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各种过滤设备工作原理及结构分析

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过滤设备是用来进行过滤的机械设备或者装置,是工业生产中常见的通用设备。过滤设备总体分为真空和加压两类,真空类常用的有转筒、圆盘、水平带式等,加压类常用的有压滤、压榨、动态过滤和旋转型等。

分类:

按操作方式分类:间歇过滤机、连续过滤机

按操作压强差分类:压滤、吸滤和离心过滤

工业上使用的典型过滤设备:板框压滤机(间歇操作)

转筒真空过滤机(连续操作)

过滤式离心机

一、板框压滤机及纸板

1、过滤纸板组成

过滤纸板是由天然植物纤维、高效助滤剂及带有阳离子树脂复合而成的深层过滤介质,通过机械拦截和静电吸附两种机理去除液体杂质。

2、产品特点

低溶出物,制品纯度高

静电吸附,过滤效果好

渐紧结构,流速大、寿命长、使用陈本低

干湿强度高,操作方便,简化预处理和后处理

材质通过国家食品级认证,安全程度高

3、过滤纸板结果特点

滤材经过特殊的工艺制成,渐紧结构使滤材上层孔径相对疏松,随着纵向深度扩展其孔径逐渐紧密。由此大的杂质颗粒物可被阻挡在表面,小的颗粒杂质随其粒径大小不同,被拦截在滤材纵向不同的梯度上,从而保证稳定的流速和极大的容污能力。

同时过滤纸板对小于纸板孔隙的粒子吸附也有效,因此,过滤纸板的过滤效果不仅和过滤纸板孔径有关,和滤板的其它性能也有关。纸板的过滤能力是通过在一定条件下水的流通量来表示的。

4、结构

由许多块带凹凸纹路的滤板与滤框交替排列组装于机构成。主要包括滤板、滤框、夹紧机构、机架等组成。

滤板:凹凸不平的表面,凸部用来支撑滤布,凹槽是滤液的流道。滤板右上角的圆孔,是滤浆通道;左上角的圆孔,是洗水通道。

洗涤板:左上角的洗水通道与两侧表面的凹槽相通,使洗水流进凹槽;

非洗涤板:洗水通道与两侧表面的凹槽不相通。

滤框:滤浆通道:滤框右上角的圆孔

洗水通道:滤框左上角的圆孔

为了避免这两种板和框的安装次序有错,在铸造时常在板与框的外侧面分别铸有一个、两个或三个小钮。非洗涤板为一钮板,框带两个钮,洗涤板为三钮板。

5、操作过程

板框压滤机为间歇操作,每个操作循环由装合、过滤、洗涤、卸饼、清理5个阶段组成。

 

装合:将板与框按 1-2-3-2-1-2-3的顺序,滤板的两侧表面放上滤布,然后用手动的或机动的压紧装置固定,使板与框紧密接触。

过滤:悬浮液在指定压强下送进滤浆通道,由通道流进每个滤框里;滤液分别穿过滤框两侧的滤布,沿滤板板面的沟道至滤液出口排出;颗粒被滤布截留而沉积在滤布上,待滤饼充满全框后,停止过滤。根据滤液排出方式分为:明流和暗流。

洗涤:洗涤水经洗水通路从洗涤板上的孔道进入各个洗涤板的两侧,洗涤水在压差(洗涤板上的滤液出口关闭形成)的推动力下先穿过一层滤布及整个框厚的滤饼,然后再穿过一层滤布,最后沿滤板(一钮板)板面沟道至滤液出口排出。这种操作方式称为横穿洗涤法。

洗涤水穿过的途径正好是过滤终了时滤液穿过途径的二倍,流通面积是过滤面积的一半。

卸渣、整理:打开板框,卸出滤饼,洗涤滤布及板、框。

6、特点

结构简单,价格低廉,占地面积小,过滤面积大。

可根据需要增减滤板的数量,调节过滤能力。

对物料的适应能力较强,由于操作压力较高(3~10kg/cm2),对颗粒细小而液体粘度较大的滤浆,也能适用。

间歇操作,生产能力低,卸渣清洗和组装阶段需用人力操作,劳动强度大,所以它只适用于小规模生产。

 

