Ардашев В.О., Луняка К.В., Чумаков Г.А. Машини і апарати хімічних виробництв (Курс лекцій) - файл n1.doc

Ардашев В.О., Луняка К.В., Чумаков Г.А. Машини і апарати хімічних виробництв (Курс лекцій)
Скачать все файлы (49517.5 kb.)

Доступные файлы (1):
n1.doc49518kb.28.01.2014 08:38скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17



В.О. Ардашев, К.В.Луняка, Г.А.Чумаков

МАШИНИ І АПАРАТИ


ХІМІЧНИХ ВИРОБНИЦТВ

Курс лекцій



Навчальний посібник



Херсон – 2008

УДК 66.02/04
Ардашев В.О., Луняка К.В., Чумаков Г.А.Машини і апарати хімічних виробництв. Курс лекцій: Навчальний посібник. – Херсон: ХНТУ, 2008 – 153 с.
Рецензенти:

Бондарев В.Т. -

к.т.н., доцент кафедри механізації Херсонського державного аграрного університету

Самохвалов В.С. -

к.т.н., доцент кафедри теплотехніки Миколаївського національного університету кораблебудування

Шевряков М.В. -

к.х.н., доцент кафедри хімії Херсонського державного університету



Розглянуте обладнання, що використовується у хімічній промисловості для проведення гідромеханічних, теплових та масообмінних процесів.

ВСТУП
Даний курс лекцій призначений для вивчення навчальної дисципліни “Машини і апарати хімічних виробництв” студентами, які опановують спеціальність “Обладнання хімічних виробництв і підприємств будівельних матеріалів”.

Дисципліна “Машини і апарати хімічних виробництв” є однією з основних у структурі підготовки фахівців названої спеціальності. Вона вивчається у дев’ятому, останньому семестрі й опирається на такі дисципліни, як “Загальна хімічна технологія”, “Процеси та апарати хімічних виробництв”, “Розрахунок і конструювання машин і апаратів”, а також тісно пов’язана з предметом “Ремонт і монтаж обладнання”. За своєю спрямованістю дисципліна “Машини і апарати хімічних виробництв” є продовженням і розвитком предмету “Процеси та апарати хімічних виробництв”.

Дисципліна складається з лекцій та практичних занять. У даному посібнику наведений мінімальний обсяг теоретичних знань, потрібних студенту для опанування предметом. Основні розрахунки обладнання наведені у спеціальному посібнику для рішення задач.

Сучасна вища освіта характеризується прагненням більшої сумісності та порівнянності систем вищої освіти національних шкіл.

Приєднання України до Болонського процесу вимагає впровадження європейської системи обміну (трансферу) та накопичення залікових балів (кредитів) – European Credit Transfer and Accumulation System (ECTS).

Згідно з європейською системою, курс “Машини і апарати хімічних виробництв” складається з 8 кредитів ECTS і включає 4 залікових модулі. Питання залікових модулів разом із сіткою завдань наведені у кінці конспекту лекцій. Успішна здача модулів (оцінки – “відмінно” та “добре”) звільняє студентів від здачі семестрового екзамену.

І. ГІДРОМЕХАНІЧНІ МАШИНИ І АПАРАТИ


  1. Апарати для очищення газів




    1. Способи очищення газів


В апаратах для очищення газів проводять відокремлення газів від твердих частинок або дрібних краплин рідини. Гази очищають з метою охорони оточуючого середовища або для полегшення їхньої подальшої переробки.

Гази очищаються у такі способи:

  1. Осадження твердих частинок під дією сили тяжіння – здійснюється у відстійних газоходах та пилових камерах.

  2. Осадження твердих частинок під дією відцентрової сили – здійснюється у циклонах.

  3. Уловлювання твердих частинок під дією електричних сил – здійснюється в електрофільтрах.

  4. Фільтруванням газів через пористі перегородки – здійснюється за допомогою фільтрів.

