильтрующая секция поверхности барабана попадает под промывающие оросители, то выводной канал секции в подвижной головке оказывается против верхнего выреза распределительной головки, из которого отдельно отсасывается промой. Наконец, когда секция подойдет к ножу, то выводной канал ее будет находиться против правого небольшого выреза сверху в распределительной головке, куда подается сжатый воздух, который отбрасывает (отдувает) лепешку грязи с поверхности барабана, что облегчает удаление (соскребание) осадка ножом. При дальнейшем вращении барабана описанный цикл работы повторяется. Барабан делает обычно 1 оборот в 6 мин. Толщина слоя осадка, снимаемого с вакуум-фильтра, должна быть 8—12 мм.
Вращающийся барабан вакуум-фильтра закрыт сверху неподвижным кожухом, который препятствует охлаждению фильтра и выделению из него паров в помещение завода.
В качестве фильтрующей ткани для вакуум-фильтра применяют капроновую ткань. Скорость фильтрации и прозрачность фильтрата зависят от качества фильтрующей ткани, так как при меньшей толщине слоя осадка, чем в рамах фильтрпресса, свойства ткани имеют большее значение. Для закрепления ткани на барабане вакуум-фильтра его обматывают мягкой железной проволокой (диаметром 2 мм с расстоянием между проволоками 40—50 мм); проволока предотвращает выпучивание ткани в зоне отдувки.
В корытообразном приемнике грязного сока устанавливают мешалку 5, чтобы осадок из сока не оседал на дно корыта.
Сок из вакуум-фильтра поступает в сборник (ресивер), откуда выкачивается насосом (рис. 99); воздух и пар из верхней части ресивера поступают в барометрический конденсатор, где пар конденсируется при соприкосновении с холодной водой, а воздух направляется к воздушному насосу, создающему разрежемте, необходимое для работы вакуум-фильтра. В конденсаторе образуется разрежение 600 мм рт. ст., т. е. с некоторым запасом, так как в ресивере для фильтрованного сока требуется разрежение лишь 450 мм рт. ст., которое н поддерживается там автоматически при помощи редукционного клапана на трубе, ведущей от ресивера к конденсатору.
Промой из вакуум-фильтра отсасывается точно так же, как и фильтрованный сок, но через особый сборник.
Сок с осадком для фильтрации подается насосом в корытообразный приемник вакуум-фильтра. Уровень нефильтрованного сока поддерживается постоянным при помощи перелива и «чересной» трубы, ведущей обратно к мембранному насосу. Один вакуум-фильтр достаточен для переработки 10—12 тыс. ц свеклы в сутки.
Кроме описанного фильтра Б-40 (т. е. барабан с поверхностью 40 м2), есть еще ряд барабанных фильтров, отличающихся в деталях. Некоторые детали фильтров, работающих на Рыжавском сахарном заводе, были рекомендованы и другим заводам для усовершенствования фильтра Б-40 (совещанием работников сахарной промышленности в Киеве в 1960 г.).
Поверхность барабана фильтра лучше изготовлять не из перфорированных листов, а из плетеного сита, которое дренирует гораздо лучше. Между секциями устраивают продольные канавки, закладывают над ними шнуры поверх фильтровальной ткани, затем их плотно прижимают проволочной обмоткой барабана. При этом образуется хорошая изоляция каждой секции от соседних секций и исключается прорыв сжатого воздуха из зоны отдувки в зоны вакуума, который снижает вакуум, что весьма замедляет фильтрацию и напрасно перегружает вакуум-насосы. Продольные канавки позволяют выдерживать вакуум в зоне фильтрации 50 см рт. ст., а в зоне промывки — 32 см рт. ст. Скорость фильтрации увеличивается, что позволяет уменьшить зону фильтрации и увеличить зону промывания примерно в 1,5 раза, а также улучшить промывку осадка при уменьшенном разрежении.
