Вакуум-фильтры: виды, конструкции, принцип работы, области применения

Вакуум-фильтры: виды, конструкции, принцип работы, области применения

Данные приспособления — это устройства, которые сегодня активно используются в промышленности, к примеру, на Новоангарском обогатительном комбинате, который находится в Красноярском крае. Их основная задача — это обогащение полезных ископаемых. Этот агрегат относится к устройствам непрерывного действия. Основной принцип его работы — разделение жидких неоднородных систем под давлением. Разделение происходит на две фазы — твердую (кек) и жидкую (фильтрат).

Описание устройства ленточного типа

Один из довольно распространенных приборов — это ленточный вакуум-фильтр. Его особенность заключена в том, что в таком устройстве направление перемещения фильтрата будет совпадать с направлением движения действующей силы тяжести. Также этот прибор является непрерывным по роду своей деятельности. В конструкции агрегата имеется перфорированная резиновая лента, перемещение которой обеспечивается за счет действия двух барабанов — приводного и натяжного.

Движение ленты осуществляется внутри замкнутого контура. Ткань в данном случае играет роль фильтрующей перегородки, которая прижимается к ленте при помощи роликов. Суспензия, которую нужно отфильтровать при помощи такого вакуум-фильтра, находится в специальном лотке, откуда она подается на фильтрующую ткань. Из-за наличия разности давлений разные фракции фильтрата будут подаваться в вакуум-камеры, которые расположены прямо под лентой.

После он выводится из аппарата. Во время проведения процедуры на фильтрующей ткани будет оставаться осадок, который после завершения этапа фильтрации необходимо смыть. Смыв осуществляется при помощи воды, которая подается из форсунок. Жидкость для промывки ткани также отсасывается в вакуум-камеры, но уже другого типа, после чего она также выводится из агрегата.

Что касается основных преимуществ таких вакуум-фильтров, то к ним можно отнести простоту устройства, возможность обезвоживания осадка, отличные условия промывки. К плюсам также часто относят и то, что аппарат не имеет распределительной головки. В таком оборудовании (из-за наличия регенерации ткани и ее очистки) можно промывать даже труднофильтруемые суспензии.

вакуум-фильтр

Описание элементов дисковой конструкции

Дисковые вакуум-фильтры состоят из набора достаточно простых элементов. Основные составные части устройства — это корыто, несколько дисков, а также распределительная головка. Диски этого прибора закреплены на вращающемся валу ячейкового типа. Процесс фильтрации осуществляется за счет того, что каждый диск имеет от двенадцати до восемнадцати ячеек, которые обтянуты фильтровальной тканью или же сеткой. Что касается секторов этого вакуум-фильтра, то обычно они сделаны из такого материала, как металл или же полипропилен. Процесс крепления начинается с вала, у которого полая структура, две стенки — внутренняя и наружная, стыковка на опорных подшипниках. Именно между этими стенками и располагаются ячейки дисков в нужном количестве.

вакуум-фильтры

Общее описание прибора

Как и в случае с ленточным типом, фильтрование осуществляется при помощи перегородки. В данном случае получается так, что фильтровальный материал разделяется на осадок, то есть твердые частицы, остающиеся с одной стороны перегородки, а также на жидкую субстанцию, то есть фильтрат. Он проходит сквозь перегородку и накапливается с другой стороны. Для того чтобы успешно провести процесс, необходимо добиться условия, которое заключается в том, что давление поступающей суспензии должно превышать давление, которое имеется с другой стороны перегородки.

Чтобы это произошло, необходимо сильно увеличивать массу суспензии перед ее подачей. Для этого ее искусственным образом нагнетают, используя для этого различные насосы, давление газа или даже создание вакуума с обратной стороны перегородки.

Стоит также отметить, что фильтровальный материал поступает в данный аппарат с перерывами. Другими словами, дисковое устройство (как и, к примеру, барабанное) работает по циклам. Здесь существуют некоторые ограничения, которые касаются суспензии. Во-первых, чтобы использовать дисковый фильтр, она должна быть полностью безопасной, а во-вторых, жидкая фаза, то есть фильтрат суспензии — не должен кристаллизоваться при нахождении в среде вакуума. В таких фильтрах нельзя обрабатывать суспензию, которая относится к взрывоопасному, огнеопасному или ядосодержащему классу.

барабанный вакуум-фильтр промышленный

Принцип действия аппарата

Фильтровальная установка дискового типа работает по следующему принципу.

В момент того, как вал начинает вращаться, все ячейки фильтра по очереди начинают сообщаться с камерами распределительной головки. Поступление фильтрата в фильтровальной зоне осуществляется под действием вакуума. Он попадает в полость сектора, то есть ячейки, проходя перегородку. После начинается процесс отвода фильтрата из агрегата через ячейки вала и камеру, которая сообщается с линией вакуума.

Что касается твердой части элемента, то она остается на поверхности перегородки. Из-за этого в фильтровальной установке такого типа на поверхности ткани образуется довольно толстый слой осадка всего за несколько минут эксплуатации оборудования.

работа барабанного вакуум-фильтра промышленного

Кроме того, у прибора также имеется зона просушки и зона обезвоживания. В этих участках осуществляется процесс отсасывания влаги, которая осталась на осадке, после чего она также выводится из устройства по специальному каналу. В агрегате имеется еще одна камера, которая предназначена для подачи сжатого воздуха на перегородку, чтобы отделить от нее осадок. Окончательное отделение осуществляется вручную, ножом. Для подачи сжатого воздуха одним мощным импульсом у прибора имеется клапан отдувки. У этого прибора вакуумного фильтрования, как и у ленточного, есть возможность регенерации ткани. Для этого она проходит через специальную отдельную камеру, в которой подвергается воздействию воздуха или пара для очистки.

Однако здесь есть небольшое отличие, которое кроется в том, что регенерирующая зона применяется только в том случае, если осадок слишком сильно забил перегородку, в отличие от ленточного, где регенерация обязательна. Стоит обратить внимание на корыто, которое обычно представляет собой сварную конструкцию с переливным желобом. Основная задача данной детали — это поддержание постоянного одинакового уровня суспензии.