Od roku 1997 strojírenská společnost Intech GmbH LLC (LLC Intech GmbH) dodává jak jednotlivé konstrukční celky a zařízení, tak komplexně řeší inženýrské problémy pro průmyslové podniky v různých průmyslových odvětvích a je připravena vyvíjet a dodávat různé filtry a filtrační zařízení dle vaše individuální technické specifikace.

  • Klasifikace filtrů
    • Tlakové filtry
      • Druk filtr
      • Filtrační lis
      • Kapsové, deskové a kartušové filtry
      • Nutsch filtry
      • Karuselové filtry
      • Pásové filtry
      • Diskové filtry
      • Bubnové filtry

      Klasifikace filtrů

      Proces filtrace je v současnosti extrémně rozšířen v různých oblastech, od čištění vody v domácnostech až po separaci suspenzí v chemické výrobě. Různorodost aplikací zase dala vzniknout různým konstrukcím zařízení pro provádění tohoto procesu. Existují jak extrémně jednoduché filtry, ve kterých se mnoho operací provádí ručně, tak složité jednotky, které mohou pracovat nepřetržitě po dlouhou dobu. Přesto je možné identifikovat řadu základních charakteristik, podle kterých je vhodné klasifikaci provádět.

      Podle provozního režimu lze všechny filtry rozdělit na:

      • periodické působení;
      • nepřetržité působení.

      V prvním případě je suspenze dodávána v dávkách s přestávkami pro pomocné operace, jako je odstranění vrstvy sedimentu, zatímco ve druhém případě je suspenze dodávána kontinuálně. K retenci dispergované fáze dochází v každém případě, a pokud proces nastane s ucpáním pórů, pak je její odstranění spojeno s dalšími obtížemi, proto se pro tyto účely používají periodické filtry. Pokud dojde k filtraci s nahromaděním sedimentu, lze použít jak periodická, tak nekontinuální zařízení. V tomto případě, v případě kontinuálního procesu, musí být organizováno neustálé odstraňování přebytečného sedimentu hromadícího se na přepážce.

      Podle způsobu organizace poklesu tlaku se rozlišují filtry, které fungují:

      • pod tlakem;
      • pod vakuem.

      Obecně jsou vakuově ovládané filtry preferovány z několika důvodů. Za prvé, filtr pracující pod tlakem je vystaven většímu zatížení než podobný filtr pracující ve vakuu, a proto musí mít větší pevnost, což jej činí dražším a nebezpečnějším v případě odtlakování. Za druhé, stlačitelné sedimenty touto metodou jsou méně náchylné ke zhutnění. Konstrukce filtru může znamenat buď provoz pouze v jednom z režimů, nebo možnost mezi nimi přepínat s minimální rekonfigurací.

      Tlakové filtry

      Druk filtr

      Nejjednodušším typem tlakového filtru a filtru obecně je filtr Druk. Jedná se o nádobu oddělenou filtrační přepážkou. Suspenze nebo kontaminovaný plyn se přivádí do jedné části pod tlakem pro oddělení, nebo (v případě suspenze) se vytváří tlak přiváděním stlačeného plynu nebo samotné suspenze pod tlakem. Po průchodu vrstvou sedimentu a přepážkou je spojitá fáze zbavena dispergované fáze a vstupuje do druhé části zařízení, načež je vypuštěna ven. Takové filtry mají obvykle jednoduchou konstrukci a pracují v dávkovém režimu, ale mohou být upraveny tak, aby pracovaly v nepřetržitém režimu instalací rotujících škrabek nad přepážkou filtru, aby se odstranily přebytečné nahromaděné sedimenty.

      Výhodou takových filtrů je jejich jednoduchost jak konstrukce, tak údržby. Malý podíl pohyblivých, nositelných, silně zatížených a jiných „problematických“ konstrukčních prvků umožňuje, aby taková zařízení fungovala v široké škále podmínek a byla obsluhována personálem bez vysoce kvalifikované kvalifikace.

      Filtrační lis

      Tento typ filtrů pracuje v periodickém režimu a používá se především pro filtraci suspenzí s nízkým obsahem dispergované fáze, což je spojeno s náročností procesu odstraňování sedimentu, proto se snaží minimalizovat počet přestávek.

      Základ konstrukce tvoří desky a rámy, uspořádané střídavě a těsně k sobě přitisknuté, mezi nimiž jsou umístěny listy filtračního materiálu. Rám a desky k němu přiléhající na různých stranách tvoří samostatnou filtrační buňku. Desky mají na svém povrchu rovnoběžné drážky, kterými filtrát stéká dolů a poté je z filtru odstraněn. Rámy jsou uvnitř podlahy a tvoří objem, ve kterém se hromadí sediment. Otvory podél okrajů těchto konstrukčních prvků, když jsou spojeny, tvoří průchozí kanály, z nichž jedním je suspenze přiváděna a distribuována mezi články, zatímco jiné shromažďují toky filtrátu a odvádějí je z filtru. Rámy a desky jsou upevněny na nosných tyčích a jejich pevné usazení zajišťuje speciální přítlačná deska.

