Вакуум-фильтры карусельные. Принцип действия. Область применения.
Карусельный вакуум-фильтр имеет кольцевую горизонтальную фильтрующую поверхность, образованную ковшами, которые последовательно сообщаются с камерами распределительной головки и опрокидываются в месте выгрузки осадка. Конструкция рассматриваемого фильтра и его основные элементы показаны на рис.221а и 221 б.
Рис.221а. Ковш карусельного вакуум-фильтра.
Рис.221 б. Кинематическая схема карусельного вакуум-фильтра:
1- опорные ролики подвижной рамы; 2- подвижная рама; 3- рычаг с роликами; 4- каркас неподвижного основания роликов 1; 5- рельсовые направляющие; 6- подшипники поворота ковшей; 7- ковш; 8- дренажный резиновый коврик; 9- фильтрующая ткань; 10- резиновый шланг, соединяющий ковш с ячейковой шайбой; 11- приводная шестерня; 12- венцовая шестерня подвижной рамы; 13- цилиндроконический редуктор; 14-цилиндрический редуктор; 15- цепной вариатор; 16- приводной электродвигатель.
Обычно рабочую поверхность фильтра образуют 24 ковша 7 трапецеидальной формы (рис. 221а и 221 б), перемещающиеся вокруг вертикальной оси фильтра вместе с подвижной рамой 2. Ковши укреплены в подшипниках 6. Подвижная рама расположена на опорных роликах 1, которые крепятся к неподвижному основанию 4. Кроме того, на основании смонтированы: распределительная головка, рельсовые направляющие 5, система подачи суспензии, элементы привода и т. д.
Подвижная рама получает вращение от привода, расположенного обычно этажом ниже для максимального удаления от брызг и паров обрабатываемых высокоагрессивних суспензий. Привод фильтра состоит из электродвигателя 16 (рис.221 б),цепного вариатора 15, редукторов (цилиндрического 14 и цилиндроконического 13), вала и приводной шестерни 11. Зубчатый венец 12 с внутренним зацеплением крепится к подвижной раме.
Рабочий цикл фильтра состоит из операций заливки суспензии в ковш, фильтрования, промывки (первой, второй и т. д.), просушки и удаления осадка, промывки фильтрующей ткани и ее просушки. Суспензия и промывная жидкость непрерывно подаются из лотков, размещенных над каруселью, в ковши. Фильтрат поступает в нижнюю вакуумированную полость ковша, а затем через распределительную головку отводится из фильтра. В зоне выгрузки осадка ковш автоматически опрокидывается и осадок под действием собственного веса и сжатого воздуха сбрасывается в бункер. После этого ковш проходит над коллектором промывной жидкости, которая подается вверх и промывает ткань. Ткань просушивается, ковш возвращается в исходное положение и цикл повторяется.
Конструкция ковша.
Ковш (рис.221а) представляет собой сварную конструкцию. К его боковой стенке приварен патрубок для резинового шланга 10, соединяющего ковш с ячейковой шайбой. Дренажным основанием является резиновый коврик 8, фильтрующей перегородкой — ткань 9, закрепленная по периметру ковша металлическими полосами и винтовыми прижимами.
Центр масс ковша находится выше оси его поворота и от опрокидывания ковш удерживают рельсовые направляющие. На оси ковша жестко закреплен рычаг с роликами 3 на концах, каждый из которых обкатывается по своей направляющей. Изменение уровня направляющих, их обрыв приводят к опрокидыванию ковша во время операции выгрузки осадка. После просушки ткани направляющие возвращают ковш в исходное положение.
Фильтры этой группы целесообразно применять для разделения быстро осаждающихся суспензий с неоднородной по размерам частиц дисперсной фазой и в случаях, когда требуется тщательная промывка осадка.
Большое число операций обусловливает длительный рабочий цикл и, следовательно, малую частоту вращения (0,1—0,4 об/мин) карусели. В этих условиях целесообразно создавать фильтры большой поверхности фильтрования; сейчас выпускаются фильтры 140м2