  5. Уловлювання твердих частинок рідиною – здійснюється в гідравлічних пиловловлювачах, пиловловлювачах з псевдозрідженою насадкою, скруберах – насадкових, відцентрових, струминних. Таке очищення називають мокрим. Цей спосіб має обмежене використання, оскільки мокре очищення супроводжується охолодженням, зволоженням та окисленням газу.

Грубе очищення газів проводиться у пилових камерах (діаметр частинок 5–20000 мкм, степінь очищення 40–70%) і у циклонах (діаметр частинок 3– 100 мкм, степінь очищення 45–85%). Тонке очищення відбувається іншими названими способами, найкраще – в електрофільтрах (діаметр частинок 0,005 – 10 мкм, степінь очищення 85 – 99%).

Способи сухого очищення газів шляхом осадження під дією сили тяжіння, відцентрової сили, електроосадження і фільтрування розглядалися в курсі «Процеси і апарати хімічних виробництв». У цій дисципліні ми розглядали основні закономірності протікання названих процесів, а також принципові схеми обладнання. Тому тут зупиняємось на будові й роботі обладнання, яке не розглядалось раніше.
1.2. Апарати для мокрого пилоочищення
У мокрих пиловловлювачах газ або барботує крізь шар рідини, або рідина рухається в потоці газу у вигляді струменів або краплин. Тверді частинки прилипають до рідини і у вигляді суспензії або шламу видаляються з апарату. Суспензії підлягають подальшому очищенню. Мокрі пиловловлювачі більш ефективні, ніж сухі і застосовуються переважно для поділу нізькоконцентрованого дрібнозернистого пилу. Для висококонцентрованого пилу доцільно суміщати сухе очищення з мокрим. Конструкції мокрих пиловловлювачів різноманітні. За принципом дії їх поділяють на порожнисті форсункові скрубери і осадкові скрубери, барботажні й пінні апарати, апарати ударно-інерційної дії, зрошувальні циклони, швидкісні промивники. Деякі види пиловловлювачів наведені далі.

Сферичний пиловловлювач. Забруднений газ поступає усередину сферичного корпусу 1, відбивається від відбійного щита 9, внаслідок чого потік міняє напрямок руху при одночасному зниженні швидкості (рис. 1.1). При цьому найбільші частинки опускаються вниз і потрапляють в олійну ванну. Потім частково очищений газ проходить через сітчастий диск 2, верхня частина поверхні якого омивається стікаючою олією. Олія затримує дрібнодисперсні частинки і виносить їх в олійну ванну. Нижня частина диска змочується олією за рахунок обертання диску приводом, що складається з електродвигуна 7, редуктора 8, а також за рахунок занурення нижньої частини диска у ванну. Верхня частина змочується з ковшів 3, встановлених по периметру диска. Після диску газ проходить краплевловлювач 4, рівномірний розподіл газу по перерізу краплевловлювача забезпечується відбійником 5. У краплевловлювачі вловлюються краплини олії, що містять тверді частинки і краплини конденсату, що утворився в газі. Очищений газ покидає пиловловлювач, а брудна олія періодично видаляють з грязьовика 6. Пиловловлювач складається зі збірних і взаємозамінних елементів.







Рис. 1.1. Кульовий пиловловлювач:
1 – корпус; 2 – сітчаста перегородка; 3 – ковш;

4 – краплевловлювач; 5 – відбійник; 6 – ємність для бруду (грязевик); 7 – електродвигун; 8 – редуктор;

9 – відбійний щит.


Рис. 1.2. Пиловловлювач із псевдозрідженою насадкою:
1 – корпус; 2 – обмежувальна решітка;

3 – кульова насадка;

4 – краплевловлювач.


