Filtrų kūrimo istorija ir veikimo principas

Filtravimo technologija gamyboje taikoma nuo senovės Kinijos, o popierius, pagamintas iš augalinio pluošto, egzistavo 200 m. 105 m. po Kr. Cai Lun patobulino popieriaus gamybos metodą. Popieriaus gamybos procese jis siūbuoja augalinio pluošto minkštimą ant tankios bambuko užuolaidos. Vanduo filtruojamas per bambukinės užuolaidos tarpus, o ant bambukinės užuolaidos paviršiaus paliekamas plonas drėgnos masės sluoksnis. Po džiovinimo jis tampa popieriumi.


Ankstyviausias filtravimas dažniausiai buvo gravitacijos filtravimas, tačiau vėliau buvo naudojamas slėgio filtravimas, siekiant pagerinti filtravimo greitį, todėl atsirado vakuuminis filtravimas. XX amžiaus pradžioje išrastas rotacinis būgninis vakuuminis filtras užtikrino nuolatinį filtravimo darbą. Vėliau vienas po kito atsirado įvairių tipų nuolatiniai filtrai. Pertraukiamo veikimo filtrai (pvz., plokšteliniai ir rėminiai slėgio filtrai) buvo sukurti dėl jų galimybės pasiekti automatinį veikimą, todėl didėja filtravimo plotas. Mažo drėgnumo filtrų likučiams gauti buvo sukurti mechaniniai presavimo filtrai.


x


Vanduo, kurį reikia apdoroti filtru, patenka į kūną per įleidimo angą, o vandenyje esantys nešvarumai nusėda ant nerūdijančio plieno filtro tinklelio, todėl susidaro slėgio skirtumas. Stebėkite slėgio skirtumo pokyčius įėjimo ir išleidimo angoje naudodami slėgio skirtumo jungiklį. Kai slėgio skirtumas pasiekia nustatytą vertę, elektrinis valdiklis siunčia signalą į hidraulinį valdymo vožtuvą varikliui valdyti. Įdiegę įrangą, technikai ją derina, nustato filtravimo laiką ir valymo konversijos laiką. Valomas vanduo iš vandens įleidimo angos patenka į kūną, filtras pradeda normaliai veikti. Pasiekus iš anksto nustatytą valymo laiką, elektrinis valdiklis siunčia signalus hidrauliniam valdymo vožtuvui ir varikliui, suaktyvindamas šiuos veiksmus: elektrinis variklis sukasi šepetį, išvalo filtro elementą ir valdo, kad vožtuvas atsidarytų, kad nutekėtų. Visas valymo procesas trunka tik keliasdešimt sekundžių. Baigę valymą uždarykite valdymo vožtuvą, variklis nustos suktis, sistema grįš į pradinę būseną ir pradeda kitą filtravimo procesą. Filtro korpuso vidų daugiausia sudaro šiurkščiavilnių filtrų tinkleliai, smulkūs filtrų tinkleliai, siurbimo vamzdžiai, nerūdijančio plieno šepečiai arba nerūdijančio plieno siurbimo antgaliai, sandarinimo žiedai, antikorozinės dangos, besisukantys velenai ir kt.


Paprastas filtras susidaro atskiriant konteinerį į viršutinę ir apatinę kameras naudojant filtravimo terpę. Suspensija įpilama į viršutinę kamerą ir, esant slėgiui, per filtravimo terpę patenka į apatinę kamerą, kad susidarytų filtratas. Kietosios dalelės sulaikomos ant filtravimo terpės paviršiaus, kad susidarytų filtro likučiai (arba filtro pyragas). Filtravimo proceso metu filtro likučių sluoksnis ant filtro terpės paviršiaus palaipsniui storėja, didėja per filtro likučių sluoksnį praeinančio skysčio atsparumas, dėl to mažėja filtravimo greitis. Kai filtro kamera prisipildo filtro likučių arba filtravimo greitis per mažas, sustabdykite filtravimą, pašalinkite filtro likučius ir regeneruokite filtravimo terpę, kad užbaigtumėte filtravimo ciklą.


Skystis turi įveikti pasipriešinimą, kai praeina per filtro likučių sluoksnį ir filtravimo terpę, todėl abiejose filtro terpės pusėse turi būti slėgio skirtumas, kuris yra varomoji filtravimo jėga. Padidinus slėgio skirtumą, filtravimas gali paspartėti, tačiau dalelės, kurios deformuojasi veikiant slėgiui, yra linkusios užkimšti filtravimo terpės poras esant dideliam slėgio skirtumui, todėl filtravimas vyksta lėčiau.


Yra trys suspensijos filtravimo būdai: šlako sluoksnio filtravimas, giluminis filtravimas ir filtravimas per sietą.


â  Filtro likučių sluoksnio filtravimas: pradiniame filtravimo etape filtravimo terpė gali sulaikyti tik dideles kietas daleles, o mažos dalelės praeina per filtro terpę kartu su filtratu. Suformavus pradinį filtro likučių sluoksnį, filtravimo likučių sluoksnis atlieka pagrindinį vaidmenį filtruojant, kai sulaikomos ir didelės, ir mažos dalelės, pavyzdžiui, filtruojant plokštelinį ir rėminį filtro presą.


â¡ Gilus filtravimas: filtravimo terpė yra stora, o suspensijoje yra mažiau kietųjų dalelių, kurios yra mažesnės nei filtravimo terpės poros. Filtruojant dalelės patenka ir adsorbuojamos į poras, pavyzdžiui, per porėtus plastikinius vamzdelius ir smėlio filtrus.


⢠Sietinis filtravimas: filtravimo metu sulaikytos kietosios dalelės yra didesnės už filtravimo terpės poras, o kietosios dalelės nėra adsorbuojamos filtravimo terpėje. Pavyzdžiui, sukamasis būgno filtro ekranas išfiltruoja stambias nuotekų priemaišas. Tikrajame filtravimo procese trys metodai dažnai rodomi vienu metu arba paeiliui.