二、加压叶滤机

叶滤机由许多不同宽度的长方形滤叶装合而成。滤叶由金属丝网制造,内部具有空间,外罩滤布。

叶滤机也为间歇操作,过滤时滤叶安装在能承受内压的密闭机壳内。滤浆用泵送到机壳内,穿过滤布进入丝网构成的中空部分,然后汇集到下部总管而后流出。颗粒沉积在滤布上,形成滤饼,当滤饼积到一定厚度,停止过滤。

洗涤时,洗水的路径与滤液相同,这种洗涤方法称为置换洗涤法。

叶滤机的优点是设备紧凑,密闭操作,劳动条件较好,每次循环滤布不用装卸,劳动力较省。

三、转筒真空过滤机

转筒真空过滤机是工业上应用最广的一种连续操作的过滤设备。

设备的主体是一个能转动的水平圆筒,圆筒表面有一层金属网,网上覆盖滤布,筒的下部进入滤浆中,圆筒沿径向分割成若干扇形格,每个都有单独的孔道通至分配头上。圆筒转动时,凭借分配头的作用使这些孔道依次分别与真空管及压缩空气管相通,因而在回转一周的过程中每个扇形格表面即可顺序进行过滤、洗涤、吸干、吹松、卸饼等项操作。

分配头由紧密贴合着的转动盘与固定盘构成,转动盘随筒体一起旋转,固定盘内侧面各凹槽分别与各种不同作用的管道相通。

当扇形格1开始进入滤浆内时,转动盘上相应的小孔道与固定盘上的凹槽f相对,从而与真空管道连通,吸走滤液,图上扇形格1-7所处的位置称为过滤区。扇形格转出滤浆槽后,仍与凹槽f相通,继续吸干残留在滤饼中的滤液,扇形格8-10所处的位置称为滤液吸干区。扇形格转至12的位置时,洗涤水喷洒于滤饼上,此时扇形格与固定盘上的凹槽g相通,经另一真空管道吸走洗水。扇形格12、13所处的位置称为洗涤区。扇形格11对应于固定盘上凹槽f与g之间,不与任何管道相连通,该位置称为不工作区。当扇形格由一区转入另一区时,因有不工作区的存在,使操作区不致相互串通。

四、搅拌式双亲可逆纤维球过滤器

双亲可逆纤维作滤原,保持了原有纤维的柔性,可压缩,孔隙率大、截污能力强;工作时滤层孔隙上疏松、下致密,符合理想滤层的孔隙分布;比重大于水,易反洗,材质优良,有较强的耐腐性和抗化学浸蚀的性能。所以可将不易用沉淀去除的微小悬浮物截留,根据不同的水源水质,选择不同型号、性能的滤原可达到满意的所需效果;该设备适用于油田注水、油库清洗水、机械加工等含油含悬浮物的高精度过滤。

五、过滤离心机

离心过滤是指藉旋转液体所受到的离心力而通过介质和滤饼、固体颗粒被截留于过滤介质表面的操作过程。离心过滤的推动力即离心力。

六、旋风分离器

旋风分离器是利用离心力作用净制气体的设备。

特点:其结构简单,制造方便;分离效率高;可用于高温含尘气体的分离;结构:外圆筒;内圆筒;锥形筒。

七、袋滤器

结构:滤袋、骨架、机壳、清灰装置、灰斗、排灰阀。

工作过程:

含尘气体进入袋滤器;气体通过滤袋,经顶部排出;灰尘被截留;聚集一定厚度灰尘后,压缩空气通入,滤袋振动,灰尘落下;灰尘经过排灰阀排除。

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