      Tato konstrukce umožňuje změnit filtrační plochu instalací požadovaného počtu desek a rámů v závislosti na vlastnostech zavěšení a průtoku. Kromě toho jsou taková zařízení velmi kompaktní, protože mají dobrý poměr filtrační plochy k ploše, kterou zabírá filtr. Cenou za tyto výhody je složitost procesu odstraňování zhutněného sedimentu, který vyžaduje zastavení procesu a rozebrání celé konstrukce. Aby se tento problém vyřešil, moderní filtry mnohé z těchto operací automatizují.

      Kapsové, deskové a kartušové filtry

      Navzdory skutečnosti, že konstrukce těchto periodických filtrů se může značně lišit, obecný princip organizace procesu zůstává podobný. Celková filtrační plocha se v nich skládá z ploch jednotlivých filtračních prvků různých tvarů pro každý typ. Sada takových prvků je umístěna uvnitř pouzdra filtru, kam je pod tlakem přiváděna suspenze nebo plyn, který do prvků prochází filtrační vrstvou, kde se oddělí dispergovaná fáze a vyčištěné jsou vypouštěny ven. Nahromaděná vrstva usazenin se odstraňuje zpětným proplachem, ofukováním nebo mechanickým působením. Například v pytlových filtrech jsou instalována speciální zařízení, která je pravidelně otřásají, což způsobuje, že se nahromaděný sediment odlomí a spadne na dno filtru.

      Racionální uspořádání filtračních modulů uvnitř zařízení umožňuje výrazně ušetřit prostor, který zabírá ve srovnání s konvenčními drukovými filtry, a rozmanitost jejich tvarů umožňuje použití široké škály filtračních materiálů, od tkanin po porézní sklo a keramiku. .

      Takové filtry jsou relativně jednodušší na údržbu, lze je do značné míry automatizovat, což umožňuje jejich provoz v nepřetržitém režimu, kdy dochází ke střídavému čištění a odstraňování usazenin z některých prvků, zatímco zbytek je zaneprázdněn filtrací. Pokud proces zahrnuje ucpání pórů, pak návrh umožňuje snadnou výměnu vadných filtračních prvků. Současně je řízení tloušťky sedimentu obtížnější a mohou být ve filtru vyžadována přídavná míchací zařízení, aby byla zajištěna rovnoměrná filtrace po celé dostupné ploše.

      Filtry fungující ve vakuu

      Stejně jako druk filtr, i nutsch filtr má extrémně jednoduchý design, respektive jej do značné míry opakuje. Ve skutečnosti za určitých podmínek může stejný přístroj pracovat jak ve vakuu, tak pod tlakem. Komponenty filtru jsou stejné: pouzdro a filtrační přepážka, která jej rozděluje na dvě dutiny. Pod filtrační přepážkou je vytvořeno vakuum.

      Hlavním problémem je také odstraňování nahromaděného sedimentu, a proto jsou filtry Nutsch obvykle provozovány přerušovaně s ručním vypouštěním sedimentu. V některých případech může být zajištěno mechanizované vykládání sedimentů, ale častěji se používají sací filtry pro jednoduchou filtraci malých objemů suspenze, kde jsou problémy spojené s vykládáním kalu nevýznamné.

      Jedním z pokusů o vyřešení problému periodického působení filtrů Nutsch bylo vytvoření karuselových filtrů. Ve skutečnosti se jedná o sadu jednotlivých nutsch filtrů, které pracují periodicky, ale když spolupracují ve střídavém režimu, je dosaženo efektu, kdy celá instalace pracuje v nepřetržitém režimu. Filtry jsou uspořádány do kruhu a napojeny na zdroj vakua. Při pohybu po tomto kruhu prochází každý z nich řadou cyklických fází: filtrace, praní, sušení, odstraňování sedimentu atd. Tento pohyb připomíná kolotoč, odtud název. Karuselové filtry platí za schopnost nepřetržitého provozu se složitější konstrukcí, ale zachovávají si další výhody nutsch filtrů.

      Tento typ filtru se vyznačuje tím, že se nepohybují jeho jednotlivé části, ale samotná filtrační tkanina, napnutá na válečcích a podobnou strukturou jako dopravní pás. V místech, kde se přímo vyskytuje filtrace, se plátno opírá o nosnou gumičku s perforací. Samostatnou část plátna, když prochází celým kruhem, lze považovat za filtr procházející řadou po sobě jdoucích operací. Obecně se ukazuje, že zařízení pracuje v nepřetržitém režimu a lze v něm rozlišit oddělené zóny filtrace, mytí, odstraňování sedimentů atd.

