Jak funguje deskový a rámový filtrační lis? Kompletní průvodce

Znalost fungování deskového a rámového filtračního lisu může změnit způsob, jakým oddělujete pevné látky a kapaliny, když se musíte vypořádat s rostoucími náklady na odpad, nerovnoměrným vysušením filtračních koláčů nebo regulačním tlakem ve vašem zařízení. Tento tlakový dávkový filtrační systém má pevné filtrační desky a duté rámy, které jsou umístěny na pevném konstrukčním stojanu. Pevné filtrační desky a rámy se vyměňují, aby protlačovaly kal přes filtrační tkaninu, zatímco je tlak řízen. Výsledkem jsou extrémně suché filtrační koláče a křišťálově čistá voda, které splňují přísné environmentální normy a snižují vaše obchodní náklady. Tato technologie řeší hlavní problémy, které nutí manažery nákupu a procesní inženýry v noci spát: kontrola vlhkosti, zachytávání pevných látek a snižování odpadu. Nezáleží na tom, zda máte na starosti důlní hlušinu, městské kaly nebo chemické meziprodukty.

Pochopení deskových a rámových kalolisů: Principy fungování a konstrukční prvky

Pokud jde o průmyslové odvodňování, deskový a rámový kalolis je jedním z nejflexibilnějších. Nabízí vám možnosti, které zapuštěné komorové a membránové lisy ne vždy mají.

Základní komponenty a jejich funkce

Pochopení fungování filtračního systému je prvním krokem k jeho výrobě. Hlavní nosník nese celou sestavu. Obvykle je vyroben z vysoce kvalitní uhlíkové oceli nebo nerezové oceli, v závislosti na oblasti, která pravděpodobně rezaví. Pevné filtrační desky, které jsou obvykle vyrobeny z polypropylenu, litiny nebo kompozitů vyztužených skelnými vlákny, a duté rámy, které tvoří filtrační nádrže, se pohybují tam a zpět po tomto nosníku. Filtrační tkanina, pečlivě navržená textilní bariéra, která zachycuje částice a zároveň propouští kapalinu, je v každém válci. Upínací sílu potřebnou k utěsnění těchto prostorů pod pracovním tlakem zajišťuje hydraulický válec nebo ruční šroubovací systém. Tím se zabrání úniku a obtoku.

Vysvětlení filtračního cyklu

Znalost pořadí vám pomůže maximálně využít dobu provozu a zjistit, kdy je nutná oprava. Nejprve se lis uzavře hydraulickým systémem, který stlačí všechny desky a rámy k sobě a vytvoří tak utěsněnou místnost. Vaše podávací čerpadlo vpraví připravenou suspenzi do centrálního podávacího otvoru a rozprostře ji hvězdicovitými trubicemi, aby se zajistilo rovnoměrné naplnění všech nádrží. S rostoucím tlakem, obvykle mezi 100 a 225 psi, se pevné látky hromadí na filtrační tkanině. Vyčištěný filtrát pak odtéká přes tkaninu, přes drážkovaný povrch desky a ven z výpustných otvorů. Toto se děje, dokud se nádrže nenaplní, což se projeví poklesem průtoku nebo zvýšením tlaku. Lis se poté otevře a pevný koláč vypadne samospádem nebo s pomocí strojů. Poté lze prádlo vyprat před zahájením dalšího provozu.

Kritické aspekty návrhu

Materiály, které si vyberete, mají přímý vliv na váš dlouhodobý úspěch. Abrazivní důlní kaly potřebují desky, které jsou velmi odolné vůči opotřebení. Tyto desky mají obvykle keramické nebo vyztužené polymerové strany. Pro chemické zpracování musí být materiály schopny odolávat kyselinám, rozpouštědlům nebo vysokým teplotám. U těsnění to znamená použití speciálních elastomerů a u konstrukčních prvků to znamená použití kovů, které nerezaví. Věnujte velkou pozornost zařízení, které utěsňuje nádobu. Pokud je upínací síla příliš nízká, produkt uniká a ztrácí se, a pokud je příliš vysoká, tkanina a desky se opotřebovávají rychleji. Moderní systémy používají tlakové senzory a automatické ovládání, aby udržely těsnění v dobrém stavu po celou dobu cyklu. To snižuje lidské chyby a prodlužuje životnost součástí.

