Istoricul dezvoltării și principiul de funcționare al filtrelor

Tehnologia de filtrare a fost aplicată în producție încă din China antică, iar hârtia din fibre vegetale exista până în anul 200 î.Hr. În 105 d.Hr., Cai Lun a îmbunătățit metoda de fabricare a hârtiei. El balansează pulpa de fibre vegetale pe o perdea densă de bambus în timpul procesului de fabricare a hârtiei. Apa este filtrată prin golurile perdelei de bambus, iar pe suprafața perdelei de bambus rămâne un strat subțire de pulpă umedă. După uscare, devine hârtie.


Cea mai timpurie filtrare a fost în mare parte filtrarea gravitațională, dar ulterioară filtrarea sub presiune a fost folosită pentru a îmbunătăți viteza de filtrare, ceea ce a dus la apariția filtrării în vid. Filtrul de vid cu tambur rotativ inventat la începutul secolului al XX-lea a realizat o funcționare continuă de filtrare. Ulterior, diverse tipuri de filtre continue au apărut unul după altul. Filtrele cu funcționare intermitentă (cum ar fi filtrele de presiune cu placă și cadru) au fost dezvoltate datorită capacității lor de a realiza funcționarea automată, rezultând o suprafață de filtrare în creștere. Pentru a obține reziduuri de filtrare cu conținut scăzut de umiditate, au fost dezvoltate filtre de presare mecanică.


x


Apa care urmează să fie tratată de filtru pătrunde în corp prin orificiu de admisie, iar impuritățile din apă se depun pe plasa filtrului din oțel inoxidabil, rezultând o diferență de presiune. Monitorizați modificările diferențelor de presiune la intrare și la ieșire printr-un comutator de diferență de presiune. Când diferența de presiune atinge valoarea setată, controlerul electric trimite un semnal supapei de control hidraulic pentru a antrena motorul. După instalarea echipamentului, tehnicienii îl depanează, stabilesc timpul de filtrare și timpul de conversie a curățării. Apa de tratat intră în corp de la orificiul de admisie a apei, iar filtrul începe să funcționeze normal. Când timpul de curățare prestabilit este atins, controlerul electric trimite semnale către supapa de comandă hidraulică și motorul de antrenare, declanșând următoarele acțiuni: motorul electric antrenează peria să se rotească, curățând elementul de filtru și controlând deschiderea supapei pentru drenare. Întregul proces de curățare durează doar zeci de secunde. Când curățarea este încheiată, închideți supapa de control, motorul se oprește din rotație, sistemul revine la starea inițială și începe următorul proces de filtrare. Interiorul carcasei filtrului este compus în principal din ecrane de filtrare grosiere, filtre fine, conducte de aspirație, perii din oțel inoxidabil sau duze de aspirație din oțel inoxidabil, inele de etanșare, acoperiri anticoroziune, arbori rotativi etc.


Un filtru simplu este format prin separarea recipientului în camere superioare și inferioare folosind un mediu de filtrare. Suspensia este adăugată în camera superioară și, sub presiune, intră în camera inferioară prin mediul de filtrare pentru a forma un filtrat. Particulele solide sunt prinse pe suprafața mediului de filtrare pentru a forma un reziduu de filtru (sau turtă de filtrare). În timpul procesului de filtrare, stratul de reziduuri de filtru de pe suprafața mediului de filtrare se îngroașă treptat, iar rezistența lichidului care trece prin stratul de reziduuri de filtru crește, rezultând o scădere a vitezei de filtrare. Când camera filtrului este umplută cu reziduuri de filtru sau viteza de filtrare este prea mică, opriți filtrarea, îndepărtați reziduurile de filtru și regenerați mediul de filtrare pentru a finaliza un ciclu de filtrare.


Lichidul trebuie să învingă rezistența atunci când trece prin stratul de reziduuri de filtru și mediul de filtrare, astfel încât trebuie să existe o diferență de presiune pe ambele părți ale mediului de filtrare, care este forța motrice pentru realizarea filtrării. Creșterea diferenței de presiune poate accelera filtrarea, dar particulele care se deformează sub presiune sunt predispuse să înfunde porii mediului de filtrare la diferențe mari de presiune, rezultând o filtrare mai lentă.


Există trei metode de filtrare în suspensie: filtrare în strat de zgură, filtrare profundă și filtrare prin sită.


â  Filtrarea stratului de reziduuri de filtru: În etapa inițială a filtrării, mediul de filtrare poate reține numai particule solide mari, în timp ce particulele mici trec prin mediul de filtrare împreună cu filtratul. După formarea stratului inițial de reziduuri de filtru, stratul de reziduuri de filtru joacă un rol major în filtrare, unde sunt interceptate atât particulele mari, cât și cele mici, cum ar fi filtrarea unei plăci și a unui filtru pres cu cadru.


â¡ Filtrare profundă: Mediul de filtrare este gros, iar suspensia conține mai puține particule solide, care sunt mai mici decât porii mediului de filtrare. În timpul filtrării, particulele intră și sunt adsorbite în pori, cum ar fi prin filtre cu tuburi poroase din plastic și filtre cu nisip.


⢠Filtrare prin sită: particulele solide interceptate prin filtrare sunt mai mari decât porii mediului de filtrare, iar particulele solide nu sunt adsorbite în mediul de filtrare. De exemplu, sita de filtru cu tambur rotativ filtrează impuritățile grosiere din canalizarea. În procesul propriu-zis de filtrare, cele trei metode apar adesea simultan sau secvenţial.