Барабанный вакуум-фильтр с внутренней фильтрующей поверхностью.

Р ис.215. Схема устройства барабанного вакуум-фильтра с внутренней фильтрующей поверхностью:

1 – бункер; 2 –дренирующее основание; 3 – ленточный транспортер; 4 – распределительная головка; 5 – радиальные трубы; 6 – барабан; 7 – кольцевой борт.

I,II,III- камеры распределительной головки; А- зона фильтрования и обезвоживания; Б- зона съема осадка; В- зона регенерации ткани сжатым воздухом (паром).

Барабанный вакуум-фильтр с внутренней фильтрующей по­верхностью (рис.215) представляет собой горизонтальный ци­линдр (барабан), закрытый с одной стороны сплошной стен­кой, а с другой — кольцевым бортом. Внутренняя поверхность барабана имеет ячейки, покрытые фильтровальной тканью. Сус­пензия заливается внутрь барабана и заполняет его нижнюю часть до уровня, соответствующего высоте кольцевого борта. При вращении барабана на каждой ячейке последовательно протекают операции фильтрования и просушки осадка возду­хом. Промывка осадка не проводится. В верхней части барабана осадок отдувается воздухом и падает на транспортер или другое устройство для его удаления. Ткань регенерируется продуваемым через нее воздухом или паром.

Фильтрационные свойства суспензий, которые разделяются на барабанном вакуум-фильтре с внутренней фильтрующей по­верхностью, должны обеспечивать получение осадка толщиной не менее 6 мм за время не более 3 мин, а структура осадка, получаемого в зоне фильтрования, должна исключать его сползание при выходе из суспензии или отслаива­ние от ткани при последующей просушке.

Эти фильтры выпускаются с поверхностью фильтрования 10, 25 и 40м² и изготовляются из углеродистой и коррозионностойких сталей. Их применяют в основном в обогатительной промышленности железнорудного, медного, свинцового, цинкового и других концентратов, у которых скорость осаждения твердой фазы суспензий более 12 мм/с, а осадки не должны промываться.

Перспективные конструкции барабанных вакуум-фильтров с наружной фильтрующей поверхностью — фильтры большой единичной мощности со сходящим полотном; они весьма универсальны, так как позволяют отделять от ткани тонкие слои осадка (1—3 мм). В них эффективно осуществляется регенера­ция ткани, в том числе химическая без остановки фильтра. Регене­рация ткани позволяет получить более качественный продукт, содержащий меньше влаги.

Барабанные вакуум-фильтры — самая большая группа вакуум-фильтров непрерывного действия, и внедрение на них адаптивных систем управления качеством позволяет получить большой экономи­ческий эффект. Критерием оптимизации является максимум произ­водительности, ограничениями — заданная влажность или степень промывки осадка. При изменении параметров суспензии меняется степень проницаемости осадка, о чем получает информацию адаптив­ная система управления. Воздействуя на режимные (управляющие) параметры фильтра (перепад давлений и частоту вращения барабана), адаптивная система в изменившихся условиях обеспечивает максимум производительности при заданных характеристиках продукта.

Вакуум-фильтры дисковые.

Принцип действия. Область применения.

Дисковый ва­куум-фильтр — один из наиболее эффективных фильтрующих агре­гатов непрерывного действия, фильтрующая поверхность которого образована несколькими частично погруженными в суспензию ди­сками 1 (рис.216.) состоящими из отдельных секторов.

Рис.216. Схема работы дискового вакуум-фильтра (сечение по распределительной головке совмещено с сечением диска):

1 – фильтровальные диски; 2 – распределительная головка; 3 – штуцер ввода сжатого воздуха в зону съема осадка; 4 – штуцер ввода пара или сжатого воздуха в зону регенерации ткани; 5 – ванна исходной суспензии; 6 – карманы ванны; 7 – перемешивающее устройство; 8 – штуцер для вывода фильтрата.

зоны работы фильтра: I- фильтрование; II- зона обезвоживания под вакуумом; III- зона снятия осадка пульсирующим сжатым воздухом; IV- зона регенерации.

Процесс фильтрации и образования осадка происходит с обеих сторон сектора. Секторы смонтированы на горизон­тальном вращающемся полом ячейковом валу, являющем­ся коллектором для отвода фильтрата и подачи сжатого воздуха. К торцовой поверх­ности вала прижата распре­делительная головка 2. В ванне 5 находится перемешивающее устройство 7. Во время работы фильтра все секторы последовательно сообщаются с камерами распределительной головки, которая обеспечивает жесткую программу операций в рабочем цикле. В зоне фильтрования 1 под действием вакуума жидкая фаза прокачивается через фильтрующую перегородку, а осадок отлагается на ее поверхности. Далее фильтрат попадает во внутреннюю полость секторов, стекает через каналы ячейкового вала и попадает в большую полость распределительной головки, откуда выводится через шту­цер 8. В зоне обезвоживания 2 смесь воздуха и жидкой фазы вы­водится из осадка также через фильтрующую перегородку. В зоне съема осадка 3 он отделяется сжатым воздухом, который посту­пает к осадку с пульсациями. Сжатый воздух вводится в малую полость распределительной головки через штуцер 3, Особенностью ванны 5 является то, что она выполнена частично в виде отдельных секций для каждого диска (карманов 6). В свободное пространство между карманами сбрасывается осадок и попадает на конвейер.

Регенерация ткани в зоне IV осуществляется обратным током сжатого воздуха или пара через штуцер 4.

Фильтры этого типа целесообразно применять для разделения суспензий, дисперсная фаза которых относительно однородна по размерам частиц; частицы могут поддерживаться перемешивающими устройствами во взвешенном состоянии. Дисковые вакуум-фильтры обладают сильно развитой фильтрующей поверхностью при неболь­шой площади фильтра в плане, поэтому их используют в крупнотоннажных производствах. Единственный недостаток дисковых вакуум-фильтров — невозможность промывки осадка на вертикальной фильтрующей поверхности (он падает обратно в суспензию);

ГОСТ 5747—80 регламентирует поверхность фильтрования (от 8 до 250 м²), диаметр дисков (2,5 и 3,75 м), частоту вращении (от 0,2 до 1,3 об/мин), установочную мощность двигателей и массу фильтров. Параметры фильтра в ГОСТе максимально унифицированы.