فیلتر پرس

فیلتر پرس دستگاهی است که با استفاده از جک هیدرولیک پساب حاوی ذرات جامد و لجن ها را بین صفحاتی تخت که با پارچه‌هایی از جنسهای مختلف پوشانده شده اند، تحت فشار قرار میدهد. هدف از ساخت فیلتر فشاری آبگیری از لجن و جداسازی جامدات از مایعات می‌باشد.

فیلتر پرس چیست؟

فیلتر پرس دستگاهی است برای جداسازی ذرات جامد از مایعات در مقیاس زیاد با مکانیزم تحت فشار قرار دادن لجن یا دوغاب بین دو صفحه که با پارچه پوشانده شده اند. مایع درون لجن به داخل پارچه محصور کننده صفحات فیلتر نفوذ می‌کند و ذرات جامد بیرون پارچه‌ها باقی می‌مانند و تشکیل کیک نسبتا خشکی را میدهند که به محض کم شدن فشار از صفحات جدا شده و می‌افتد.

کاربردهای فیلترپرس

مهمترین صنایعی که دستگاه فیلتر پرس در تصفیه و فیلتراسیون پسابهای خروجی از آنها می‌تواند مورد استفاده قرار گیرد ذیلا لیست گردیده است:

• کارخانجات نساجی و رنگرزی
• کارخانجات روغن‌های خوراکی و صنعتی، قند و شکرسازی
• کاربرد فیلتر پرس در کارخانجات داروسازی
• صنایع آبکاری و فلزات سنگین.
• کارخانجات تولید مواد غذایی
• صنایع تولید مواد معدنی مثل فلزات، تولید انواع سنگ، چرم، کاغذ و…
• آبگیری از لجن تولیدی در فرآیندهای تصفیه آب
• بهره بردن از فیلتر پرس در صنایع دارویی برای فرایندهای کنترل شده دقیق و محیطهای تمیز
• صنعت پالایش و پتروشیمی برای از بین بردن آلاینده‌ها در فرایند تولید
• صنعت آب و فاضلاب برای جداسازی لجن ها و تصفیه آب
• صنایع سرامیک و معدن برای کارهای عظیم با سیستم تخلیه مدرن
• استفاده در صنایع غذایی
• پردازش غذا و نوشیدنی
• استفاد از فیلتر پرس در تولید مواد شیمیایی
• معادن استخراج کانیهای فلزی و غیر فلزی
• صنایع تولید برق
• کارخانجات تولید مصالح، آسفالت، تولید سیمان و کاشی و سرامیک
• کارخانه‌های فولاد

مزایای فیلتر پرس

این دستگاه با اعمال فشار، مایع را از جامد جدا می‌کند و به عنوان یک روش موثر برای فیلتراسیون شناخته می‌شود. مزایای فیلتر پرس عبارتند از:

1. قادر است تا درصد بالایی از جامدات را از مایع جدا کند و به دست آوردن کیک فیلتر با رطوبت کم یا کود خشک را ممکن می‌سازد.
2. در صنایع مختلف مانند معدن، شیمیایی، غذایی، دارویی، تصفیه آب و فاضلاب و … استفاده می‌شود و قابلیت تطبیق با انواع مواد را دارد.
3. به‌طور کلی انرژی کمتری نسبت به سایر روش‌های جداسازی مانند سانتریفیوژ مصرف می‌کند.
4. با توجه به راندمان بالا و نیاز کم به تعمیر و نگهداری، هزینه‌های عملیاتی در بلندمدت کاهش می‌یابد.
5. در صنایعی مانند معدن، فیلتر پرس می‌تواند مواد ارزشمند را از پساب بازیابی کند و به‌عنوان یک روش اقتصادی برای بازیابی مواد استفاده شود.
6. با جداسازی موثر جامدات، حجم پسماندهای مایع کاهش می‌یابد و این امر باعث کاهش هزینه‌های دفع پسماند می‌شود.
7. طراحی ساده فیلتر پرس باعث می‌شود که نگهداری و تعمیر آن آسان باشد.
8. فیلتر پرس می‌تواند برای جداسازی مواد سمی و خطرناک به‌کار رود، زیرا سیستم بسته آن از انتشار مواد خطرناک جلوگیری می‌کند.
9. قادر است کیک فیلتر با رطوبت بسیار کم تولید کند که این امر باعث کاهش هزینه‌های حمل و نقل و دفع می‌شود.
10. می‌تواند به سیستم‌های اتوماسیون مجهز شود که این امر باعث افزایش سرعت و دقت عملیات می‌شود.
11. با توجه به ساختار مقاوم و مواد باکیفیت مورد استفاده در ساخت فیلتر پرس آب گیری لجن، این دستگاه طول عمر بالایی دارد.
12. کاهش آلودگی محیط زیست
13. در اندازه‌ها و ظرفیت‌های مختلف تولید می‌شود و می‌تواند برای پروژه‌های کوچک و بزرگ استفاده شود.
14. با اعمال فشار بالا، زمان فیلتراسیون کاهش می‌یابد و فرآیند سریع‌تر انجام می‌شود.
15. قابلیت شستشوی آسان و طول عمر بالای دستگاه

