Zgodovina razvoja in princip delovanja filtrov

Tehnologija filtracije se v proizvodnji uporablja že od stare Kitajske, papir iz rastlinskih vlaken pa je obstajal leta 200 pr. Leta 105 AD je Cai Lun izboljšal metodo izdelave papirja. Med postopkom izdelave papirja na gosto bambusovo zaveso zavihti celulozo rastlinskih vlaken. Voda se filtrira skozi reže bambusove zavese, na površini bambusove zavese pa ostane tanka plast mokre kaše. Po sušenju postane papir.


Najzgodnejša filtracija je bila večinoma gravitacijska filtracija, kasneje pa so za izboljšanje hitrosti filtracije uporabili tlačno filtracijo, kar je vodilo do nastanka vakuumske filtracije. Vakuumski filter z rotacijskim bobnom, izumljen v začetku 20. stoletja, je dosegel neprekinjeno delovanje filtracije. Kasneje so drug za drugim nastajale različne vrste kontinuiranih filtrov. Filtri s prekinjenim delovanjem (kot so ploščasti in okvirni tlačni filtri) so bili razviti zaradi njihove zmožnosti doseganja avtomatiziranega delovanja, kar ima za posledico povečano območje filtracije. Za pridobitev filtrirnega ostanka z nizko vsebnostjo vlage so bili razviti mehanski stiskalni filtri.


x


Voda, ki jo čisti filter, vstopi v telo skozi dovod, nečistoče v vodi pa se odlagajo na mrežo filtra iz nerjavečega jekla, kar povzroči razliko v tlaku. Spremljajte razlike v tlaku na vstopu in izstopu s stikalom za razliko v tlaku. Ko tlačna razlika doseže nastavljeno vrednost, električni krmilnik pošlje signal hidravličnemu krmilnemu ventilu za pogon motorja. Po namestitvi opreme tehniki odpravijo napake, nastavijo čas filtracije in čas pretvorbe čiščenja. Voda, ki jo je treba obdelati, vstopi v telo skozi dovod vode in filter začne normalno delovati. Ko je dosežen prednastavljeni čas čiščenja, električni krmilnik pošlje signale hidravličnemu krmilnemu ventilu in pogonskemu motorju, s čimer sproži naslednja dejanja: električni motor poganja krtačo k vrtenju, čisti filtrirni element in krmili, da se ventil odpre za drenažo. Celoten proces čiščenja traja le nekaj deset sekund. Ko je čiščenje končano, zaprite regulacijski ventil, motor se neha vrteti, sistem se vrne v začetno stanje in začne naslednji postopek filtriranja. Notranjost ohišja filtra je v glavnem sestavljena iz grobih filtrirnih sitov, finih filtrirnih sitov, sesalnih cevi, ščetk iz nerjavečega jekla ali sesalnih šob iz nerjavečega jekla, tesnilnih obročev, protikorozijskih premazov, vrtljivih gredi itd.


Preprost filter se oblikuje tako, da se posoda loči na zgornjo in spodnjo komoro z uporabo filtrirnega medija. Suspenzija se doda v zgornjo komoro in pod pritiskom vstopi v spodnjo komoro skozi filtrirni medij, da se tvori filtrat. Trdni delci se ujamejo na površini filtrskega medija in tvorijo ostanek filtra (ali filtrsko pogačo). Med postopkom filtracije se plast ostankov filtra na površini filtrirnega medija postopoma zgosti, upor tekočine, ki prehaja skozi plast ostankov filtra, pa se poveča, kar povzroči zmanjšanje hitrosti filtracije. Ko je komora filtra napolnjena z ostanki filtra ali je hitrost filtriranja prenizka, ustavite filtriranje, odstranite ostanke filtra in regenerirajte filtrirni medij, da zaključite cikel filtriranja.


Tekočina mora pri prehodu skozi plast ostankov filtra in filtrirni medij premagovati upor, zato mora na obeh straneh filtrirnega medija obstajati razlika v tlaku, ki je gonilo za doseganje filtracije. Povečanje razlike v tlaku lahko pospeši filtracijo, vendar so delci, ki se deformirajo pod pritiskom, nagnjeni k zamašitvi por filtrirnega medija pri velikih razlikah v tlaku, kar povzroči počasnejšo filtracijo.


Obstajajo trije načini filtracije suspenzije: filtracija po sloju žlindre, globoka filtracija in sitasta filtracija.


â  Plastna filtracija ostankov filtra: V začetni fazi filtracije lahko filtrirni medij zadrži le velike trdne delce, medtem ko gredo majhni delci skozi filtrirni medij s filtratom. Po nastanku začetne plasti ostankov filtra ima plast ostankov filtra pomembno vlogo pri filtraciji, kjer se prestrežejo tako veliki kot majhni delci, kot na primer pri filtraciji s ploščato in okvirno filtrirno stiskalnico.


â¡ Globoka filtracija: filtrirni medij je gost, suspenzija pa vsebuje manj trdnih delcev, ki so manjši od por filtrirnega medija. Med filtracijo delci vstopajo in se adsorbirajo v pore, na primer skozi porozne plastične cevne filtre in peščene filtre.


⢠Filtracija s sitom: trdni delci, ki jih prestreže filtracija, so večji od por filtrirnega medija in trdni delci se ne adsorbirajo v filtrirnem mediju. Na primer, sito z rotacijskim bobnastim filtrom filtrira grobe nečistoče v odplakah. V dejanskem procesu filtriranja se tri metode pogosto pojavljajo hkrati ali zaporedno.