Пиловловлювач із псевдозрідженою насадкою. Забруднений газ поступає усередину циліндричного корпусу 1 під розподільну решітку 2 і проходить через її отвори (рис. 1.2). Швидкість газу така, що сферично подібна насадка 3 витає в потоці газу (?газу= 4-6 м/с). Насадка зрошується зверху рідиною з розпилювача. Потік газу турбулізується елементами насадки. Пил уловлюється краплинами рідини, яка стікає в нижню частину апарату і потім віддаляється з нього. Висота нерухомого шару насадки 200–300 мм при відстані між решітками 1,2–1,5 м. Елементи насадки виготовляють з поліетилену, полістиролу, гуми, скла та інших матеріалів, dнас.=0,1 діаметру апарату; Дап.=6,5 м. Очищений газ проходить через краплевловлювач 4 і покидає апарат. У робочому режимі гідравлічний опір апарату Р=0,8–2 кПа.

Труба Вентурі. Використовується для вловлювання твердих частинок розміром менше за 1 мкм. У трубі за допомогою конфузору створюється велика швидкість газу відносно краплин рідини, що розбризкуються через форсунку. Подальше дроблення краплин відбувається в дифузорі. Рідина подається або в конфузор, або в циліндрову горловину. У дифузорі краплини захоплюють частинки пилу, а потім відділяються від потоку в циклоні – краплевловлювачі.

Вихровий пиловловлювач. Вдосконалення техніки пиловловлювання йде по шляху якнайповнішого використання властивостей відцентрового поля і збільшенню продуктивності апарату. Ці тенденції реалізовані у вихровому пиловловлювачі (рис. 1.3).

Газ через тангенціальний патрубок 4 входить в корпус 1, утворюючи висхідний потік, що обертається. Рідина виходить з отворів зрошувача 2, розтікається по вертикальній пластині (дефлектрору), привареній до труби, при цьому вона утворює вертикальні плівкові завіси, захоплюючі пил. Відділення рідини від газу відбувається в перфорованому сепараторі 3.





Рис. 1.3. Вихровий пиловловлювач:
1 - циліндричний корпус; 2 – зрошувач;

3 - перфорований

сепаратор;

4 - патрубок входу газу.



Вибір пилоочисного устаткування
Основними чинниками, що визначають вибір типу апарату, є розмір частинок пилу, їхня концентрація в газі і необхідний ступінь очищення. Вимоги до ступеня очищення визначаються санітарно-гігієнічними нормами, умовами роботи технологічного устаткування, або цінністю уловлюваного пилу.

Рукавні фільтри, осаджувальні камери, електрофільтри ефективно працюють при малих швидкостях газу, але при великих розмірах апаратів. Циклони, швидкісні промивачі, скрубери ударної дії в ефективному режимі пиловловлювання мають високий гідравлічний опір, а отже і підвищену витрату енергії, зате менш громіздкі. Пилові камери, циклони й інерційні пиловловлювачі найбільш прості й дешеві, але вловлюють тільки крупні частинки. Їх застосовують при подрібненні, транспортуванні сипких матеріалів, для захисту лопаток роторів вентиляторів, перед електро- або рукавними фільтрами, а також коли пил розділяють на фракції за величиною частинок. Рукавні та електрофільтри дають високий ступінь очищення, але потребують попередньої підготовки газу, в основному охолоджування до певної температури. Електрофільтри мають малий гідравлічний опір (Р), проте потребують великих капітальних витрат, зате дешевші в експлуатації. Сухі електрофільтри працюють при температурах 400-500С і найбільш економічні при великих об'ємах газу. Їх не використовують для обробки вибухонебезпечних середовищ.

Мокрі пиловловлювачі доцільно використовувати, коли газ потрібно додатково охолоджувати, зволожувати або очищати від розчинних компонентів (аміаку, SO2).

При розрахунку пиловловлювачів визначають: поверхню осадження, ширину, висоту та довжину камери, кількість полиць і відстань між ними, час перебування газу в камері.

