Дипломная работа: Проект реконструкции отделения "белой фильтрации" для ЗАО "Крымский Титан"
1 — резиновый уплотнительный шланг; 2 — фильтрующая плита; 3 фильтрующая ткань; 4 — ножи для съема осадка; 5 — нож подчистки; 6 — камера регенерации фильтрующей ткани*
Фильтровальные плиты перекрыты щелевидными ситами, под которыми имеется днище для сбора и отвода фильтрата и промывных вод.
На приводных роликах установлены шабера для снятия осадка и очистки ткани.
Регенерация ткани производится в отдельной камере, где она промывается водой и очищается ножами. После этого восстановленная фильтрующая ткань отжимается роликом и поступает в пространство между плитами.
Работа фильтра состоит из следующих операций: подачи воды в уплотнения камер; подачи в камеры суспензии под давлением до 5 ати; подачи промывочной воды и воздуха для просушки (имеется клапан, отделяющий фильтрат от промывных вод); выписка воды из уплотнений; автоматического включения электродвигателя, приводящего в движение фильтрующую ленту, выносящую осадок из межплитного пространства, и подводящую его под ножи, которые снимают осадок с фильтрующей ткани. Для получения чистого фильтрата ткань протягивается на длину, равную двойному расстоянию между боковыми роликами. Регенерация ткани производится через число циклов, в два раза меньшее, чем число плит. Управление операциями автоматизировано.
Благодаря тому, что толщина осадка в этих фильтрах получается в 2—5 раз меньше, время на фильтрацию уменьшается в 4— 25 раз и производительность увеличивается в 5 и больше раз по сравнению с фильтрпрессом такой же фильтрующей поверхности, но ручного управления.
В настоящее время автоматизированные фильтрпрессы внедряются в химическую, угольную, горнорудную и керамическую промышленность. Разработан ряд типоразмеров на эти фильтрпрессы. Для поверхности 5, 10, 20, 30, 50 м2 и давления 5—6 ати [(3)стр. 65].
Мешочные фильтры. Эти аппараты состоят из фильтрующих элементов, представляющих собой тканевые мешки (листы), натянутые на металлические каркасы и помещенные в горизонтальном или вертикальном корпусе. В современной конструкции мешочного фильтра, фильтрующие элементы расположены в вертикальном корпусе — фильтр ЛВ-130 (Рис. 5).
Фильтрующие элементы состоят из каркаса, сетки коврового типа и фильтрующей основы в виде сетки или ткани и крепятся прижимными планками и клиньями.
Фильтрат отводится снизу каждой рамы через штуцер. Конец штуцера шаровой формы входит в седло с резиновым вкладышем. В верхней части рамы имеются две планки, одна из них входит в паз гребенки корпуса, вторая — в специальную направляющую корпуса с зажимным клиновым устройством. Прорези в середине рамы дают возможность свободно их вынимать без выдвигания питающей трубы. Эта труба служит для подвода суспензии и смывной жидкости. Во время разгрузки фильтра труба приводится во вращение и в возвратно-поступательное движение от электродвигателя через редуктор. Струи воды, вытекающие из сопел, за несколько оборотов трубы смывают осадок. Выгрузка осадка производится с помощью лопастного устройства, вал которого приводится во вращение от электродвигателя (через редуктор) со скоростью 10— 12 об/мин. Осадок удаляется через люк, открывающийся с помощью гидропривода.
Рис. 5.- Схема вертикального листового фильтра (ЛВ-130).
1— крышки; 2 — корпус; 3 — труба для подачи суспензии и смывной жидкости; 4 — фильтровальная рама; 5 — механизм выгрузки осадка; 6 — привод разгрузчика; 7 — коллектор для отвода фильтрата; S — гидравлический механизм для открывания крышки.
Фильтрат из рам поступает по отводам в кольцевую коллекторную трубу. Через эту трубу предусмотрена подача пара или сжатого воздуха для отдувки для пропаривания осадка. Фильтрация производится при давлении 3 ати. Крышка фильтра при этом плотно закрывается байонетным затвором, поворот которого осуществляется при помощи гидравлических цилиндров с поршнями. Поднятие крышки осуществляется поршневым механизмом. После фильтрации следует промывка осадка путем заполнения корпуса водой, затем он просушивается сжатым воздухом или паром, после чего удаляется смывкой через нижний люк.
Управление работой фильтра автоматизировано. После каждой операции следует световой сигнал. Имеется также ручное управление с пульта.
Эти фильтры занимают на 60% меньше площади и на 55% менее металлоемки, чем горизонтальные мешочные фильтры.
1.2.2. Фильтры непрерывного действия.