      Výhodou tohoto typu filtru je jeho schopnost pracovat v kontinuálním režimu, aniž by výrazně komplikoval konstrukci. Instalace nemá takový počet pohyblivých prvků, které provádějí složité pohyby, jako například v karuselovém filtru. Kromě toho musí mít filtrační tkanina dostatečnou pevnost, aby se během provozu v nataženém stavu neroztrhla.

      Dalším způsobem, jak implementovat kontinuální filtraci, stejně jako zvýšit celkovou plochu pro filtraci vzhledem k objemu, který zabírá zařízení, jsou diskové filtry. Konstrukčně je filtr souborem disků pokrytých filtrační tkaninou a sestávajících z vnitřních dutin oddělených přepážkami. Kotouče jsou namontovány na společném dutém hřídeli napojeném na zdroj podtlaku. Disky se ponoří přibližně do poloviny do nádoby se suspenzí a uvedou se do rotace, aby se využil celý povrch dostupný pro filtraci. Rozvodné zařízení uvnitř hřídele napojuje na podtlakové vedení pouze ty části disku, které jsou v tu chvíli ponořeny v závěsu. Kapalina je filtrována přes vrstvu materiálu pokrývajícího kotouče, vstupuje do vnitřních dutin a skrze ně je odváděna z přístroje přes hřídel. Vrstva sedimentu je z povrchu kotoučů odstraněna pomocí nožů. Sediment musí mít poměrně homogenní strukturu, nevyžadující promývání a sestávat z pomalu se usazujících částic, což je způsobeno vertikálním uspořádáním filtrační tkaniny, což umožňuje sedimentu spadnout zpět do suspenze, pokud se uvolní.

      Bubnové filtry mají stejně jako kotoučové filtry otočný prvek, který má v tomto případě tvar bubnu. Filtrační plocha bývá umístěna na válcové části, která je rovněž rozdělena na sekce. Jak se buben otáčí, speciální distribuční zařízení je cyklicky spojuje buď s podtlakem, nebo se zdrojem zvýšeného tlaku. Dosahují tak rozdělení kruhu, po kterém se filtrační tkanina pohybuje, na úseky, ve kterých se provádí určitý proces: filtrace, foukání, praní atd.

      Buben je částečně ponořen do suspenze, a když je část filtrační tkaniny uvnitř, dochází na něm přímo k filtraci a hromadění sedimentu. Při dalším otáčení bubnu se tento úsek zvedne nad úroveň zavěšení a podstoupí řadu dalších pomocných operací. Na závěr se promytý a vysušený sediment nožem odstraní z povrchu bubnu a filtrační cyklus se opakuje.

      Funkce filtru

      Ve skutečnosti k praktické filtraci dochází ve stavu konstantní rychlosti nebo tlakového rozdílu. Za hlavní veličinu, která charakterizuje celý proces filtrace, je považována rychlost, která se vypočítává jako objem filtrované látky procházející jednotkou filtrační plochy za jednotku času.

      kde Cф — rychlost filtrace, m3/(m2*s);
      dV—objem filtrované látky (filtrátu), m3;
      F—filtrační plocha, m2;
      τ — čas, s.

      V tomto případě je rychlost filtrace přímo úměrná tlakovému rozdílu ve vrstvě sedimentu a filtrační přepážce, tedy hnací síle, a nepřímo úměrná odporu, který je vyjádřen vzorcem:

      ΔP – hnací síla nebo pokles tlaku, Pa;
      R je celkový filtrační odpor, N∙s/m (Pa∙s/m).

      Hodnota odporu R není konstantní, protože k procesu filtrace dochází s konstantním nárůstem tloušťky sedimentární vrstvy sedimentu a v důsledku toho se zvýšením jejího odporu. Celkový odpor je součtem odporu filtrační přepážky Rф a návrh Rvosy:

      r – měrný odpor sedimentu, měřený, N∙s/m 4 (Pa∙s/m 2);
      l – mocnost sedimentu, m.

      Měrný odpor sedimentu r je určen odporem objemové jednotky sedimentu o výšce 1 m na 1 m 2 filtrační plochy.

      Z rovnic (2) a (3) vyplývá, že rychlost filtračního procesu lze zjistit z rovnosti:

      dV / Fdτ = ΔP / Rф + r l (4)

      Objem sedimentu Vvosy je zase určena součinem filtrační plochy F a tloušťky l sedimentuvosy:

      Dále je poměr objemu vzniklého sedimentu k objemu přefiltrované látky označen hodnotou x = Vvosy / V a získejte následující rovnici pro každý moment filtrace:

      Na základě vzorců (5) a (6) lze tloušťku sedimentu vyjádřit jako lvosy=Vф·x/F a, se dosadí do rovnice (4). V důsledku toho je odvozena rovnice diferenciálního filtrování:

      dV/Fdτ = ΔP / (Rф + rVx/F) (7)

      ČTĚTE VÍCE
      Jak dlouho mohou být krvavé červy skladovány?