Výhody a použití deskových a rámových filtračních lisů v průmyslu

V některých odvětvích jsou deskové a rámové kalolisy i nadále standardem, protože úspěšně řeší problémy, které jiné metody nedokážou vyřešit.

Výhody, které jsou důležité pro váš provoz

Nejdůležitější výhodou je, jak suchý je koláč. Pokud odstranění pevného odpadu stojí stovky dolarů za tunu nebo pokud lze prodat recyklované pevné látky, je pro hospodářský výsledek zásadní dosáhnout vlhkosti pod 30 %. Deskové a rámové filtrační lisy obvykle dosahují 20–25 % vlhkosti, což je v tomto případě více, než dokážou odstředivky a vakuové síta. Tento výkon je dán vysokým tlakem a dlouhou dobou lisování, které fyzicky odstraňují intersticiální vodu, kterou jiné technologie postrádají.

Další věcí, která je odlišuje, je čistota filtru. Přepad pevných látek, který narušuje následné procesy nebo vyrobené zboží, není v průmyslových odvětvích, která vyrábějí pigmenty, katalyzátory nebo farmaceutické meziprodukty, přijatelný. Pokud si vyberete správnou tkaninu a udržíte tlak pod kontrolou, získáte filtrát s obsahem suspendovaných pevných látek pod 50 ppm. To často splňuje normy pro přímé vypouštění bez nutnosti dalšího čištění.

Provozní volnost vám umožňuje zvládat měnící se podmínky vstupu, aniž byste museli provádět velké změny. Když se změní obsah suspenze, distribuce velikosti částic nebo dokonce teplota vstupu, nastavení doby cyklu nebo tlaku obvykle stačí jen mírně upravit. Tato flexibilita je velmi užitečná v místech, jako jsou doly, které zpracovávají rudy různých druhů, nebo v městských čistírnách odpadních vod, kde se typy odpadních vod mění každý den.

Aplikace v reálném světě napříč odvětvími

Tento způsob oddělování věcí je v mnoha oblastech velmi užitečný, protože dobře funguje s problémy, které tyto oblasti mají.

Tyto systémy používají těžební a úpravářské závody k odvádění vody z koncentrátů a k manipulaci s odpadem ze zpracovatelského procesu. Koncentrátor mědi v Arizoně nedávno uvedl, že přechod na technologii deskových a rámových kalolisů snížil množství vlhkosti v rudě z 35 % na 22 %. To umožnilo suché stohování a odstranilo potřebu nákladného budování odkališť. V extrakční metalurgii je toto zařízení nezbytné, protože dokáže nepřetržitě pracovat s hrubými kaly o vysoké hustotě.

Tyto lisy se používají k odstraňování vody z biomateriálů v čistírnách odpadních vod po celém světě. V Ohiu zpracovává čistírna s výkonem 50 MGD denně 400 metrů krychlových kalu, čímž dosahuje 75% obsahu pevných látek, který lze použít na zemědělské půdě. Systém je spolehlivý i při změně zatížení a vyžaduje jen malou péči od obsluhy. To pomáhá veřejným službám, které mají nedostatek personálu.

Při výrobě chemikálií je přesnost a kontrola velmi důležitá. Barvicí společnost v New Jersey používá deskové a rámové kalolisy k získávání důležitých jemných pigmentů. Tyto jednotky zachycují 98 % jemných částic a udržují vzduch venku, což zabraňuje uvolňování těkavých organických sloučenin. Lze je použít k manipulaci s nebezpečnými materiály, protože mají uzavřený systém a jsou kompatibilní s nevýbušnými třídami.

Pro farmaceutickou výrobu je nezbytná validace a ochrana proti znečištění. Biotechnologický závod v Massachusetts používal ke zpracování fermentačních bujónů destičky se skleněnou výstelkou a těsnění splňující požadavky FDA. To splňovalo přísné normy pro čistitelnost a umožňovalo sledovat celou historii každého produktu prostřednictvím záznamů o šaržích.

Běžné problémy a tipy pro údržbu deskových a rámových filtračních lisů

I silné stroje mohou mít problémy, pokud se jim nedostává dostatečné péče nebo když se jejich nastavení změní od toho, co funguje nejlépe.

