Автоматический камерный фильтр-пресс

Технологическое оборудование для разделения жидких и сыпучих неоднородных систем пищевых производств

Методические указания

к лабораторной работе по курсу

«Технологическое оборудование»

для студентов специальности 260600

Санкт-Петербург 2008г.

УДК 637.523.005

Арсеньев В.В., Мовчанюк Е.В. Технологическое оборудование для разделения жидких и сыпучих неоднородных систем пищевых производств: Методические указания к лабораторной работе по курсу "Технологическое проектирования" для студентов специальности 260600

Излагаются общие сведения об оборудовании для разделения жидких и сыпучих неоднородных систем. Рассматриваются конструкции и техничес­кие характеристики, приведены основные технологические расчеты фильт­ров и просеивателей.

Ил. - 6, библиогр. - 2 назв.

Рецензент:

к.т.н., доцент Федоров К.М.

Рекомендованы к изданию советом факультета техники пищевых производств

© Санкт – Петербургский государственный

университет низкотемпературных и

пищевых технологий. 2008 год.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью работы является изучение оборудования для разделения жидких и сыпучих неоднородных систем в пищевой промышленности, приобрете­ние навыков выполнения технологических расчетов, а также составления технологических и кинематических схем.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Приступая к выполнению лабораторной работы, студент должен вни­мательно прочитать данные методические указания, литературные источни­ки, затем перейти к изучению оборудования, имеющегося в лаборато­рии кафедры (по указанию преподавателя), и производит его разборку.

Уясняет назначение, принцип действия и изображает эскизы маши­ны в целом и отдельных ее узлов. В заключение студент составляет и оформляет отчет в соответствии с требованиями, изложенными на с. 20 и сдает его преподавателю. На выполнение лабораторной работы и защи­ту отчета отводится 4 часа.

ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СУСПЕНЗИЙ

В пищевой промышленности большое распространение получили про­цессы фильтрования суспензий. Так, например, в свеклосахарном произ­водстве фильтрование применяется для отделения осадка от сатурационных соков и для очистки сиропов. В пивоварении фильтрование применя­ется для отделения дробины от сусла и для осветления готового продук­та - пива. Широко применяют фильтрование жидкостей в виноделии, ликероводочном производстве и производстве соков.

Рамный фильтр-пресс

Существует множество конструкций фильтров и классификаций по разным их признакам. Одна из возможных классификаций дана на рис. I

Рамный фильтр-пресс (рис. 2) относится к числу распространенных видов фильтров периодического действия, используемых для разделения разбавленных суспензий.

Фильтр-пресс состоит из ряда чередующихся плит I и рам 2 пря­моугольной или круглой формы, опирающихся боковыми лапами на два параллельных бруса 3 станины. Между плитами и рамами прокладывают

Рис.1. Классификация фильтров

Рис.2. Рамный фильтр-пресс: I - плиты; 2 - рамы; 3 - опорный брус;

4 - неподвижная плита; 5 - подвижная плита; 6 - гидравлическая система

фильтровальные тканевые перегородки ("салфетки"), после чего весь пакет стягивается гидравлическим механизмом 6 между одной неподвиж­ной 4 концевой плитой и другой подвижной 5 концевой пл итой, переме­щающейся на роликах. Края плит имеют гладкую поверхность, а средняя часть - рифленую, причем желобки сообщаются в нижней части каждой плиты с каналом для отвода фильтрата. Вверху плиты имеется централь­ное отверстие для подачи суспензии и два крайних отверстия для пода­чи промывной жидкости. Рамы, также имеющие по три отверстия, образу­ют между каждыми двумя соседними плитами камеры для осадка. При стя­гивании всего пакета отверстия в плитах и рамах совпадают, образуя сквозные каналы для суспензии и промывной жидкости, а края салфеток играют роль уплотняющих прокладок. Каналы, сообщающиеся только с каме­рами между плитами, заканчиваются у концевой плиты.

Суспензия, нагнетаемая насосом, поступает в камеры фильтр-прес­са, откуда фильтрат (жидкость), пройдя через оби салфетки каждой ка­меры стекает по желобкам к выходным каналам, а осадок накапливается внутри камер. После заполнения камер подача суспензии прекращается и по каналам, имеющимся только у половины плит, нагнетается промывная жидкость. В это время половина сливных каналов перекрывается крана­ми, поэтому промывная жидкость последовательно проходит через обе фильтровальные перегородки (•салфетки") и слой осадка между ними. После промывки осадок часто продувают воздухом (иногда перегретым паром) для удаления остатков фильтрата. Затем отодвигают подвижную плиту, разъединяют плиты и рамы, удаляют осадок и снова стягивают весь пакет. Плиты и рамы, изготовляемые из чугуна, стали и керами­ки, при необходимости снабжают специальными каналами для теплоносителей и хладагентов. Фильтр-пресс имеет площадь поверхности до 140 м, рабочее давление - 1,5 МПа.

Рабочий цикл фильтр-пресса состоит из следующих операций: под­готовки к фильтрованию, промывки, разгрузки от осадка. Последняя операция осуществляется следующим образом: защищенную плиту отводят в крайнее положение, а плиты и рамы раздвигают вручную двое рабочих. Осадок при этом сбрасывается в люк, расположенный под фильтр-прессами. Работа эта весьма трудоемкая и требует большого физического напряже­ния. Вспомогательные операции в рабочем цикле фильтр-пресса занима­ют по времени от 10 до 30 %. Время фильтрации в зависимости от харак­тера суспензии и давления составляет от 60 до 300 мин.

Автоматический камерный фильтр-пресс

Все более широкое применение находят автоматизированные фильтр-прессы, фильтр-пресс автоматический камерный (ФПАК) (рис.3) создан с целью устранения недостатков рамных фильтров. Плиты I этого фильтра расположены горизонтально одна над другой. Каждая фильтровальная плита перекрыта щелевым ситом 3. Над ним находится фильтровальная ткань 2. Эта ткань представляет бесконечное полотно. Полотно перемещается системой роликов. Каждая плита имеет коническое днище 4, заканчивающееся трубой для отвода фильтрата. Между плитами укладыва­ются резиновые шланги 5, укрепленные по периметру плит. В шланги подается вода под давлением 0,8-1,0 МПа. При этом шланг раздувается; и прижимает фильтровальную ткань к плите. Между соседними плитами образуется фильтровальная камера, в которую попадает под давлением суспензия. Когда фильтрование закончено, давление внутри шлангов: снижается. Шланг сжимается, и между плитами образуется зазор. Это дает возможность переместить фильтровальную ткань и осадок на ней. Осадок на ткани, выходящей из фильтра, снимается ножами 6 и 7. За­тем ткань поступает в камеру регенерации 8, где промывается и очища­ется скребками. Фильтрование и промывка производится под давлением 0,6 МПа. Толщина осадка 5-20 мм. Фильтры выпускаются с площадью поверхности фильтрования 5-30 м ². для удаления осадка требуется I мин.

Достоинствами рассматриваемого фильтра, помимо автоматизации действия, является компактность, отжим осадка диафрагмами и незначи­тельные затраты времени (около 2 мин) на вспомогательные операции (раздвигание плит, их затяжку, выгрузку осадка).