Изучение гидродинамики процесса фильтрования

Фильтрование – это процесс разделения неоднородных систем.

Используют перегородки:

Тканевые

Металлические

Зернистый слой (частицы выполнены  из пластичных материалов)

Фильтр зернистый Ф  – 01М

Фильтр зернистый Ф-01М можно  отнести к закрытым цилиндрическим фильтрам. В качестве фильтрующего материала применяют гранулы титанового сплава ВТ5-1 или белый электрокорунд «шлифзерно», сертифицированные Госсанэпиднадзором РФ.

А — общий вид: / — корпус; 2 —  зернистый филь — троматериал; 3 — крышка; 4 — воздушник; 5 — сетка из нержавеющей стали с прокладкой; 6 — рассекатель; 7—хомут; 8— шпилька с гайками; 9— опора; 10 — шланг; б—схема подключения для фильтрации и промывки: / — фильтр; 2— насос; 3 — трехходовой кран; 4— шланг

Работа фильтра начинается после  включения насоса. После этого молоко поступает на верхнюю сетку предварительной очистки, а затем на зернистый слой тонкой очистки. Задерживаемые механические примеси (частицы корма, пыль, шерсть животного и т. д.) постепенно концентрируются на верхней сетке и по высоте зернистого фильтроматериала. Очищенное молоко поступает в сборную емкость. По окончании фильтрации оставшееся молоко удаляют из фильтра. В режиме промывки фильтр первоначально отсоединяют от контура на 5—10 мин. с целью предотвращения забивания нижней сетки остатками примесей из трубопроводов. Затем фильтр подсоединяют на режим промывки, поменяв при этом местами на штуцерных разъемах подводящий и отводящий шланги так, чтобы напорная линия была подсоединена к нижнему штуцеру фильтра. Регенерация фильтрующего материала осуществляется восходящим потоком промывочной жидкости при расходе не менее 4м3/ч. Это сопровождается энергичным перемешиванием гранул зернистого слоя и удалением из рабочего объема фильтра удержанных примесей. Для регенерации фильтра используют стандартные моющие растворы. В случае образования воздушного пузыря в верхней части фильтра нужно открыть кран на верхней крышке для удаления воздуха.

Достоинством конструкции этого  фильтра является возможность его полной разборки для очистки внутренних поверхностей корпуса и сеток от жирового налета, остаточных загрязнений (волосы животного, остатки корма и т. п.). Такая профилактическая разборка фильтра проводится после 1— 2 мес. его эксплуатации.

Фильтр молочный А1- 0КП

Для очистки молока, стабилизации виноматериалов при их первичной обработке. Для осветления фруктовых соков, пива и др. напитков. Сменные фильтрующие элементы изготовлены из полимерного материала.

Материалы биологически безмерны, просты по конструкции, прочные, температуро- химически стойкие. Производительность варьируется от 1 до 10 м³/ч. Площадь фильтрования измеряется от 0,75 до 3 м³. Рабочая температура 70 ⁰С.

Фильтр А1 – ОШФ

Предназначен для фильтрования смесей мороженного.

Фильтр цилиндрический закрытый А1-ОШФ  состоит из распределительного устройства с двумя пробковыми трехходовыми кранами и двух цилиндров с находящимися в них фильтрующими сетками из нержавеющей плетеной проволоки. Продукт под давлением, создаваемым насосом, подается в верхний патрубок корпуса распределительного устройства. Далее он через верхнее отверстие в конусе поступает в цилиндр, обтекая сетку сверху, и выходит из цилиндра через патрубок. Отфильтрованный продукт проходит через нижнее отверстие корпуса и через нижний патрубок распределительного устройства выходит в систему молокопроводов. Не прекращая подачи продукта по мере засорения фильтрующей сетки, пробковый кран переключают на другой цилиндр. Во время работы одного цилиндра другой разбирают, очищают и моют.

 

— цилиндр; 2— маховик заглушки; 3— ручка; 4 — фильтрующая сетка; 5— пробковый кран; 6— кран; 7— регулировочный винт; 8 — стойка

 

Фильтр ФМ – 03 М

Тонкость фильтрации фильтра определяет минимальный размер частиц, которые  пропускает фильтр. Например, если тонкость фильтрации фильтра определена 50 микрон (мкм), это означает что фильтр не пропускает частицы размер которых больше 50 мкм. При этом стоит отметить, что эталоном качественного фильтрования принято считать абсолютную фильтрацию при которой улавливается 99% частиц размер которых определяется тонкостью фильтрации.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Жидкость подается насосом в  корпус фильтра, на наружную поверхность  фильтроэлемента многоразового  использования. Оставляя на поверхности  фильтроэлемента частицы загрязнений, жидкость поступает во внутрь фильтроэлемента и направляется для дальнейшей обработки. 
Направление потока жидкости - снаружи внутрь, а промывка фильроэлемента осуществляется обратным потоком, после механического удаления с его поверхности видимой фракции загрязнений. 
Монтаж фильтра в технологическую линию производят с учетом направления фильтрации (снаружи - вовнутрь). 
Фильтроэлемент изготовлен из комбинации нержавеющих сеток. 
Схема подключения фильтра с угловым подводом показана на Рис.1. Схема подключения прямого фильтра показана на Рис.2.

