Ячейковые барабанные вакуум-фильтры.

Барабанные вакуум-фильтры общего назначения с наруж­ной фильтрующей поверхностью наиболее просты и надежны в эксплуатации. Фильтры предназначены для разделения суспен­зий с частицами твердой фазы более или менее однородной дис­персности и с невысокой скоростью осаждения.

Вакуум-фильтры этого типа целесообразно применять при концентрации суспензии не менее 5% и скорости осаждения частиц не более 0,012 м/с. Перепад давлений в барабанных вакуум-фильтрах (0,02…0,09 МПа) зависит от свойств обрабатываемой суспензии. Они достаточно эффективно промывают и обезвоживают осадок. Основное условие, ограничивающее применение этих фильтров – необходимость получения осадка с толщиной ≥5мм за время пребывания ячейки в суспензии τ≤4 мин.

С хема работы ячейкового барабанного вакуум-фильтра показана на рис. 209.

Рис.209. Схема барабанного вакуум-фильтра (сечение по распределительной головке совмещено с сечением барабана):

I-VI – зоны: фильтрования (I); первого обезвоживания (II); промывки (III); второго обезвоживания (IV); удаление осадка (V); регенерация ткани (VI).

1- фильтрующая перегородка; 2-барабан; 3- продольные разделительные ребра; 4-штуцер отвода промывного фильтрата и воздуха после второго обезвоживания; 5-отводные трубки ячеек; 6-неподвижная распределительная головка; 7- штуцер подачи сжатого воздуха в зону удаления осадка; 8-нож снятия осадка; 9- штуцер подачи сжатого воздуха или пара в распределительную головку для регенерации ткани; 10- качающаяся мешалка; 11- штуцер для отвода фильтрата из зоны фильтрования.

Фильтрующая перегородка 1 располагается на наружной цилиндрической поверхности горизонтального вращающегося ба­рабана 2, частично погруженного в суспензию (рис.209). Простран­ство между фильтрующей перегородкой (основанием) и корпусом барабана разделяется продольными ребрами 3 так, что образуются изолированные секции (ячейки). Каждая ячейка имеет отводные трубки 5, которые соединяются неподвижной распределительной головкой 6 с линиями вакуума или сжатого воздуха.

За один оборот барабана каждая ячейка проходит все операции цикла. В зоне фильтрования в полости ячейки создается вакуум, фильтрат проходит через фильтрующую перегородку и отводится через штуцер 11 распределительной головки; на поверхности ячейки образуется осадок. После выхода из суспензии ячейка вакуумируется, и из осадка удаляется остаток фильтрата. На операциях промывки и второго обезвоживания в ячейке также создается вакуум, а воздушно-водяная смесь отводится через штуцер 4 головки. В зоне съема осадка через штуцер 7 под осадок подается сжатый воздух и разрыхляет его, после чего осадок легко снимается ножом 8 или другим приспособлением. На стадии регенерации ткани (выполняется не на всех фильтрах) сжатый воздух или пар поступает в головку через штуцер 9. Качающаяся мешалка 10 предотвращает отстаивание суспензии. В некоторых случаях для предотвращения растрескивания осадка и лучшей его промывки, в зоне промыв­ки и обезвоживания на осадок накладывается непрерывная тка­невая лента, перемещающаяся вследствие трения об осадок в направлении его движения. На ленту для лучшего отжима иног­да кладут грузовые ролики, которые собственной массой от­жимают избыток влаги из осадка.

Углом погружения фильтра называется угол дуги барабана, соответствующий части поверхности, погруженной в суспензию. У барабанных фильтров общего назначения угол погружения 130—149° и определяется высотой переливного отверстия в ко­рыте.

Углами фильтрования, первой просушки, промывки и второй просушки называются углы дуги барабана, на соответствую­щих поверхностях которых идет фильтрование. Осадок, вышед­ший из зоны погружения, просушивается просасываемым че­рез него воздухом, промывается, второй раз просушивается до момента отдувки его и удаления с ткани. Угол фильтрования фильтров общего назначения колеблется в пределах от 97,5 до 135°. Первая просушка осадка осуществляется на дуге 55—71°, промывка и вторая просушка на дуге, соответствующей 92— 103°, из которых на долю промывки может приходиться (в за­висимости от конструкции и расположения промывных, форсу­нок) от 50 до 90°, а на долю второй просушки — от 15 до 30°.

Для барабанных вакуум-фильтров с наружной фильтрующей поверхностью ГОСТ 5748—79 определяет унифицированный ряд параметров: поверхность фильтрования, диаметр и частоту враще­ния барабана, предельную мощность электродвигателя, предельную массу фильтра и наиболее тяжелого узла. В унифицированный ряд включены как выпускаемые, так и перспективные виды фильтров; в частности, рекомендован к выпуску фильтр общего назначения поверхностью 100 м³ при диаметре барабана 3,75 м. Расчеты показывают, что уста­новка таких фильтров (вместо широко применяемых с поверхностью 40 м²) снижает капитальные и эксплуатапионные расходы на 11 %