При розрахунку циклонів визначають: діаметр циклону, діаметр вихлопної труби, висоту циліндричної частини, конічної частини, розміри: ширину і висоту вхідного патрубка.

2. Відстійники
2.1. Призначення і класифікація відстійників
У відстійниках процес поділу рідинних неоднорідних систем – суспензій – відбувається під дією сили тяжіння. Тверді частинки під дією сил тяжіння опускаються на дно відстійника і суспензія розділяється на дві частини: у верхній утворюється освітлена рідинна фаза, в нижній – волога тверда фаза. У хімічній промисловості відстійники застосовуються переважно для поділу грубих суспензій.

Відстійники підрозділяються на апарати періодичної, напівбезперервної і безперервної дії.

Відстійники періодичної дії – це невисокі резервуари без перемішуючих пристроїв. Подача суспензії, злив освітленої рідини і видалення осаду відбувається періодично.

У відстійниках напівбезперервної дії подача суспензії і зливання освітленої рідини відбувається безперервно, а осад у міру накопичення періодично видаляється через нижні спускові пристрої. При цьому швидкість протікання суспензії повинна бути такою, щоб тверді частинки встигли осісти на дно відстійника.

У відстійниках безперервної дії подача суспензії, зливання рідини і видалення осаду відбувається безперервно. Конструктивно ці апарати виконуються одно-, двух-, і багатоярусними (рис. 2.1-2.3).

В одноярусному відстійнику (рис. 2.1) суспензія подається через трубопровід 2 в циліндричний невисокий корпус 1 з конічним днищем. Освітлена рідина після осадження з неї твердих частинок витікає з кільцевого прямокутного жолоба 3. Згущена суспензія осідає на конічне днище і поволі переміщається гребками мішалки 4 до центрального патрубка 5, через який відсмоктується насосом. У відстійнику утворюються три структурні зони: зона освітленої рідини – h1, зона згущування суспензії – h2, зона розташування лопаток мішалки – h3. Відстійники виконуються діаметром до 100 м, продуктивністю 125 т/год. осаду. Недолік – громіздкість конструкції.






Рис. 2.1. Одноярусний відстійник:
1 – корпус; 2 - трубопровід подачі суспензії; 3 – кільцевий жолоб;

4 – мішалка; 5 - патрубок виведення осаду.




Рис. 2.3. Багатоярусний відстійник:
1 – корпус; 2 – пастка; 3 – перехідна труба;

4 – гребкова мішалка; 5 – патрубок виведення осаду; 6 – трубопроводи; 7, 8, 9 - бачки;

10 – трубопроводи виведення суспензії.

Рис. 2.2. Двохярусний відстійник.


Двох'ярусні відстійники (рис. 2.2) мають два відділення, розташовані одне над другим. Верхнє й нижнє відділення сполучені трубою, яка опущена нижче за рівень суспензії, що згущується в нижньому відділенні. Суспензія подається окремо в обидва відділення, а згущений продукт відкачується тільки з нижнього відділення. Освітлена рідина відводиться з верхньої частини кожного відділення апарату.

У такому відстійнику тиск стовпа більш важкої суспензії врівноважується вищим стовпом освітленої рідини. Зміною висоти стовпа рідини можна регулювати висоту стовпа згущуваної суспензії і розподіл живлення.

В одно- і двох’ярусних відстійниках значна кількість рідини втрачається з видаленням осаду. Для зниження втрат застосовують проміжну промивку осаду.

У багатоярусному відстійнику (рис. 2.3) суспензія безперервно подається у верхній ярус. Згущений осад збирається на дні пастки 2. Сюди ж подається промивна рідина з розташованого нижче ярусу бачка 8 по трубопроводу 6. Промивною водою осад вимивається і надходить на розташований нижче ярус, де знову відстоюється і знову промивається. Видалення осаду з корпусу 1 проводиться через патрубок 5. Свіжа промивна рідина поступає з бачка 9 в нижню частину передостаннього ярусу. Згущена суспензія з ярусу на ярус рухається по перехідній трубі 3. Подача осаду до пастки здійснюється гребковою мішалкою 4.