نحوه عملکرد دستگاه فیلتر پرس

فیلتر پرس با مکانیزم فشار بین صفحات کار میکند؛ فشار مورد نیاز توسط جک هیدرولیک تامین می‌شود. پس از آبگیری از لجن و دوغاب، به مواد باقی مانده در بین صفحات اصطلاحا “کیک” گفته میشود. در واقع هنگامی که صفحات پر است، چرخه لجن گیری از سوسپانسیون کامل شده است و کیکها آماده هستند تا آزاد شوند.

در فیلتر پرس صنعتی با ظرفیت بالا، شتاب دهنده‌های صفحه اتوماتیکی که سرعت عمل سریعی دارند تعبیه شده است که سرعت چرخه را تسریع می‌کنند. فیلترپرس‌های صنعتی قادرند تا کاملا بصورت اتوماتیک در یک محیط خشن مانند معادن یا کارخانه‌های تولید مواد شیمیایی به شکل 24 ساعته کار کنند.

مراحل انجام کار در سیستم فیلتر پرس به ترتیب به شکل زیر است:

1. روشن کردن و انجام تنظیمات متناسب با نوع کار
2. بسته شدن صفحات توسط جک برای شروع ورود دوغاب به دستگاه فیلتر پرس
3. ورود محلول حاوی ذرات معلق یا لجن با فشار توسط پمپ تغذیه به دستگاه (تا زمان پر شدن صفحات فیلتر)
4. شروع به فشرده سازی صفحات توسط جک هیدرولیک
5. هدایت مایع عاری از ذرات معلق به بیرون از دستگاه
6. تشکیل کیک بین صفحات دستگاه با عمل آبگیری از مواد
7. باز شدن صفحات توسط جک هیدرولیک
8. جداسازی کیک جامد از روی پارچه‌ها
9. شستشو و تمیز کردن صفحات برای آماده سازی فیلتر پرس برای سیکل بعدی
10. بسته شدن مجدد صفحات و تکرار سیکل بعد.

مشخصات فنی فیلتر پرس

مشخصات فنی فیلتر پرس بسته به مدل (صفحه ای، ممبرانی، اتوماتیک و غیره) و کاربرد آن متفاوت است. در زیر به مشخصات فنی کلی فیلترهای فشاری به صورت خلاصه و جامع اشاره می شود:

• تعداد صفحات: از 10 تا 150 صفحه یا بیشتر (بسته به ظرفیت مورد نیاز).
• ابعاد صفحات: معمولاً از 20*20 سانتی متر تا 200*200 سانتی متر.
• حجم کیک فیلتر: از چند لیتر تا چندین متر مکعب (بسته به اندازه فیلتر پرس).
• ابعاد کلی فیلترپرس: طول، عرض و ارتفاع دستگاه بسته به تعداد صفحات و طراحی آن متغیر است.
• فشار کاری عملیاتی: معمولاً بین 7 تا 15 بار (100 تا 220psi).
• حداکثر فشار کاری: برخی مدل ها تا 30 بار (435psi) فشار را تحمل می کنند.
• نوع سیستم اعمال فشار: هیدرولیک، مکانیکی یا پنوماتیک.
• جنس صفحات فیلتر پرس: پلی پروپیلن (PP)، فولاد ضد زنگ (SS)، چوب یا لاستیک.
• جنس پارچه های فیلتر: پلی استر، پلی پروپیلن، نایلون یا پنبه (بسته به نوع مواد).
• جنس قاب دستگاه: فولاد با پوشش ضد خوردگی یا فولاد ضد زنگ.
• جنس لوله ها و اتصالات: فولاد ضد زنگ یا پلی اتیلن.
• نوع کنترل: دستی، نیمه اتوماتیک یا تمام اتوماتیک.
• سیستم های اتوماسیون: مجهز به PLC و HMI برای کنترل دقیق فرآیند.
• سنسورها: سنسورهای فشار، دما و سطح برای نظارت بر عملکرد فیلتر پرس.
• راندمان جداسازی: قادر به جداسازی بیش از 95% جامدات از مایع.
• رطوبت کیک فیلتر: معمولاً بین 15% تا 30% (بسته به نوع مواد و طراحی فیلتر پرس).
• زمان چرخه: از چند دقیقه تا چند ساعت (بسته به نوع مواد و فشار کاری).
• منبع انرژی: برق (برای پمپ ها و سیستم های هیدرولیک).
• مصرف انرژی: معمولاً کمتر از روش های جایگزین مانند اسکرو پرس.
• استانداردهای بین المللی: مانند ISO ، CE و ASME.
• مقاومت در برابر خوردگی: مطابق با استانداردهای صنعتی.

دانلود فایل: مشخصات فنی فیلتر پرس 80*80 ناب ملل

ظرفیت فیلتر پرس

ظرفیت آبگیری فیلتر پرس‌ها با توجه به عوامل زیر مشخص می‌شود:

• میزان لجن یا دوغابی که در طول روز نیاز به فیلتراسیون دارند هر چه بیشتر باشد ظرفیت فیلترپرس بالاتر خواهد رفت.
• هر چه دوغاب یا لجن غلیظ تر باشد، دستگاه بزرگتری طراحی می‌شود.
• هر چقدر زمان فیلتراسیون را کمتر در نظر بگیرید میباست سایز فیلتر پرس را بزرگتر طراحی کنید.
• محدودیت فضا و در نتیجه محدودیت ابعاد، پارامتر مهمی در طراحی نوع و سایز فیلترپرس می‌باشد.
• مایعات از نظر چگالی، حجم و میزان جامدات موجود در آنها متفاوت هستند. این عوامل بر ظرفیت فیلتر فشاری تأثیر می گذارند.

ظرفیت فیلتر پرس با واحد لیتر در ساعت یا متر مکعب در ساعت بیان می‌شود و از حاصلضرب دبی سوسپانسیون در زمان فیلتراسیون محاسبه میشود. برای مثال، اگر یک فیلتر پرس با ظرفیت 100 لیتر در ساعت، 5 ساعت در روز کار کند، ظرفیت آن در روز برابر با 500 لیتر است.

برای تعیین ظرفیت فیلتر پرس موارد زیر را به کارشناس فنی شرکت سازنده گزارش شود:

• حجم سوسپانسیون تولیدی از واحد تولید پساب در واحد زمان
• سرعت فیلتراسیون مورد نیاز
• نوع فیلتر را انتخاب کنید.
• نوع مایع فیلتر شونده را در نظر بگیرید.

اجزای فیلتر پرس

فیلتر پرس از اجزای مختلفی تشکیل شده که با همکاری یکدیگر عمل جداسازی جامد از مایع را انجام می دهند. مهم ترین اجزای آن عبارتند از:

• قاب یا شاسی اصلی: بدنه ای مستحکم از جنس فولاد که تمام اجزا روی آن سوار می شوند.
• صفحات فیلتر: هسته اصلی فیلتراسیون که معمولاً از پلی پروپیلن یا استیل ساخته شده اند و جامدات روی آنها تجمع می یابند.
• پارچه فیلتر: روی صفحات قرار می گیرد و نقش کلیدی در جداسازی دارد. جنس پارچه بسته به نوع مواد، معمولاً از پلی استر، نایلون یا پلی پروپیلن است.
• سیستم اعمال فشار: که می تواند دستی، هیدرولیکی یا اتوماتیک باشد تا صفحات فیلتر پرس را محکم به هم بفشارد.
• شیرهای ورودی و خروجی: برای ورود دوغاب و خروج مایع تصفیه شده (فیلتریت)، با مقاومت بالا در برابر فشار و مواد شیمیایی.
• کانال های تخلیه مایع: برای هدایت فیلتریت به خارج از فیلتر پرس.
• سیستم تخلیه کیک: دستی یا اتومات، وظیفه آن جداسازی کیک فیلتر شده از صفحات است.
• تابلو کنترل: در فیلتر پرس های پیشرفته، زمان، فشار و پارامترهای عملیاتی را مدیریت می کند.
• سیستم شستشوی پارچه (در برخی فیلتر پرس ها): برای افزایش راندمان و طول عمر پارچه ها.
• تجهیزات جانبی: مانند پمپ تزریق، مخازن ذخیره و سیستم های گرمایشی یا سرمایشی بسته به فرآیند.

قیمت فیلتر پرس

قیمت فیلتر پرس بسته به سایز، تعداد صفحات، نوع عملکرد (دستی، هیدرولیک یا اتومات)، جنس پارچه و نوع صفحات (چمبری یا ممبرانی) متفاوت است. مدل‌های کوچک دستی از حدود 30 میلیون تومان آغاز شده و در مدل‌های صنعتی تمام‌اتومات با صفحات بزرگ، به بیش از 10 میلیارد تومان می‌رسد. سایزهای متوسط مانند 60*60 با عملکرد دستی یا هیدرولیک بین 100 تا 300 میلیون تومان قیمت دارند.

قیمت فیلتر پرس به فاکتورهای متعددی وابسته است. مهم ترین عوامل تأثیرگذار شامل موارد زیر هستند:

• سایز صفحات
• تعداد صفحات دستگاه
• دستی، هیدرولیک، نیمه هیدرولیک، تمام اتوماتیک بودن فیلتر پرس
• جنس پارچه فیلتر
• نوع صفحات (چمبری یا ممبرانی)
• میزان دبی ورودی و ظرفیت مخزن تغذیه
• نوع سیستم کنترل (تابلو برق ساده یا PLC)

انواع فیلترهای فشاری

1. فیلترهای فشاری بر اساس نوع چیدمان صفحات و تنوع فشار پشت صفحات به دو دسته چمبر و ممبران تقسیم می‌شوند.
2. بر اساس نحوه تمیزکاری و اینکه در باز شدن صفحات، تخلیه کیک‌ها و شستشوی فیلتر پرس انسان مداخله کند یا خیر، این سیستمها به دو دسته دستی و اتوماتیک نقسیم بندی می‌شوند.

فیلتر پرس‌های آبگیری لجن معمولاً دو مدل صفحه دارند:

• صفحه ثابت به عنوان پشتیبان که ذرات جامد در فرآیند فشاردهی به این صفحه می‌چسبند و جلوی عبور آنها از مایع را مسدود می‌کند.
• صفحه متحرک که به وسیله جک هیدرولیک یا سیستم مکانیکی دیگری به حرکت در آمده و فشار به دوغاب اعمال می‌کند. این فشار باعث می‌شود ذرات جامد به پشت پارچه روی صفحه ثابت چسبیده و مایع لجن به درون پارچه نفوذ کند.

فیلتر پرس ممبران

صفحات ممبرانی که از سه لایه تشکیل شده اند، قابلیت ارتجاعی و افزایش حجم دارند. به این صورت که 2 لایه کناری با فشار باد می توانند تا 10 برابر افزایش حجم داشته باشند. این افزایش حجم میتواند سبب کاهش رطوبت کیک و تخلیه راحت آن شود. لایه وسط نیز وظیفه تحمل نیروی وارده را دارد. کیک جامد تشکیل شده در این صفحات تا میزان 90% آبگیری می‌شود.

به فیلتر پرس ممبران، فیلتر حجم متغیر نیز گفته می‌شود و کاربرد آن آبگیری از لجن در حجم بالا در معادن و بعد از تصفیه‌خانه‌ها و پکیج تصفیه فاضلاب می‌باشد.