ФИЛЬТР ГРУБОЙ ОЧИСТКИ

Фильтр грубой очистки  предназначен для очистки всего  масла, нагнетаемого насосом в магистраль. Фильтрующий элемент состоит из фильтрующих пластин 9 и распорных звездочек 10, собранных на стержне 14. Масло проходит через щели между пластинами и при этом очищается. Для удаления отложений из промежутков между фильтрующими пластинами служат очищающие пластины 11, насаженные на стержень 5 прямоугольного сечения и установленные так, что их край входит в зазор между фильтрующими пластинами.

Нержавеющие фильтры для фильтрации молока

Фильтр грубой очистки масла: 1 — корпус перепускного  клапана; 2 — пружина перепускного  клапана; 3 — шарик перепускного клапана; 4 — корпус фильтра; 5 — стержень очищающих пластин; 6 — отстойник; 7 — сливная пробка; 8 — рукоятка вала; 9 — фильтрующая пластина; 10 — промежуточная распорная пластина-звездочка; 11 -очищающая пластина; 12 — храповик рукоятки; 13 — стойка фильтрующего элемента; 14 — стержень фильтра.

При поворачивании стержня 14 фильтрующие пластинки также  поворачиваются, а неподвижные пластины 11 удаляют грязь из промежутков  между фильтрующими пластинами. 
Рукоятка 8, связанная стержнем 14 через храповик 12, соединена тягой с приводом стартера. Вследствие этого при каждом нажиме на педаль стартера стержень 14 поворачивается в одну и ту же сторону на 1/12 оборота. Усилие от педали стартера к рукоятке 8 передается через пружину, что обеспечивает включение стартера в том случае, когда элемент фильтра почему-либо не может повернуться. Если двигатель постоянно заводят пусковой рукояткой, то стержень фильтра следует поворачивать от руки каждый день на 1½ — 2 оборота. 
Уход за фильтром заключается в удалении отстоя через сливную пробку 7 при каждой смене масла в двигателе и промывке фильтра после каждых 12 000 км пробега. 
Для промывки фильтра его нужно снять с двигателя, очистить отстойник и фильтрующий элемент от осадков и сполоснуть элемент в жидком масле. Перед постановкой отстойника нужно повернуть стержень 14 за рукоятку 8 и убедиться в том, что элемент вращается. После установки фильтра на двигатель и присоединения привода к рукоятке 8 проверить, поворачивается ли стержень 14 при нажиме до отказа на педаль стартера. 
Инструкция по уходу за фильтром грубой очистки (табличка) помещена на внутренней стороне крышки ящика для мелких вещей или на колпаке радиатора под капотом двигателя.

ФИЛЬТР ТОНКОЙ ОЧИСТКИ

Фильтр тонкой очистки (рис. 53) предназначен для задержания мельчайших частиц грязи, песка, металла, нагара и т. п. Этот фильтр оказывает большое сопротивление проходу масла и поэтому он включен параллельно масляной магистрали. Масло поступает в корпус 12 фильтра по трубке 3 и, пройдя через фильтр, свободно стекает обратно в картер двигателя по трубке 14. Действие фильтра тонкой очистки очень эффективно, и до тех пор, пока фильтрующий элемент не засорен, масло в картере остается светлым.

Фильтр молочный нержавеющий AISI 304 Ду-50.

Рис. 53 Фильтр тонкой очистки масла: 1 — сливная пробка; 2 — фильтрующий элемент; 3 — выпускная  трубка; 4 — крышка корпуса; 5 —  стяжной болт крышки; 6 — пружина  фильтрующего элемента; 7 — прокладка  крышки; 8 — отверстие для выхода  масла из фильтра; 9 — диск фильтрующего элемента тонкий; 10 — диск фильтрующего элемента, толстый; 11 — центральная трубка; 12 — корпус фильтра; 13 — перепускное отверстие в дне фильтрующего элемента; 14 — выпускная трубка; 15 — ручка; 16 — стяжка

Фильтрующий элемент 2 состоит  из набора картонных дисков 10 и 9, между которыми проходит масло. Посторонние частицы оседают в вырезах дисков 10, а очищенное масло через радиальные канавки в тех же дисках поступает в центральное отверстие элемента, а затем через отверстие 8 по трубкам 11 и 14 в картер двигателя. Через перепускное отверстие 13 (диаметр 1,1 мм) неочищенное масло постоянно перетекает из нижней части фильтра в двигатель; это отверстие необходимо для ускорения прогревания фильтра в холодную погоду. Густое застывшее масло в холодном фильтре не идет через щели в стыках дисков; при отсутствии перепускного отверстия фильтр долго оставался бы холодным и не вступал в работу. Через относительно большое перепускное отверстие циркуляция масла после пуска двигателя начинается сравнительно скоро. Фильтр разогревается циркулирующим маслом и начинает нормально работать.

ЦЕЛЬ  РАБОТЫ

Проведение  опытной фильтрации и определение  по экспериментальным данным: скорости фильтрования, производительности фильтра, удельное сопротивление несжимаемого осадка и сопротивление фильтровальной перегородки при постоянном перепаде давления.

 
1- манометр 6 - вода 

2 - водомерное стекло 7 - нутч-фильтр

3 – осадок 8 - фильтровальнай перегородка

4 – электродвигатель 9 - уплотнительное кольцо

5 - краны

 

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ОПЫТОВ

По полученным замерам построили  график

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сопротивление фильтровальной перегородки

 

 

 

 

 

и удельное сопротивление  осадка

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сделать выводы.