Лучше устанавливать две распределительные головки с обеих сторон барабана, а не одну.
Фильтровальную ткань регенерируют на самом барабане слабым раствором соляной кислоты (3%) 1 раз в сутки.
На качество промывки осадка влияет устройство форсунок, которые должны хорошо распылять воду. Иногда в конце форсунки устраивают винтовую нарезку, придающую струе вращательное движение, и она принимает форму тонкого веера распыленной воды. Иногда (на Рыжавском заводе) на форсунке нет никаких нарезок, но вода поступает в нее под давлением в. тангенциальном направлении, что тоже придает воде вращательное движение и тоже образуется топкий веер. На втором заводе им. Петровского вода подается по типу пульверизатора, т. е. распыляется струей воздуха, подаваемого под углом 90° и под избыточным давлением 0,6 ат (0,06 Мн/м2).
Для промывания осадка используют аммиачную воду, которую рекомендуется фильтровать, так как в ней может содержаться осадок окалины, забивающий форсунки.
Устройство барабанного вакуум-фильтра. На рис. 97 изображен внешний вид, а на рис. 98 — схематические разрезы барабанного фильтра. Он состоит из вращающегося барабана 1 (рис. 98) диаметром 3 м и длиной 4,3 м, погруженного частично (на 35%) в корытообразный приемник фильтруемого сока (см. рис. 97 и поперечный разрез — рис. 98). Поверхность барабана сетчатая и обтянута фильтрующей тканью. Под внешней сетчатой поверхностью на малом расстоянии имеется другая сплошная цилиндрическая стенка. Из промежутка между стенками выкачивается воздух. В корытообразный сосуд поступает сатурационный сок с осадком. Жидкость под влиянием разрежения профильтровывается через ткань, покрывающую барабан, и собирается в промежутке между ситчатым и сплошным барабанами, откуда выкачивается по особым ходам. Осадок присасывается к барабану; при вращении его он выводится из жидкости в виде слоя на поверхности барабана, затем попадает под струйки воды, промывается и автоматически снимается «ножом» — скребком 2 с поверхности барабана.
Кольцевое пространство между перфорированным и сплошным барабанами разделено перегородками на ряд секций (рис. 98 — поперечный разрез). Для каждой секции есть своя особая выводящая трубка, которая ведет к подвижной головке 3 вакуум-фильтра (рис. 98 — продольный разрез, слева). К ней плотно прилегает прижатая пружиной и пришлифованная неподвижная распределительная головка 4 подобно тому, как в паровой машине плоский золотник прилегает к золотниковому зеркалу. В распределительной головке имеются три полости (выреза), изображенные на рис. 98 (справа).
Когда какая-нибудь из фильтрующих секций барабана при движении погружается в жидкость корыта, то конец соответствующего этой секции выводящего канала в подвижной головке движется против нижнего выреза распределительной головки, а из этого выреза отсасывается фильтрованный сок. Когда фильтрующая секция поверхности барабана попадает под промывающие оросители, то выводной канал секции в подвижной головке оказывается против верхнего выреза распределительной головки, из которого отдельно отсасывается промой. Наконец, когда секция подойдет к ножу, то выводной канал ее будет находиться против правого небольшого выреза сверху в распределительной головке, куда подается сжатый воздух, который отбрасывает (отдувает) лепешку грязи с поверхности барабана, что облегчает удаление (соскребание) осадка ножом. При дальнейшем вращении барабана описанный цикл работы повторяется. Барабан делает обычно 1 оборот в 6 мин. Толщина слоя осадка, снимаемого с вакуум-фильтра, должна быть 8—12 мм.
Вращающийся барабан вакуум-фильтра закрыт сверху неподвижным кожухом, который препятствует охлаждению фильтра и выделению из него паров в помещение завода.
