История на развитието и принцип на работа на филтрите

Технологията за филтриране се прилага в производството от древен Китай, а хартията, направена от растителни влакна, е съществувала до 200 г. пр.н.е. През 105 г. сл. Хр. Cai Lun подобрява метода за производство на хартия. Той завърта целулоза от растителни влакна върху плътна бамбукова завеса по време на процеса на производство на хартия. Водата се филтрира през пролуките на бамбуковата завеса и върху повърхността на бамбуковата завеса остава тънък слой мокра каша. След изсъхване става хартия.


Най-ранната филтрация е била предимно гравитационна, но по-късно е използвана филтрация под налягане за подобряване на скоростта на филтриране, което води до появата на вакуумна филтрация. Ротационният барабанен вакуумен филтър, изобретен в началото на 20-ти век, постига непрекъсната операция на филтриране. След това един след друг се появиха различни видове непрекъснати филтри. Филтрите с периодична работа (като пластинчати и рамкови филтри под налягане) са разработени поради способността им да постигнат автоматизирана работа, което води до увеличаване на площта на филтриране. За да се получи филтърен остатък с ниско съдържание на влага, са разработени филтри с механично пресоване.


x


Водата, която трябва да се третира от филтъра, навлиза в тялото през входа, а примесите във водата се отлагат върху филтърната мрежа от неръждаема стомана, което води до разлика в налягането. Следете промените в разликата в налягането на входа и изхода чрез превключвател за разлика в налягането. Когато разликата в налягането достигне зададената стойност, електрическият контролер изпраща сигнал към хидравличния контролен клапан, за да задвижи двигателя. След инсталирането на оборудването техниците го отстраняват, задават времето за филтриране и времето за преобразуване на почистването. Водата за обработка влиза в тялото от входа за вода и филтърът започва да работи нормално. Когато бъде достигнато предварително зададеното време за почистване, електрическият контролер изпраща сигнали до хидравличния контролен клапан и задвижващия мотор, задействайки следните действия: електрическият мотор задвижва четката да се върти, почиствайки филтърния елемент и управлявайки отварянето на клапана за дренаж. Целият процес на почистване продължава само десетки секунди. Когато почистването приключи, затворете контролния клапан, моторът спира да се върти, системата се връща в първоначалното си състояние и започва следващия процес на филтриране. Вътрешността на корпуса на филтъра се състои главно от сита за груб филтър, сита за фин филтър, смукателни тръби, четки от неръждаема стомана или смукателни дюзи от неръждаема стомана, уплътнителни пръстени, антикорозионни покрития, въртящи се валове и др.


Един прост филтър се формира чрез разделяне на контейнера на горна и долна камера с помощта на филтрираща среда. Суспензията се добавя към горната камера и под налягане навлиза в долната камера през филтърната среда, за да образува филтрат. Твърдите частици се улавят на повърхността на филтриращата среда, за да образуват филтърен остатък (или филтърна утайка). По време на процеса на филтриране остатъчният филтърен слой върху повърхността на филтърната среда постепенно се удебелява и съпротивлението на течността, преминаваща през филтърния остатъчен слой, се увеличава, което води до намаляване на скоростта на филтриране. Когато филтърната камера е пълна с остатък от филтъра или скоростта на филтриране е твърде ниска, спрете филтрирането, отстранете остатъка от филтъра и регенерирайте филтърната среда, за да завършите цикъла на филтриране.


Течността трябва да преодолее съпротивлението при преминаване през филтърния остатъчен слой и филтърната среда, така че трябва да има разлика в налягането от двете страни на филтърната среда, която е движещата сила за постигане на филтриране. Увеличаването на разликата в налягането може да ускори филтрирането, но частиците, които се деформират под налягане, са склонни да запушват порите на филтриращата среда при големи разлики в налягането, което води до по-бавно филтриране.


Има три метода за филтриране на суспензията: филтриране на слой от шлака, дълбоко филтриране и ситово филтриране.


â  Филтриране на слоя на остатъчния филтър: В началния етап на филтриране филтърната среда може да задържа само големи твърди частици, докато малките частици преминават през филтърната среда с филтрата. След образуването на първоначалния филтърен остатъчен слой, филтърният остатъчен слой играе основна роля при филтрирането, където се улавят както големи, така и малки частици, като например при филтриране на плоча и рамкова филтърна преса.


â¡ Дълбока филтрация: Филтриращата среда е гъста и суспензията съдържа по-малко твърди частици, които са по-малки от порите на филтриращата среда. По време на филтриране частиците навлизат и се адсорбират в порите, като например чрез порести пластмасови тръбни филтри и пясъчни филтри.


• Ситова филтрация: Твърдите частици, прихванати от филтрирането, са по-големи от порите на филтърната среда и твърдите частици не се адсорбират във филтърната среда. Например въртящата се барабанна филтърна решетка филтрира едрите примеси в канализацията. В действителния процес на филтриране трите метода често се появяват едновременно или последователно.