Фильтр (рис. 9.25) состоит из следующих узлов: привода барабана I фильтра, распределительных головок  II и VI, барабана III, промывного устройства VII, мешалки для взмучивания осадка IV и привода мешалки V.

 

Рис. 9.25. Вакуум-фильтр БШУ-40-3-10М:

I – привод барабана; II – левая распределительная головка; III – барабан; IV – мешалки; V  - привод мешалки; VI – правая распределительная головка; VII – промывное устройство; 1 – электродвигатель; 2 – вариатор; 3 – редуктор; 4 – патрубок для сжатого воздуха; 5 – левая распределительная головка; 6 – подшипник; 7 – шестерня; 8 – крышка передняя; 9 – подводящие трубы; 10 – барабан; 11 – коллекторные трубы; 12 – патрубок; 13 – форсунки; 14 – трубы для промывки осадка; 15 – штанга; 16 – правая распределительная головка; 17 – штуцер для отвода фильтрата; 18 – редуктор; 19, 24 – штанги; 20, 22 – спускные штуцеры; 21 – мешалка; 23 – корпус; 25, 26, 27 – штуцеры для отвода промоя; 28 – устройство для намотки проволоки на барабан; 29 – кран; 30 – фильтр; 31 – кожух; 32 – распределитель; 33, 35 – горизонтальные трубы; 34, 36 – радиальные трубы; 37 – штуцер; 38 – штуцер для подвода суспензии; 39 – электродвигатель; 40 – редуктор

 

Барабан 10 фильтра вращается в корпусе 23, откуда по штуцеру 38 непрерывно поступает сгущенный осадок. Невращающиеся части неподвижных головок 5 и 16 прижаты к торцевым поверхностям вращающихся цапф и таким образом при  работе фильтра последовательно соединяют секции барабана с соответствующими окнами в неподвижной части распределительных головок.

Когда секции барабана погружены в суспензию, происходит фильтрование за счет разрежения, создаваемого конденсатором в правой распределительной головке 16. Жидкая фаза суспензии отводится через штуцер 17, а на поверхности тканей секций откладывается слой осадка. Поскольку при увеличении толщины осадка сопротивление фильтрованию растет, для сохранения производительности фильтра к секциям через каждые 36° поворота барабана подключается распределительная головка 5 с более высоким разрежением. При этом фильтрат отводится через штуцер 25, а на поверхности секции толщина осадка возрастает. Процесс фильтрования в секциях барабана происходит до тех пор, пока они находятся в зоне фильтрования. Размер зон фильтрования определяется размерами окон  в шайбах неподвижных головок.

После зоны фильтрования секции барабана проходят промежуточную зону, входят в зону первой просушки и промывки при  пониженном разрежении: при этом более концентрированный раствор отводится через штуцер 37 правой распределительной головки 16. Затем слой осадка промывается при  повышенном разрежении, создаваемым вакуум-насосом через левую распределительную головку. Концентрированный промой отводится через штуцер 25 этой головки.

После зоны промывки секции барабана вакуум-фильтра соединяются с зоной второй просушки и промывки осадка с уменьшенным разрежением. Полученный промой удаляется через штуцер 26 левой распределительной головки. Отдувка осуществляется сжатым воздухом с избыточным давлением 0,02 МПа, поступающим по патрубку 4 левой головки. В этой же зоне осадок снимается с ткани ножом. В последних конструкциях фильтров осадок промывается и снимается при помощи специальных приставок.

Осадок промывается аммиачной водой, поступающей через кран 29, фильтры 30, распределитель 32, радиальные 36 и горизонтальные 35 трубы и форсунки 13 через радиальную 34 и горизонтальную 35 трубы в форсунки поступает раствор соляной кислоты для регенерации ткани.

Избыток суспензии, поступающей в корпус фильтра, удаляется через сливную коробку, а окончательный ее спуск осуществляется через штуцеры 20.

Барабан фильтра своими цапфами установлен в подшипниках 6 и приводится во вращательное движение с частотой 0,118…2,14 мин^-1 от трехступенчатого электродвигателя 1 максимальной мощности 2,8 кВт. Мешалка 21 совершает 20 двойных качаний в минуту и приводится в движение от электродвигателя через редуктор 18 и штанги 19 и 24.

Барабан фильтра представляет собой горизонтальный сварной цилиндр, состоящий из двух частей, соединенных при помощи фланцев. Конструкция фильтрующей поверхности барабана представлена на рис. 9.26.