در فیلتر پرس ممبرانی پس از انجام مرحله اول آبگیری از لجن بواسطه فشار پمپ تزریق و فشار جک هیدرولیک، با استفاده از کمپرس هوا یا آب، فشار جدیدی در پشت صفحات ممبران وارد گشته و با تورم ممبران، لجن آبگیری شده بیشتر تحت فشار قرار می گیرد. بدین ترتیب آبگیری به طور مضاعف صورت می گیرد و راندمان کار نیز بین 20 تا 30% بالاتر خواهد رفت.

در صنایعی که کیک ارزش زیادی دارد و یا قرار است در فرآیندهای بعدی مورد استفاده قرار گیرد از فیلتر پرس ممبرانی استفاده می‌شود که قیمتی معادل دوبرابر نمونه‌های چمبری خواهد داشت.

فیلترپرس چمبر

صفحات چمبر معمولا از جنس پلی پروپیلن، چدن، آلومینیوم و… ساخته شده اند. کیک جامد تشکیل شده در این صفحات بین 60 تا 70% آبگیری می‌شود. از فیلتر پرس چمبر به عنوان فیلتر حجم ثابت نیز یاد می‌شود که کاربردهای گسترده‌تری در صنایع دارویی، غذایی، کارخانه قند و… دارد. در حقیقت تمامی سیستم‌های فیلتراسیون فشاری مادامی که صفحات آن از نوع ممبرانی نباشد، فیلتر پرس چمبر نامیده می‌شوند.

شاید به جرات بتوان گفت بیش از 90% فیلتر پرس‌های مورد استفاده در صنایع مختلف ایران از نوع چمبری هستند چون هدف آنها آبگیری از لجن بمنظور استفاده مجدد از آب و کمک به تصفیه فاضلاب است و نه استفاده مجدد از کیک.

فیلترپرس دستی

ارزان ترین مدل فیلتر پرس‌ها نمونه‌های دستی هستند که با توجه به اینکه توسط نیروی انسانی کنترل، تخلیه، باز و بسته می‌شوند از سرعت پایین‌تری برخوردار بوده و برای حجمهای پایین فاضلاب و بیشتر برای موارد آزمایشگاهی کاربرد دارد.

فیلترپرس دستی با اهرمی که در کنار خود دارد کار باز و بسته شدن جک‌ها و تخلیه کیک را انجام میدهد. این نوع از دستگاه‌های آبگیری لجن از جنسهای آهن، چدن و استیل قابل طراحی و تولید می‌باشد.

فیلتر پرس اتوماتیک

مهم ترین مزیت فیلتر پرس اتوماتیک نسبت به نمونه دستی، باز و بسته شدن خودکار صفحات و تخلیه اتوماتیک کیک هاست. این ویژگی باعث کاهش نیاز به نیروی انسانی، افزایش سرعت عملکرد و بهره وری بیشتر در فرآیند آبگیری می شود. از این دستگاه عمدتاً در صنایع سنگین استفاده می شود و به دلیل قیمت بالا، برای پروژه های کوچک مقرون به صرفه نیست.

فیلتر پرس اتوماتیک از بخش هایی مانند شاسی، صفحات، جک هیدرولیک و سیستم های کنترلی تشکیل شده و دو نوع سیستم تخلیه دارد:

• سیستم رباتیک تخلیه کیک: ربات مجهز به حسگر و کنترل گر PLC به صورت خودکار صفحات را باز کرده و کیک را تخلیه می کند.
• سیستم ویبریشن (لرزشی): با لرزش صفحات، کیک ها به طور کامل جدا می شوند.

در برخی مدل ها، سیستم شستشوی خودکار صفحات نیز تعبیه شده تا بعد از هر بار لجن گیری، پارچه ها به طور کامل تمیز شوند. اگر تعداد صفحات کمتر از 25 عدد باشد، می توان از جک های بلندتر برای جابجایی زنجیره ای صفحات بدون نیاز به ربات استفاده کرد.

فیلتر پرس چدنی

به دستگاه فیلتر پرسی که بدلیل بالا بردن تحمل دمایی جنس دسته‌ها و صفحه‌های آن از چدن ساخته شده باشد فیلتر پرس چدنی گفته می‌شود. عمر طولانی، مقاومت و استحکام بالا، جداسازی مواد جامد از مایعات در دمای بیشتر از 100 درجه سانتیگراد و کاربردهای صنعتی مختلف روز به روز به تقاضای فیلترپرس چدنی می افزاید.

بدلیل سنگین بودن صفحه چدنی، استراکچر و جک دستگاه باید قویتر باشد و نیازمند ملزومات خاصی مانند صفحه کش‌ها، خروجی‌های آب، آبراه‌های با جنس متفاوت و مقاوم می‌باشد. ساخت فیلتر پرس چدنی بدلیل زمان‌بر بودن قالب ریزی صفحات چدنی زمان زیادی می برد لذا سازنده مجبور است قیمت بیشتری از خریدار درخواست نماید.

مهمترین کاربردهای فیلتر پرس چدنی در تصفیه فاضلاب‌های خاص و صنعتی، روغن‌های سوخته، برخی صنایع معدنی، تولید غذا، پالایشگاه‌های نفت و صنایع سرامیک، خاک، کائولن و بنتونیت فعال می‌باشد.

فیلتر پرس معدن

معادن بدلیل حجم زیاد پساب را شاید بتوان بزرگترین استفاده کنندگان فیلترپرس‌ها نامید. بدلیل حجم زیاد ذرات جامد خروجی از معدن و حجم دوغاب زیاد، فیلتر پرس معدن بسیار بزرگ طراحی و ساخته می‌شود. برای تصفیه پساب معدن از کلاریفایر و بعضا تیکنر بهمراه پکیج تزریق فلوکولانت استفاده می‌شود.

سازه کلاریفایر قطری در حدود 7 تا 8 متر و ارتفاع 15 تا 20 متری دارد اما تیکنر، قطری در حدود 30 متر در ارتفاع 8 متر دارد. شیب کف مخازن تیکنر کمتر از مخازن کلاریفایر است. درون تیکنرها یک همزن با سرعت بسیار کم دوغاب را هم می زند و ماده شیمیایی تزریق می‌کند تا سریع تر ذرات جامد ته نشین شوند.

در فیلتر پرس زغال سنگ چنانچه از این تجهیزات استفاده نکنید امکان تصفیه پساب با فیلتر پرس‌های معمولی وجود ندارد. در حقیقت حجم دوغاب آنقدر زیاد است که فیلترپرس‌های قاب و صفحه هیچ کارایی ندارند.

فیلتر پرس نواری

در این مدل فیلترهای فشاری، دوغاب بین دو عدد تسمه متخلخل تحت فشار قرار می گیرد. هر چه تسمه جلوتر می رود، غلتک‌ها کوچکتر شده و فشار وارده از طرف آنها بر تسمه‌های حاوی لجن بیشتر می‌شود. اساس کارکرد فیلتر پرس‌های نواری اینگونه است:

• منطقه تثبیت شیمیایی
• منطقه آبگیری ثقلی
• منطقه آبگیری با فشار پایین
• منطقه آبگیری با فشار بالا

بزرگترین ایراد فیلتر پرس نواری بازدهی حداکثر 50 درصدی آن در آبگیری از لجن و نیاز به تعویض تسمه‌ها بعد از حدودا 2500 ساعت کار می‌باشد.

تست امکان سنجی فیلتر پرس

این آزمایش برای اطمینان از اینکه فیلترهای فشاری قادر است مواد جامد را به درستی با کاربرد خاص شما فیلتر کند، صورت میپذیرد. تست‌های امکان سنجی به ما امکان می دهد نوع پارچه را تعیین کنیم. همچنین اینکه تشخیص دهیم آیا برای دوغاب شما به “کمک فیلتر” نیاز است یا خیر.

با کمتر از یک گالن دوغاب معمولی شما، امکان تشخیص این مسئله وجود دارد که آیا یک فیلتر پرس نتیجه مطلوب را ارائه می دهد یا خیر. سپس امکان ارسال مواد جداسازی برای شما عزیزان فراهم خواهد بود. این مواد تفکیک یافته میتواند شامل «فیلتر (مایع)» و همچنین «جریان دوغاب جداشده از سیال» باشد.

در انتها پیشنهاد می نمائیم سری هم به صفحه فیلتر شنی بزنید.