В качестве фильтрующей ткани для вакуум-фильтра применяют капроновую ткань. Скорость фильтрации и прозрачность фильтрата зависят от качества фильтрующей ткани, так как при меньшей толщине слоя осадка, чем в рамах фильтрпресса, свойства ткани имеют большее значение. Для закрепления ткани на барабане вакуум-фильтра его обматывают мягкой железной проволокой (диаметром 2 мм с расстоянием между проволоками 40—50 мм); проволока предотвращает выпучивание ткани в зоне отдувки.
В корытообразном приемнике грязного сока устанавливают мешалку 5, чтобы осадок из сока не оседал на дно корыта.
Сок из вакуум-фильтра поступает в сборник (ресивер), откуда выкачивается насосом (рис. 99); воздух и пар из верхней части ресивера поступают в барометрический конденсатор, где пар конденсируется при соприкосновении с холодной водой, а воздух направляется к воздушному насосу, создающему разрежемте, необходимое для работы вакуум-фильтра. В конденсаторе образуется разрежение 600 мм рт. ст., т. е. с некоторым запасом, так как в ресивере для фильтрованного сока требуется разрежение лишь 450 мм рт. ст., которое н поддерживается там автоматически при помощи редукционного клапана на трубе, ведущей от ресивера к конденсатору.
Промой из вакуум-фильтра отсасывается точно так же, как и фильтрованный сок, но через особый сборник.
Сок с осадком для фильтрации подается насосом в корытообразный приемник вакуум-фильтра. Уровень нефильтрованного сока поддерживается постоянным при помощи перелива и «чересной» трубы, ведущей обратно к мембранному насосу. Один вакуум-фильтр достаточен для переработки 10—12 тыс. ц свеклы в сутки.
Кроме описанного фильтра Б-40 (т. е. барабан с поверхностью 40 м2), есть еще ряд барабанных фильтров, отличающихся в деталях. Некоторые детали фильтров, работающих на Рыжавском сахарном заводе, были рекомендованы и другим заводам для усовершенствования фильтра Б-40 (совещанием работников сахарной промышленности в Киеве в 1960 г.).
Поверхность барабана фильтра лучше изготовлять не из перфорированных листов, а из плетеного сита, которое дренирует гораздо лучше. Между секциями устраивают продольные канавки, закладывают над ними шнуры поверх фильтровальной ткани, затем их плотно прижимают проволочной обмоткой барабана. При этом образуется хорошая изоляция каждой секции от соседних секций и исключается прорыв сжатого воздуха из зоны отдувки в зоны вакуума, который снижает вакуум, что весьма замедляет фильтрацию и напрасно перегружает вакуум-насосы. Продольные канавки позволяют выдерживать вакуум в зоне фильтрации 50 см рт. ст., а в зоне промывки — 32 см рт. ст. Скорость фильтрации увеличивается, что позволяет уменьшить зону фильтрации и увеличить зону промывания примерно в 1,5 раза, а также улучшить промывку осадка при уменьшенном разрежении.
Лучше устанавливать две распределительные головки с обеих сторон барабана, а не одну.
Фильтровальную ткань регенерируют на самом барабане слабым раствором соляной кислоты (3%) 1 раз в сутки.
На качество промывки осадка влияет устройство форсунок, которые должны хорошо распылять воду. Иногда в конце форсунки устраивают винтовую нарезку, придающую струе вращательное движение, и она принимает форму тонкого веера распыленной воды. Иногда (на Рыжавском заводе) на форсунке нет никаких нарезок, но вода поступает в нее под давлением в. тангенциальном направлении, что тоже придает воде вращательное движение и тоже образуется топкий веер. На втором заводе им. Петровского вода подается по типу пульверизатора, т. е. распыляется струей воздуха, подаваемого под углом 90° и под избыточным давлением 0,6 ат (0,06 Мн/м2).
Для промывания осадка используют аммиачную воду, которую рекомендуется фильтровать, так как в ней может содержаться осадок окалины, забивающий форсунки.