Виведення осаду з ярусу можна здійснювати по трубопроводах 10.
3. Фільтри
3.1. Методи фільтрування
У залежності від взаємного розташування перегородки і суспензії рух фільтрату може бути направлений вниз – за силою тяжіння, вгору – проти сили тяжіння, і по нормалі до сили тяжіння.

Якщо суспензія містить невеликі й легкі тверді частинки, то звичайно застосовують фільтрацію вгору. При цьому суспензія знаходиться нижче перегородки. Під час проходу через перегородку частинки осідають на ній. Для запобігання осіданню крупних частинок на дно суспензію збовтують мішалкою.

Якщо в суспензії переважають крупні й важкі частинки, то застосовують фільтрацію вниз. Осідаючі на перегородці частинки утворюють грубозернистий шар з каналами і невеликим опором. Дрібні частинки забивається мало.

Фільтрація убік через вертикальну перегородку застосовується для створення фільтрів з великою робочою поверхнею, і для липких міцних осадів, що не сповзають з поверхні.

Продуктивність фільтру може бути збільшена підвищенням різниці тисків, застосуванням перегородки з меншим опором, зменшенням в'язкості фільтрату шляхом його підігріву.

Розрізняють три види процесів у фільтрах: 1 – поділ суспензій – відокремлення твердої фази; 2 – освітлювання – очищення від тонких частинок; 3 – згущення суспензій – підвищення концентрації твердої фази.
3.2. Фільтрувальні перегородки
До фільтрувальних перегородок пред’являються такі вимоги: перегородка повинна пропускати з фільтратом можливо меншу кількість дрібних частинок твердої фази; повільно забиватися; бути корозійностійкою, температуростійкою, зносостійкою, механічно міцною, пожежобезпечною.
3.2.1. Перегородки з каміння й керамічних матеріалів
Поширені перегородки з обпаленої пористої кераміки, азбестового порошку, інфузорної землі, із сплавленої суміші шамоту або кварцу зі зв'язуючою речовиною. Суміш пресується у форму, сушиться, прожарюється при температурі 1200С. Такий фільтр затримує частинки до 1мк і навіть деякі види бактерій.

Сплавлені фільтри виготовляються з піску, ебоніту, металокераміки, частинок обпаленої порцеляни. Частинки нагріваються до початку розм'якшення і зв'язуються між собою. Скляні сплавлені фільтри виготовляються з частинок подрібненого скла, які злипаються при температурі в декілька сотень градусів. Фільтри виготовляються з розмірами пор від 1,5 до 230 мк, d=600 мм.

Перегородки зі скляної, паперової і вовняної вати застосовуються переважно при лабораторних дослідженнях.
3.2.2. Перегородки з тканин
Бавовняні тканини: полотно фільтрувальне, фільтродіагональ, фільтромиткаль, бязь та ін. Тканини мають хорошу фільтруючу здатність, міцні, недорогі. При правильному виборі стійкі до хімічних речовин і до дії температури.

Вовняні тканини: повсть, сукно, діагональ, застосовуються для фільтрування суспензій, що містять до 10-20% мінеральних кислот. Повсть добре працює в гарячих розчинах, але малозносостійка.

Паперові й шовкові тканини: застосовуються для фільтрування мінеральних і органічних кислот, ці тканини вогненебезпечні.

Металеві сітки виготовляються із сталевого, мідного, нікелевого і мідно-нікелевого дроту, застосовуються для сильно лужних рідин.

Перегородки з гуми виготовляються трьох типів: з м'якої або чистої гуми, з гуми з наповнювачем і з гнучкої твердої гуми. Перші два типи підбиваються бавовняною тканиною і застосовуються для фільтрування оцтової, соляної кислот і вуглеводнів, тверда гума використовується для фільтрування кислих і лужних розчинів.

