فیلتر پرس یکی از تجهیزات مورد استفاده برای جداسازی فاز جامد از مایع و آبگیری انواع لجن و دوغاب است. مکانیزم عملکرد این دستگاه بر پایه فیلتراسیون تحت فشار شکل گرفته است؛ به این صورت که مخلوط جامد و مایع وارد محفظه های فیلتراسیون شده و با اعمال فشار، بخش مایع از محیط فیلتر عبور می کند، در حالی که ذرات جامد در داخل محفظه باقی می مانند. در ادامه، با تجمع تدریجی مواد جامد، کیک فیلتر تشکیل شده و آبگیری ادامه پیدا می کند.
فهرست مطالب
نحوه عملکرد فیلتر پرس
عملکرد فیلتر پرس از ورود دوغاب یا لجن به دستگاه آغاز می شود. صفحات فیلتر در کنار یکدیگر قرار گرفته و فضای مشخصی را برای تشکیل کیک ایجاد می کنند. پس از بسته شدن صفحات، دوغاب توسط پمپ تغذیه وارد محفظه های فیلتراسیون می شود. با افزایش فشار، مایع موجود در دوغاب مسیر خود را از میان پارچه فیلتر پیدا کرده و از منافذ آن عبور می کند. در مقابل، ذرات جامد امکان عبور از پارچه را نداشته و در فضای بین صفحات تجمع پیدا می کنند. با ادامه تغذیه، ضخامت لایه جامد افزایش یافته و کیک فیلتر شکل می گیرد.
هرچه کیک ضخیم تر می شود، مقاومت بیشتری در برابر عبور مایع ایجاد می کند. در نتیجه، جریان مایع خروجی به تدریج کاهش پیدا کرده و فرآیند به مرحله پایانی خود نزدیک می شود. پس از تکمیل سیکل، صفحات از یکدیگر جدا شده و کیک تشکیل شده تخلیه می شود.
مراحل عملکرد فیلتر پرس
دستگاه فیلتر پرس دوغاب یا لجن را تحت فشار فشرده کرده و آب آن را جدا می کند تا یک کیک خشک به دست آید. عملکرد فیلتر پرس را می توان در چهار مرحله خلاصه کرد:
بستن صفحات فیلتر
ابتدا صفحات فیلتر توسط سیستم دستی، هیدرولیک یا اتوماتیک به هم فشرده می شوند. این فشار مانع از نشتی بین صفحات در طول فیلتراسیون می شود. در فیلتر پرس صنعتی، این کار معمولاً با جک هیدرولیک و فشار بالا انجام می گیرد.
تغذیه و فیلتراسیون
دوغاب از طریق پمپ ورودی مناسب (مانند پمپ دیافراگمی، دنده ای یا پره ای) وارد محفظه بین صفحات می شود. پارچه فیلتر ذرات جامد را نگه داشته و آب زلال از منافذ عبور کرده و از کانال های خروجی فیلتر فشاری خارج می شود. در ابتدای فرآیند، دبی پمپ بالاست اما با افزایش ضخامت لایه کیک، جریان کاهش می یابد. انتخاب صحیح پمپ و پارچه متناسب با نوع دوغاب، برای کارایی بالای سیستم ضروری است.
باز کردن صفحات و تخلیه کیک
وقتی فشار به حداکثر رسید، جریان متوقف و صفحات به صورت دستی یا اتوماتیک باز می شوند. در حالت ایده آل، کیک ها با نیروی جاذبه جدا می شوند اما در مواردی که چسبندگی بالاست، از کاردک یا لرزاننده استفاده می شود.
در خطوط تولید پیوسته یا صنایع سنگین، فیلتر پرس تخلیه اتوماتیک صفحات باعث کاهش زمان چرخه می شود.
شستشوی پارچه فیلتر
پس از چند چرخه کاری، کاهش سرعت فیلتراسیون یا افزایش سریع فشار نشان دهنده نیاز به شستشوی پارچه هاست. این کار موجب حفظ راندمان و آماده سازی فیلتر فشاری برای چرخه بعدی می شود.
انتخاب صحیح مدل فیلتر پرس (دستی، هیدرولیک یا اتوماتیک) به ظرفیت کاری، نوع دوغاب و شرایط عملیاتی بستگی دارد. مشاوره فنی قبل از خرید می تواند بهره وری و طول عمر دستگاه را به طور چشمگیری افزایش دهد.
عوامل مؤثر بر عملکرد فرآیند فیلتراسیون
مکانیزم عملکرد فیلتر پرس به یک عامل واحد وابسته نیست و مجموعه ای از شرایط عملیاتی نتیجه نهایی را تعیین می کنند. مهم ترین این عوامل عبارت اند از:
- فشار اعمال شده به دوغاب
- غلظت مواد جامد
- اندازه و شکل ذرات
- ویژگی های فیزیکی و شیمیایی لجن
- نفوذپذیری پارچه فیلتر
- ضخامت کیک
- زمان سیکل فیلتراسیون
- میزان تراکم پذیری کیک
- دمای ماده ورودی
- نحوه آماده سازی و تغذیه دوغاب
تغییر هرکدام از این پارامترها می تواند سرعت خروج مایع، ضخامت کیک و میزان رطوبت نهایی آن را تغییر دهد.
نشانه های عملکرد صحیح فرآیند
عملکرد مناسب سیستم فیلتراسیون معمولاً با تشکیل یکنواخت کیک، خروج مناسب مایع، کاهش تدریجی جریان در طول سیکل و نبود نشتی غیرعادی از محل اتصال صفحات همراه است. کیک تشکیل شده نیز باید ساختار نسبتاً یکنواختی داشته باشد. اگر بخش هایی از کیک بیش از حد مرطوب یا بسیار متفاوت از سایر قسمت ها باشند، می توان احتمال وجود مشکل در توزیع دوغاب، وضعیت پارچه، آب بندی صفحات یا شرایط تغذیه را بررسی کرد.