 

Рис. 9.26. Конструкция фильтрующей поверхности вакуум-фильтров:

а – с опорной ситчатой поверхностью; 1 – барабан; 2 – стальная сетка; 3 – холст; 4 – жгут; 5 – планки; 6 – штифты; 7 – проволока; б – с опорной  поверхностью в виде резиновых ковриков; 1 – барабан; 2 – ткань; 3, 5 – планки; 4 – жгут или  шнур; 6 –проволока; 7 – резиновый коврик; 8 – опорная поверхность

 

На рис. 9.26. а показаны способ закрепления стальной сетки 2 на барабане 1 при помощи штифтов 6, укладка пенькового жгута 4 и закрепление холста 3 проволокой. Жгут укладывают в канавки планок 5, приваренных на наружной поверхности барабана. Планки образуют отдельные секции фильтра.

Подвижная 4 и неподвижная 9 части левой распределительной головки вакуум-фильтра (рис. 9.27) имеют съемные шайбы 5 и 6. Шайбы прикреплены к цапфе барабана, т.е. к подвижной части 4 и неподвижному корпусу головки 9 винтами 7. В неподвижной шайбе предусмотрены окна 13, число которых соответствует числу окон в неподвижном корпусе головки.

Неподвижная часть головки прижимается к подвижной шайбе при помощи пружины 17, насаженной на ось 8. Ось пружины крепится в стакане 10, прикрепленном к цапфе подвижной части головки. Большие полости головки имеют отвод 19, к которому хомутом 20 крепится рукав 18. Сжатый воздух подается в головку через штуцер 3. Разрежение в определенных зонах фильтра контролируется  вакуумметрами, присоединенными к гнездам 1 и 2. Для установки неподвижной головки в определенном положении по отношению к правой головке имеется проушина 14.

На наружной поверхности барабана 1 приварены планки 3, разделяющие всю поверхность барабана по длине на 24 секции (см. рис. 9.26.5). На планках установлена перфорированная поверхность 8, через отверстия которой фильтрат проходит в секции. Суспензия фильтруется через ткань 2, которую укладывают на металлическую сетку или резиновые коврики 7, как в фильтре типа Эймко. Ткань закрепляют нержавеющей проволокой 6.

Резиновые коврики имеют преимущества по сравнению со стальными сетками. Они легко снимаются при регенерации и увеличивают срок службы ткани, так как не окисляют ее.

 

Рис. 9.27. Левая распределительная головка вакуум-фильтров:

1, 2 – гнезда; 3 – штуцеры для подвода сжатого воздуха; 4 – подвижная часть головки; 5, 6 – шайбы; 7 – винт; 8 – ось; 9 – неподвижная часть головки; 10, 12 – стаканы; 11 – смотровое окно; 13 – окно; 14 – проушина; 15, 16, 18 – рукав; 17 – пружина; 19 – отвод; 20 – хомут

 

Из каждой секции фильтра по коллекторным трубкам фильтрат отводится к распределительным головкам. Секции барабана фильтра разобщены между собой при  помощи резиновых шнуров 4.

В фильтрах типа Эймко, выпускаемых французской фирмой «Фив-Лиль-Кай», перфорированная поверхность барабанов заменена плетеными проволочными сетками.

Сравнивая конструкции распределительных головок фильтров различных типов, необходимо отметить значительные преимущества распределительных головок фильтра БШУ-40-3-10МФ. Они позволяют изменять режим работы фильтра. Неподвижные диски, расположенные в правой и левой распределительных головках, различаются между собой. Поскольку в каждой секции фильтра имеется по две коллекторные трубки и одна из них направлена к правой распределительной головке, а другая – к левой, появляется возможность увеличить зону промывки осадка. Это обеспечивает более глубокую промывку его при  небольших расходах воды и позволяет отобрать часть низкоконцентрированного раствора для приготовления известкового молока. Это актуально для нормальной работы фильтров. Фильтр оснащен самоочищающейся ловушкой для отделения окалины от промывной воды, которая подается к форсункам по трубам из нержавеющей стали. При регенерации ткани раствор соляной кислоты поступает в пластмассовые форсунки. Все трущиеся части фильтра смазываются при  помощи централизованной системы. Уровень суспензии в корпусе фильтра и сока в ресиверах поддерживается автоматически.