Diagnostika typických problémů

Netěsnost mezi deskami během tlakování poukazuje na řadu možných příčin. Filtrační tkanina má většinou vrásky nebo záhyby, které brání správnému dotyku uzavírací plochy. Tento problém se zjistí pravidelnou kontrolou před vypnutím lisu. Když se na uzavíracích plochách desek nahromadí pevné látky, vytvoří drobné otvory, které se časem zvětšují. Důkladné mytí během vypouštění koláče tomu zabrání. Separace pod pracovní silou je možná, když je hydraulický tlak pod specifikací. Integrita těsnění se udržuje sledováním údajů na manometru a rychlým odstraňováním netěsností z válce.

Nerovnoměrný tvar dortu obtěžuje obsluhu a ukazuje na problémy s šířením signálu. Pokud se některé nádrže nenaplní úplně a jiné se příliš naplní, zkontrolujte, zda nedošlo k ucpání v přívodních otvorech nebo ke změnám tlaku v čerpadle. Hvězdicový distribuční systém vyžaduje volné cesty do každé místnosti a nahromaděné pevné látky se pravidelně odstraňují zpětným proplachem. Rozdíly způsobuje také nekonzistentní viskozita nebo koncentrace suspenze vstupující do lisu. Stabilizace charakteristik vstupní směsi se provádí proti proudu správným množstvím míchání a regulací ředění.

Proaktivní strategie údržby

Pravidelné kontroly zabraňují tomu, aby se drobné problémy proměnily v nákladné prostoje. Doporučujeme vám každý den kontrolovat stav tkaniny, množství hydraulické kapaliny a funkci tlakoměru. V rámci týdenních prací byste měli pečlivě zkontrolovat každou desku, zda není prasklá nebo deformovaná, změřit, jaký tlak hydraulický válec unese, a ujistit se, že automatické regulační reakce fungují podle očekávání. Standardizované vybavení se používá k testování propustnosti tkaniny pro vzduch jednou měsíčně, přetlakové komory se používají k nalezení všech netěsností a všechny pohyblivé části, jako jsou vodicí lišty a systémy vozíků, se mažou olejem.

Podle výrobců deskových a rámových filtračních lisů je výměna filtrační tkaniny klíčová z hlediska efektivity a nákladů. Sledujte doby cyklu a čistotu filtrátu jako hlavní ukazatele. Pokud se některý z těchto ukazatelů po řádném vyčištění začne zhoršovat, tkanina pravděpodobně dosáhla konce své životnosti. V závislosti na tom, jak je hrubá a kolika chemikáliím je vystavena, většina věcí vydrží tři až šest měsíců. V některých případech však může u drahých tkanin a lehkých kalů trvat až dvanáct měsíců mezi výměnami.

Při práci s tlakovými systémy musí být bezpečnost vždy nejvyšší prioritou. Než mohou operátoři provádět jakékoli opravy lisu, musí se naučit používat proces blokování/označování. Protokoly pro uvolnění tlaku zabraňují otevírání, dokud je v systému stále tlak, což by mohlo vést k silnému úniku koláče. Každý měsíc by měly být testovány systémy nouzového zastavení, aby se zajistilo, že se v případě potřeby mohou okamžitě vypnout.

Jak vybrat ten správný deskový a rámový filtrační lis pro vaši firmu?

Abyste si vybrali vybavení, které splňuje vaše pracovní potřeby a zároveň ponechává prostor pro růst, je třeba pečlivě promyslet mnoho věcí.

Parametry kapacity a výkonu

Nejprve si zjistěte, jaký objemový výstup potřebujete. Důl, který denně zpracovává 100 tun suchých pevných látek s 20% koncentrací vstupního materiálu, musí být schopen přemístit přibližně 500 metrů krychlových kalu. Zamyslete se nad tím, jak efektivní je cyklus. Pokud například plnění, lisování, uvolňování a čištění trvá 90 minut, musí mít vaše zařízení dostatečný objem komory, aby splnilo denní cíle v rámci dostupné pracovní doby.

Rozptyl velikosti částic ovlivňuje výběr tkaniny a očekávaný výkon. Kaše s částicemi většími než 10 mikronů se u běžných monofilních tkanin rychle filtrují a vytvářejí čirý filtrát. Pokud je zde velké množství jemných částic menších než 5 mikronů, potřebujete multifilní nebo zakázkové tkaniny s hustšími vazbami, ale doby cyklu jsou delší. Filtrační testy v laboratoři s použitím reprezentativních vzorků poskytují správné informace pro nástroje pro třídění a popis tkaniny.