Синтетичні тканини: лавсанові, поліхлорвінілові та ін.
3.3. Типові конструкції фільтрів
За принципом дії фільтри поділяються на дві основні групи: періодичної і безперервної дії.

За конструктивною ознакою ці групи поділяються на:

  1. Фільтри, які працюють під вакуумом і під тиском.

  2. Фільтри з криволінійними і плоскими поверхнями.

3) Фільтри з незв'язаними (волоконними або зернистими) тканинними, жорсткими і напівпроникними перегородками.

За призначенням фільтри бувають такі, які освітлюють, згущають, поділяють.

Деякі конструкції фільтрів наведені нижче.
3.3.1. Фільтри періодичної дії
Автоматичний фільтрпрес ФПАКМ (рис. 3.1) призначений для фільтрування тонкодисперсних суспензій з розмірами частинок до 3 мм, температурою суспензії від 5 до 90С, концентрацією від 5 до 500 кг/м3. Фільтр складається з плит 1, що чергуються між собою, і рам 3, закріплених на стяжках 2. За допомогою електромеханічного затискного пристрою 12 плити і рами притискаються одне до одного; при опусканні між ними утворюється зазор до 45 мм. Процес фільтрування відбувається в стислому стані.






а)

б)


Рис. 3.1. Автоматичний фільтрпрес ФПАКМ:
а) 1 – плита; 2 – стяжки; 3,11 – верхня і нижня плити; 4 – колектор фільтрату; 5 – колектор суспензії; 6 – натягувач; 7 – фільтрувальна тканина; 8 – привод руху тканини; 9 – жолоб; 10 – транспортер; 12 – електромеханічний затискний пристрій; 13 – ролики; 14 – ножі знімання осаду; 15 – притискна плита.

б) 1 – плита; 2 – рама; 3 – виведення фільтру; 4 – діафрагма; 5 – спіралі; 6 – перфорований лист; 7 – подача води і повітря на діафрагму; 8 – подача суспензії; 9 – прокладки; 10 – фільтрувальна тканина.

І – фільтрування; ІІ – просушування осаду; ІІІ – вивантаження осаду.


Суспензія подається в колектор 5 (рис. 7, а, на рис. 7, б – поз. 8). З колектора суспензія поступає в порожнину рам. Фільтрат проходить через фільтрувальну тканину 10 (рис. 7, б), перфорований лист 6 і потрапляє в порожнину плити, з якої через отвори виводиться в колектор фільтрату 3 (на рис. 7, а позиція 4). Осад залишається на тканині, і після накопичення певної товщини, він піддається сушінню стислим повітрям, що подається через трубопровід 7. Під дією стислого повітря гумова діафрагма 4 (рис. 7, б), піднімає осад, видавлюючи з нього рідину. До діафрагм через трубопровід 7 для промивки подається вода. Після віджимання тиск води падає і діафрагма повертається в початкове положення. Осад знову промивається і сушиться. Після осушення плити й рами розсовуються, приводний пристрій тканини 8 приводить її в рух, при цьому осад знімається ножами 14, і звалюється на транспортер 10 з обох боків плит. Тканина промивається в жолобі 9. Стиснення рам і плит забезпечується верхньою плитою 3 і притискною плитою 15. Спіраль 5 утримує від прогинання діафрагму. Натяжка тканини здійснюється пристроєм 6, тканина рухається по роликах 13. Герметичність між плитами і рамами забезпечується прокладками 9, (рис. 7, б). Вода і повітря подаються автоматично. Основні переваги фільтру – розвинена фільтруюча поверхня, можливість фільтрації при підвищеному тиску – до Р=1,5 МПа, повна автоматизація процесу, один робітник може обслуговувати 10 фільтрів.
Автоматизовані вертикальні листові фільтри.

