Барабанный вакуум – фильтр. Конструкция и принцип работы.

Наиболее широко в химической промышленности применяют барабанные вакуум – фильтры. По конструкции эти фильтры подразделяют на аппараты с внешней и внутренней фильтрующей поверхностью.

Стандартные барабанные вакуум – фильтры с поверхностью фильтрации от 1 до 40 м² имеют барабан диаметром 1 – 3 м, длиной 0,35 – 4,0 м. Барабан совершает от 0,1 до 3 оборотов в минуту. Необходимая мощность двигателей фильтра 0,1 – 4,5 кВт.

Основной рабочий орган барабанного вакуум – фильтра – медленно вращающейся барабан с двойной стенкой, пространство между стенками которого разделено радиальными перегородками на ряд ячеек (секторов).

 

Рис. 6.5 Барабанный вакуум – фильтр с наружной фильтрующей поверхностью.

1 – перфорированный барабан;

2 – сплошной внутренний барабан;

3 – фильтрующая ткань;

4 – дренажная вакуумная труба;

5 – полая цапфа вала;

6 – распределительная головка (состоит из неподвижной и подвижной частей);

7 – маятниковая мешалка;

8 – привод;

9 –секторы барабана.

Рис. 6.6. Схема работы барабанного вакуум – фильтра.

 

На каждой ячейке последовательно происходят различные стадии процесса. Ячейки барабана 1, находятся в зоне I (фильтрование), погружены в суспензию (корыто 8) и через распределительное устройство 6 соединены со сборником основного фильтрата и с вакуумной системой. Под действием вакуума происходит фильтрация суспензии. На поверхности барабана образуется осадок, фильтрат собирается в полостях ячеек и через дренажные трубы 2 и распределительное устройство отводится в сборник. По мере движения ячейки в пределах этой зоны толщина осадка постепенно увеличивается. В зоне II (первое обезвоживание) ячейки уже не погружены в суспензию, но еще соединены со сборником основного фильтрата. Здесь происходит первое обезвоживание осадка под действием вакуума воздухом, вытесняющим жидкость из пор осадка.

В зоне III (промывка) осадок орошается промывной жидкостью, поступающей на его поверхность из форсунок 3 через поры ткани 4, натянутой на рамки 5. Здесь ячейки соединены через распределительное устройство со сборником промывной жидкости.

В зоне IV (второе обезвоживание) осадок не орошается, но ячейки остаются соединенными со сборником промывной жидкости.

Затем в зоне V (удаление осадка) из распределительного устройства в ячейки подается сжатый воздух. При деформации и колебаниях фильтровальной ткани осадок от нее отделяется и падает на нож. С ножа осадок соскальзывает в бункер – сборник.

Регенерация (очистка) ткани происходит в зоне VI. Здесь ячейка погружена в суспензию и в нее из распределительного устройства подается сжатый воздух. При барботаже воздуха через суспензию происходит отмывка ткани от частиц, застрявших в ее порах.

Распределительное устройство (головка) состоит из круглого корпуса, ячейковой и распределительной шайб. Корпус разделен перегородками на отсеке и снабжен штуцерами. Ячейковая шайба, имеет по окружности ряд отверстий (по числу ячеек фильтра) и вращается вместе с барабаном. Распределительная шайба, закрепленная на неподвижном корпусе распредголовки, имеет секторные окна. Шайбы пришлифованы и прижаты друг к другу под действием вакуума и пружины.

Для снятия осадка с барабана в зависимости от его свойств и толщины применяют различные устройства: различного типа ножи, специальные валики, шнуры, сетки, перфорированные ролики, туго натянутые струны, «сходящие» полотна.

В зависимости от назначения барабанные вакуум – фильтры изготовляют с различными углами погружения барабана в суспензию. Фильтры малого погружения (Ð 80° – 160°) предназначены для легко фильтруемых суспензий и используются в основном в горнорудной промышленности. Для трудно фильтруемых (мелкозернистых) суспензий используют фильтры с углом погружения около 200°. Фильтры общего назначения имеют угол погружения в пределах 135° - 145°. Наибольший угол погружения (210° - 270°) имеют фильтры для низко концентрированных суспензий с волокнистой твердой фазой.