Materiálová kompatibilita a přizpůsobení

Není to jen pH a stabilita, co ovlivňuje chemickou interakci. Zvažte, jak teplota ovlivňuje stavební materiály. Plastové desky fungují dobře až do 140 °C, ale nad touto hranicí měknou a vyžadují kompozity plněné sklem nebo kovy. Po delším vystavení organickým rozpouštědlům se standardní těsnicí materiály roztahují, proto je zapotřebí Viton nebo PTFE. Poskytněte svému potenciálnímu dodavateli údaje o chemickém složení, včetně teplotních rozsahů a stopových nečistot, aby mohl zvolit nejlepší materiálové možnosti.

Úroveň automatizace ovlivňuje náklady na práci a konzistenci. Při zavírání, uvolňování nebo resetování ručního lisu musí být přítomen člověk. Zatímco pracovníci čistí látku a odstraňují koláč, poloautomatické dráhy se zavírají a otevírají tlačítkem. Plně automatizované instalace zahrnují PLC řídicí jednotky, měniče desek a čištění postřikem. Celé kruhy mohou probíhat samostatně. Třísměnný závod může těžit z automatizace, zatímco osmihodinový dávkový zpracovatel může shledat levnějším provádět to ručně.

Hodnocení dodavatelů a poprodejní podpora

Životnost zařízení do značné míry závisí na standardech kvality a průběžné podpoře výrobce. Zeptejte se na procesy kontroly kvality. Spolehliví dodavatelé provádějí zkoušky hydraulickým tlakem, které trvají nejméně 24 hodin, laserová měření rovinnosti plechů, aby se ujistili, že nejsou žádné odchylky větší než 0.5 mm, a ultrazvukové kontroly svarů na nosnících. Tyto kroky zajišťují, že vaše investice bude fungovat dobře a bude v souladu s normami kvality, jako je DIN 28058 pro filtrační desky.

U vašeho deskového a rámového kalolisu rozhoduje poprodejní podpora o tom, jak rychle se můžete vrátit k normálu, když se něco pokazí. Pokud nakupujete od prodejce s regionálními servisními středisky a skladovými náhradními díly, můžete díly vyměnit tentýž nebo následující den. Pokud je ve vašem časovém pásmu k dispozici technická pomoc, nebudete se muset potýkat s otravnými zpožděními při kontaktování, když se snažíte řešit provozní problémy. Školicí programy, které proškolí váš opravářský personál ve správném způsobu práce, snižují vaše dlouhodobé provozní náklady a činí vás méně závislými na externích odbornících. Při posuzování nabídek si vyžádejte doporučení od stávajících zákazníků ve vaší firmě a ujistěte se, že jsou s průběžnou pomocí spokojeni.

Závěr

Pokud víte, jak používat a vybírat mezi deskovými a rámovými filtračními lisy, můžete vyřešit problémy s oddělováním pevných látek a kapalin, které ovlivňují váš hospodářský výsledek a vaši schopnost dodržovat pravidla. Tlakový dávkový proces suší koláč a filtrát čiří bezkonkurenčním způsobem. To je možné díky pečlivě navrženým součástem, které spolupracují, jako jsou hydraulické upínací systémy a speciální filtrační tkaniny. Podívali jsme se na základní myšlenky jejich fungování, jak je lze využít v reálném životě v oblastech, jako je těžba, čištění odpadních vod, chemické zpracování a farmaceutický průmysl, jak řešit běžné provozní problémy pomocí plánů údržby, které lze uvést do praxe, a jak vybrat zařízení, které vyvažuje kapacitu, kompatibilitu materiálů a možnosti dodavatelů. S těmito informacemi se můžete chytře rozhodnout, co koupit, abyste ušetřili peníze, zlepšili fungování zařízení a udrželi je v provozu po dlouhou dobu.

Nejčastější dotazy

Otázka 1: Proč je konzistence filtračního koláče v mém systému nerovnoměrná?