У циліндричному корпусі 2 вертикального листового фільтру ЛВ-130 (рис. 3.2) з конічним днищем на горизонтально розташованих трубах 3 встановлені фільтрувальні рами 4, положення рам закріплюється фіксатором 10. Корпус зверху закривається кришкою 1.






Рис. 3.2. Автоматизований вертикальний листовий фільтр ЛВ-130:
1 – кришка; 2 – корпус; 3 – труби подачі суспензії і рідини для змиву осаду; 4 – фільтрувальна рама; 5 – механізм вивантаження осаду; 6 – привод механізму; 7 – колектор відведення фільтрату; 8 – отвори; 9 – вид фільтрувальної рами; 10 – фіксатор; 11 – трубки виведення фільтрату з рами.


Рами складаються з металевого каркаса з сіткою, яка зверху закривається фільтрувальною тканиною. Загальний вид рами показаний позицією 9. Суспензія подається в кільцеву щілину між внутрішньою і зовнішньою горизонтальною трубою, через отвори 8 вона заповнює внутрішній простір корпусу. Фільтр працює під тиском. Фільтрат через тканину і сітку рами поступає усередину рами і з нижньої частини через трубки 11 відводиться в колектор фільтрату 7. Осад залишається на поверхні тканини. Після закінчення процесу фільтрації подачу суспензії припиняють і у внутрішню трубу подають рідину для змиву осаду, а потім – повітря для просушування і відділення залишків осаду з тканини. Повітря подається у внутрішню порожнину рами через колектор відведення фільтрату. З тканини осад падає у конічне днище і вивантажується механізмом вивантаження 5, який працює від приводу 6. Конічне днище може промиватися водою.

Вертикальні листові фільтрпреси з чотирикутними рамами відрізняються від фільтру ЛВ-130 гідравлічним вивантаженням осаду, а також тим, що трубки виведення фільтрату безпосередньо сполучені з колектором. Фіксація рам здійснюється внутрішнім зубчатим кільцем, розташованим всередині корпусу.

У листових горизонтальних фільтрпресах чотирикутні рами розташовуються на візку усередині циліндричного корпусу, встановленого під нахилом до горизонту. Фільтрація здійснюється під тиском при закритому корпусі. Процес включає також промивку і просушування осаду повітрям. Потім корпус відкривається, візок з рамами висувається з корпусу і осад з рам розчищається вручну. Каркас чотирикутних рам – трубчатий.
Горизонтальний листовий фільтрпрес з круглими рамками.

Корпус фільтру (рис. 3.3) складається з верхнього 1 і нижнього 2 напівциліндрів, які здатні роз’єднуватись. Напівциліндри встановлені на стійках 7. Підйом і опускання нижнього напівциліндру здійснюється гідравлічним пристроєм, а їхнє стиснення – ексцентриковим валом.






а

б


Рис. 3.3. Листовий горизонтальний фільтр – прес з круглими рамками:
а) 1 – верхній напівциліндр; 2 – нижній напівциліндр; 3 – трубки рамок; 4 – круглі листи; 5 – перфорована плита; 6 – колектор фільтрату; 7 – стійкі; 8 – труба з соплами.

б) Лист фільтру: 1 – рамка; 2 – дротяна сітка; 3 – фільтрувальна тканина; 4 – мішок; 5 – осад.