В фильтрах непрерывного действия происходит автоматическое чередование следующих операций: фильтрации, промывки, просушки, разгрузки осадка и регенерации фильтрующей ткани. Эти операции происходят непрерывно в каждой зоне фильтра и независимо друг от друга, поэтому весь процесс фильтрации протекает также непрерывно.
Конструкции фильтров непрерывного действия различают по форме фильтрующей поверхности и подразделяют на барабанные, дисковые и ленточные. Аппараты каждой из этих групп подразделяются на фильтры, работающие под разрежением, и фильтры, работающие под давлением. Разрежение создается под фильтрующей поверхностью или в пространстве между двумя фильтрующими перегородками. Давление действует всегда в направлении движения фильтруемой жидкости. Движущей силой фильтрации будет и в том и в другом случае разность давлений по обе стороны фильтрующей перегородки. Величина вакуума колеблется от 0,2 до 0,8 ата, избыточного давления — около 5 ати.
Основными преимуществами фильтров непрерывного действия являются: сокращенный рабочий цикл аппарата, так как время затрачивается на основные операции: фильтрацию, промывку и просушку, регенерацию ткани и на прохождение мертвых зон, причем загрузка суспензии и выгрузка осадка и фильтрата производятся непрерывно без затраты на то времени. Все это повышает производительность фильтров непрерывного действия; делает удобным промывку осадка; уменьшает расход фильтрующей ткани; обусловливает легкость обслуживания и экономию рабочей силы.
К недостаткам этих фильтров относятся: сложность конструкции, высокая стоимость, необходимость установки более сложного вспомогательного оборудования, большой расход энергии на привод вакуумнасосов и воздуходувок
Барабанные вакуум-фильтры (рис. 6) состоят из следующих основных частей: барабана с фильтрующими ячейками, ванны с мешалкой, распределительной головки или клапанов, механизма съема осадка, промывного устройства, устройства для заглаживания трещин в осадке и приводов барабана и мешалки.
Работа вакуум-фильтра осуществляется так (Рис.6,а): полый фильтрующий барабан 1 с отверстиями на боковой поверхности, покрытый металлической подкладочной сеткой и фильтрующей текстильной тканью, медленно вращается (со скоростью 0,1—2,6 об/мин) в ванне 2, куда непрерывно подается суспензия-Глубина погружения барабана в суспензию в отдельных конструкциях фильтров бывает от 0,3 до 2 л (фильтры с малой и большой глубиной погружения барабана). Боковая поверхность барабана разделена радиальными перегородками на ячейки, которые при помощи соединительных труб или каналов в корпусе барабана соединены с каналами полой цапфы вала и сообщаются с распределительной головкой (Рис. 6, б), прижатой к торцовой поверхности цапфы. Распределительная головка предназначена для последовательного соединения ячеек барабана с трубопроводами вакуум-насоса и компрессора. При этом погруженные в
| Рис. 6.- Барабанный вакуум-фильтр: а- схема устройств; б- распределительная головка; в- способы съема осадка с барабана фильтра. |
суспензию ячейки барабана сообщаются с вакуум-насосом, и под действием вакуума происходит фильтрация с отложением осадка, а фильтрат проходит внутрь барабана и удаляется через распределительную головку. Часть поверхности барабана, на которой происходит отложение осадка, называется зоной фильтрации (/).
При выходе барабана из суспензии осадок просушивается за счет просасывания через него воздуха (зона просушки //). Затем осадок подвергается действию струй воды, подаваемой в трубки, которые его промывают.
Промывные воды также отсасываются и удаляются через отдельный патрубок распределительной головки (зона промывки ///). Затем осадок вновь просушивается просасываемым через него воздухом. После этого ячейки барабана соединяются с трубопроводом сжатого воздуха, осадок разрыхляется и, подойдя к ножу, спадает с поверхности барабана (зона съема осадка IV). На последнем участке поверхности барабана происходит очистка фильтрующей ткани путем продувки ее сжатым воздухом (зона регенерации ткани V). Затем цикл работы фильтрующего барабана повторяется при следующем его обороте.
Между рабочими зонами // и ///, V и / находятся небольшие мертвые зоны, которые препятствуют сообщению между собой рабочих зон при переходе через них ячеек барабана.
В распределительной головке (Рис. 6, б) соприкосновение торца вала барабана 1 с ее корпусом 4 происходит с помощью двух шайб. Шайба 2 прикреплена к торцу вала и имеет отверстия по числу ячеек барабана- Шайба 3 крепится к головке и имеет четыре неодинаковые по длине прорези, соответствующие камерам в головке: через прорезь в камеру А проходит фильтрат из зоны /, через прорезь в камеру Б—фильтрат из зоны // и промывные воды из зоны ///, через прорезь в камеры В и Г подается сжатый воздух в зоны IV и V. Неподвижный корпус головки прижимается к вращающейся шайбе 2 посредством пружины 5.