Nerovnoměrná tvorba koláče je obvykle způsobena suspenzí, která není rovnoměrně rozprostřena po celé komoře. Ujistěte se, že tlak vašeho podávacího čerpadla zůstává během fáze plnění stejný. Změny tlaku způsobují, že tok do určitých oblastí proudí rychleji než do jiných. Zkontrolujte hvězdicovité průchody, zda v nich nejsou ucpání, která by mohla být způsobena nahromaděnými pevnými látkami nebo rozbitými vlákny tkaniny. Důležité jsou také vlastnosti suspenze. Když se změní koncentrace nebo se podávací potrubí usadí, různé místnosti obsahují různé množství částic. Použití vnitřního míchání a sledování viskozity vstupu vyrovnává rozprostření a vytváří koláče, které jsou ve všech komorách stejné.

Q2: Co určuje intervaly výměny filtrační tkaniny?

Trvanlivost utěrky ovlivňují tři hlavní faktory: opotřebení příliš ostrými částicemi, chemické rozklady v důsledku změn pH nebo rozpouštědel a mechanické namáhání v důsledku opakovaného vysokého a nízkého tlaku. I při správném zacházení je nutné abrazivní důlní kaly vyměňovat každé tři měsíce. Na druhou stranu, šetrné farmaceutické použití může vydržet šest až dvanáct měsíců. Sledujte čistotu filtrátu a dobu cyklu jako ukazatele výkonu. Pokud některý z těchto ukazatelů po důkladném vyčištění klesne o 20 %, je třeba filtr vyměnit. Použití zředěné kyseliny chlorovodíkové k mytí něčeho zbaví minerálního kamene a prodlužuje životnost, než bude nutné filtr vyměnit.

Otázka 3: Mohou deskové systémy s rámy bezpečně zpracovávat kaly o vysokých teplotách?

Použití při vysokých teplotách až do 93 °C (200 °F), proto je třeba vybrat specifické díly, ale stále je to možné. Desky z polypropylenu vyztuženého skelnými vlákny se při zahřátí tolik neohýbají jako běžné plasty a litina zvládne ještě vyšší teploty. Teplotní podmínky musí splňovat požadavky na materiál těsnění. Například běžná pryž EPDM zvládne až 150 °C (300 °F), zatímco elastomery Viton zvládnou až 200 °C (400 °F). Je také důležité vybrat správná vlákna pro filtrační tkaninu. Polyester nebo polypropylen se dobře hodí pro většinu použití, zatímco speciální aramidy zvládnou velmi vysoké teploty. Správné specifikace materiálu při nákupu zabraňují příliš brzkému poškození.

Spolupracujte se společností Jingjin a získejte špičková řešení pro separaci pevných látek a kapalin

Společnost Jingjin Equipment Inc. vám může pomoci s vašimi nejnáročnějšími problémy s filtry, protože již více než 35 let navrhuje a vyrábí vysoce kvalitní zařízení. Jako přední výrobce deskových a rámových filtračních lisů máme zákazníky ve 123 zemích. Používáme patentované technologie a velkovýrobu k výrobě systémů, které jsou navrženy tak, aby splňovaly vaše specifické potřeby. Naši procesní inženýři vám pomohou s výběrem správných materiálů, dimenzováním vašeho zařízení a jeho přizpůsobením ostatním vašim činnostem. Nabízíme řešení, která jsou podpořena plnou zárukou, globální odbornou podporou a snadným přístupem k náhradním dílům. Tato řešení sahají od chemicky odolných budov pro korozivní prostředí až po vysoce kapacitní automatizované systémy pro nepřetržitý těžební provoz. Kontaktujte nás na adrese [email protected] a promluvte si s námi o tom, jak vám naše osvědčená technologie filtračních lisů může pomoci ušetřit peníze a odvést lepší práci.

Reference

1. Sutherland, K. (2008). Příručka filtrů a filtrace (5. vydání). Oxford: Elsevier Science.

2. Svarovský, L. (2000). Separace pevných látek a kapalin (4. vydání). Oxford: Butterworth-Heinemann.

3. Purchas, DB a Sutherland, K. (2002). Příručka filtračních médií (2. vydání). Oxford: Elsevier Advanced Technology.

4. Tarleton, S., & Wakeman, R. (2007). Separace pevných látek a kapalin: Výběr zařízení a návrh procesu. Oxford: Elsevier Science.

5. Ripperger, S., Gösele, W., Alt, C., & Loewe, T. (2013). Základy filtrace. Weinheim: Wiley-VCH.

6. Americká společnost pro filtraci a separaci. (2015). Technologie kalolisů: Návrh, provoz a údržba. Houston: AFSS Publications.