Напівциліндри герметизуються за допомогою ущільнюючих шнурів, розташованих в канавках стикових площин. Усередині корпусу розміщені круглі рамки 4 з трубчастим каркасом. Вивідні трубки рамок 3 вставляються в отвори приливу, розташованого у верхній частині верхнього напівциліндру. По обох боках рамки 1 (рис. 3.2, б) встановлена дротяна сітка. Рамка поміщається в мішок 4 з фільтрувальної тканини 3, який зав'язується навколо шийки відвідної трубки. Суспензія через канал поступає під розподільну перфоровану плиту 5 і заповнює циліндр. Фільтрат проходить через тканину і сітку рамки, поступає в її внутрішню порожнину, а звідти – у відвідну трубку під тиском 3,5 МПа, і через скляну трубку входить в колектор фільтрату 6. Після закінчення фільтрації осад промивається водою, що поступає через сопла труби 8, потім в апарат подається повітря з тиском 5 МПа, яке витісняє залишки промивної рідини і підсушує осад. Нижній напівциліндр відкидається і усередину рамок подають повітря або пару, що відділяє осад від тканини. Залишки осаду знімаються шпателем. Площа фільтрації 44 м2, марка ЛГ-44У. Скляна трубка дозволяє стежити за якістю фільтрату і рамка може бути виключена з роботи за допомогою крану.
Плиточно-рамний фільтрпрес (рис. 3.4).

Рамні фільтрпреси складаються з опорних стійок 1 і 10; на першій укріплена упорна плита 2, на другій – механізм затиску плити і стійки 7. Стійки зв’язані між собою прогонами 6,які спираються на шпренгель ні ферми 11. Шток затискного механізму спирається у затискну плиту 5, яка вільно підвішена на прогонах. Кронштейни плити для полегшення переміщення її по прогонах постачені роликами. Між упорною і затискними плитами розташовані плити 3 і рами 4, які утворюють камери фільтрпресу.

Плити являють собою плоскі пластини, що мають внутрішню рифлену з обох боків поверхню. Рифлення плит має на меті створення каналів для стікання фільтрату і виконується у вигляді вертикальних борозен, у вигляді усічених пірамідок і похилих борозен, що сходяться до вивантажувального отвору. Окрім прямокутних плит, використовуються круглі плити. Їхні габаритні розміри дещо більші, ніж квадратні, але для їх затиску потрібні менші зусилля, оскільки за інших рівних умов можна одержати меншу площу контакту між плитою і рамою.

Затискні пристосуванні бувають механічні (гвинтові) і гідравлічні.

Гідравлічний затискний механізм (рис.3.4. в) складається з циліндру 1 і плунжера 2. У циліндр насосом подається вода під тиском 100 ат, яка примушує переміщатися плунжер і зв’язану з ним притискну плиту, здійснює при цьому стискання плит. Для розвантаження циліндру від тиску під час тривалого робочого періоду служать два бокові гвинти з гайками у вигляді храпових коліс з тріскачками. Для зворотного відведення затискної плити після закінчення фільтрування і відходу від неї штоку служать вантажі 3, підвішені на тросах 4, закріплених одним кінцем до затискної плити і перекинуті через блоки 5, осі яких запресовані на приливах гідравлічного циліндру.

Робота фільтрпресу відбувається так. Плити вкриваються з обох боків фільтрувальною тканиною (серветкою), у ній прорізаються отвори відповідно отворам в плитах і рамах. Після цього плити і рами стискаються за допомогою затискного пристосування. У праві живильні канали подається фільтрована рідина (рис. 3.4, б), яка поступає через отвори рам в камери, утворені плитами і рамами. Під тиском рідина проникає через тканину і через нижній отвір і кран стікає в корито. Фільтрування триває до заповнення осадом простору між плитами.





а






б

в


Рис. 3.4. Плиточно-рамний фільтрпрес:
а – конструкція фільтру: 1 і 10 – опорні стійки; 2 – упорна плита; 3 – фільтрувальні плити; 4 – фільтрувальні рами; 5 – затискна плита; 6 – прогони; 7 механізм затиску плит; 8 – штуцер для підведення суспензії; 9 – кран для відведення фільтрату; 11 шпренгельна ферма;

б схема фільтрування і промивки на рамному фільтрпресі;

в – гідравлічний затискний пристрій фільтрпресу: 1 – циліндр; 2 – плунжер; 3 – вантаж; 4 – троси; 5 - блоки.
  1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   17
Учебный текст
© perviydoc.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации