صفحه فیلتر پرس چیست؟
یکی از اجزای سازه‌ای و عملکردی دستگاه آبگیری از لجن است که با آرایش متوالی، محفظه‌های آب‌بندی‌شده برای جداسازی جامد از مایع ایجاد نموده و ضمن نگهداری پارچه فیلتر، وظیفه توزیع دوغاب، ایجاد فضای تشکیل کیک و هدایت مایع عبوری به مجاری تخلیه را بر عهده دارد.
جنس، هندسه، ضخامت و آرایش مجاری داخلی صفحات باید متناسب با فشار کاری، دمای سیال، ترکیب شیمیایی دوغاب و مشخصات ذرات جامد انتخاب شود. استحکام مکانیکی، مقاومت شیمیایی و پایداری ابعادی صفحات نیز از الزامات اصلی عملکرد مطمئن در سیکل‌های متوالی فیلتراسیون است.
ساختار صفحات فیلتر پرس
صفحات فیلتر پرس از نظر ساختار هندسی و نحوه تشکیل محفظه فیلتراسیون در چند گروه اصلی قرار می‌گیرند. صفحات چمبر (فرورفته)، ممبرانی (غشایی) و قاب و صفحه از ساختارهای متداول این تجهیزات هستند. انتخاب هر مدل به میزان آبگیری مورد نیاز، قابلیت تراکم کیک، فشار عملیاتی و نوع فرایند بستگی دارد.
صفحات چمبر
صفحات چمبر دارای سطح فیلتراسیون فرورفته و ناحیه محیطی آب‌بندی هستند. قرارگیری دو صفحه بصورت متقابل، محفظه‌ای بسته برای تجمع ذرات جامد و تشکیل کیک فیلتر ایجاد می‌کند؛ بنابراین، برخلاف ساختار فریم‌دار، فضای لازم برای تشکیل کیک مستقیماً توسط فرورفتگی صفحات تأمین می‌شود.
دوغاب از مجرای تغذیه مرکزی یا گوشه‌ای وارد محفظه شده و پس از عبور مایع از پارچه فیلتر، جریان زلال از طریق کانال‌های زهکشی سطح صفحه به خروجی‌ها هدایت می‌شود. ذرات جامد در محفظه باقی می‌مانند و به‌تدریج کیک فیلتراسیون را تشکیل می‌دهند.
عمق صفحه تعیین کننده ضخامت اسمی کیک است و معمولاً متناسب با ویژگی‌های دوغاب و الزامات آبگیری، در محدوده ۱۵ تا ۳۰ میلیمتر انتخاب می‌شود.
ابعاد متداول صفحات چمبر: ۲۰×۲۰، ۴۰×۴۰، ۶۰×۶۰، ۸۰×۸۰، ۱۰۰×۱۰۰، ۱۲۰×۱۲۰، ۱۵۰×۱۵۰ و ۲۰۰×۲۰۰ سانتی‌متر.
صفحه ممبرانی یا غشایی
صفحه ممبرانی نوع پیشرفته‌تری از صفحات فرورفته است که علاوه بر فیلتراسیون اولیه، امکان فشرده‌سازی مکانیکی کیک و خروج مایع باقیمانده را فراهم می‌کند. در این ساختار، بخشی از سطح صفحه بصورت غشای انعطاف‌پذیر طراحی شده است تا پس از تکمیل مرحله اولیه فیلتراسیون، با اعمال فشار سیال یا هوای فشرده منبسط شود.
عملکرد صفحه ممبرانی در دو مرحله انجام می‌شود. ابتدا دوغاب وارد محفظه شده و جداسازی جامد از مایع مشابه صفحات چمبر صورت می‌گیرد. پس از تشکیل کیک و توقف تغذیه، سیال فشرده به پشت غشای انعطاف‌پذیر وارد می‌شود. انبساط غشا باعث اعمال فشار مکانیکی به کیک و خروج بخش بیشتری از رطوبت باقیمانده می‌شود.
مهم‌ترین مزایای استفاده از صفحات ممبرانی عبارتند از:
- کاهش رطوبت نهایی کیک فیلتراسیون
- کاهش زمان مورد نیاز برای آبگیری در کاربردهای مناسب
- افزایش ظرفیت عملیاتی در صورت بهینه‌سازی سیکل فیلتراسیون
- بهبود راندمان شست‌وشوی کیک
- کاهش حجم مایع باقیمانده در ساختار مواد جامد
صفحات ممبرانی با آرایش‌های مختلف تغذیه مرکزی، تغذیه گوشه‌ای و سایر پیکربندی‌های اختصاصی طراحی می‌شوند. انتخاب نوع تغذیه و خروجی تخلیه به هندسه صفحه و مشخصات فرایند بستگی دارد.
فیلتر پرس با ترکیب صفحات چمبر و ممبرانی
در برخی کاربردها، استفاده ترکیبی از صفحات چمبر و ممبرانی می‌تواند راهکاری اقتصادی برای دستیابی به آبگیری بهتر باشد. در این آرایش، صفحات غشایی و فرورفته به‌صورت متناوب در پک صفحات قرار می‌گیرند و با توجه به طراحی مجموعه، امکان بهره‌گیری از قابلیت فشرده‌سازی کیک در کنار هزینه سرمایه‌گذاری کنترل شده فراهم می‌شود.
انتخاب این آرایش باید بر اساس سازگاری صفحات، نحوه آب‌بندی و مشخصات مکانیکی مجموعه انجام شود.
صفحه فیلتر پرس قاب و صفحه
ساختار قاب و صفحه از طرح‌های قدیمی و شناخته‌شده صفحات فیلتر پرس است. در این سیستم، صفحات صاف و قاب‌های مجزا به‌صورت متناوب در کنار یکدیگر قرار می‌گیرند. قاب‌ها فضای لازم برای تشکیل کیک را ایجاد می‌کنند و صفحات، سطح نگهدارنده پارچه فیلتر و مسیر تخلیه مایع را فراهم می‌سازند.
دوغاب از طریق مجاری تغذیه وارد محفظه‌ها می‌شود. مایع از پارچه فیلتر عبور کرده و از کانال‌های تخلیه خارج می‌شود، درحالی‌که ذرات جامد داخل قاب‌ها تجمع پیدا می‌کنند. پس از تکمیل ظرفیت قاب‌ها، مجموعه باز شده و کیک فیلتر تخلیه می‌شود.
ضخامت قاب‌ها متناسب با ضخامت مورد نیاز کیک قابل انتخاب است. اگرچه این ساختار در بسیاری از کاربردهای جدید جای خود را به صفحات چمبر و ممبرانی داده است، همچنان در برخی فرایندهای صنعتی و برای جایگزینی تجهیزات قدیمی کاربرد دارد.
جنس صفحه فیلتر پرس
انتخاب جنس صفحه فیلتر پرس باید بر اساس دمای دوغاب، ترکیب شیمیایی سیال، فشار عملیاتی، نوع مواد جامد و الزامات بهداشتی انجام شود. پلی پروپیلن، چدن و استنلس استیل از مواد مورد استفاده در ساخت این قطعات هستند. در برخی طراحی‌های خاص نیز از سایر مواد فلزی و غیرفلزی استفاده می‌شود.
صفحه فیلتر پرس پلی پروپیلن (PP)
پلی پروپیلن یکی از رایج‌ترین مواد مورد استفاده برای ساخت صفحات فیلتر پرس صنعتی است. این ماده به دلیل وزن مخصوص پایین، مقاومت شیمیایی مناسب و قابلیت قالب‌گیری در هندسه‌های پیچیده، امکان تولید صفحات یکپارچه با مجاری تغذیه و زهکشی دقیق را فراهم می‌کند.
در تولید صفحات پلی پروپیلن، استفاده از گریدهای مناسب با وزن مولکولی بالا می‌تواند به بهبود مقاومت مکانیکی، پایداری ابعادی و دوام قطعه کمک کند.
مهم‌ترین ویژگی‌های صفحات پلی پروپیلنی عبارتند از:
- وزن پایین: کاهش وزن پک صفحات و تسهیل جابجایی و تخلیه کیک.
- مقاومت شیمیایی: مقاومت مناسب در برابر بسیاری از اسیدها، بازها و ترکیبات شیمیایی، متناسب با نوع ماده و دمای کاری.
- جذب آب پایین: کاهش جذب رطوبت توسط بدنه صفحه و تسهیل عملیات شست‌وشو و نظافت.
- آب‌بندی مناسب: طراحی دقیق سطوح تماس و نواحی محیطی به ایجاد آب‌بندی مناسب بین صفحات کمک می‌کند.
- قابلیت قالب‌گیری یکپارچه: امکان تولید بدنه صفحه با مجاری تغذیه و تخلیه یکپارچه و کاهش اتصالات و نقاط مستعد نشتی.
- کیفیت سطح و دقت ابعادی: امکان تولید سطوح تماس و کانال‌های زهکشی با هندسه کنترل‌شده.
- دوام عملیاتی: مقاومت مناسب در برابر خوردگی و بسیاری از شرایط متداول فیلتراسیون صنعتی.
مشخصات صفحات پلی پروپیلن بر اساس طراحی و گرید مواد اولیه متفاوت است. برخی از محدوده‌های فنی مورد استفاده در این محصولات عبارتند از:
| مشخصه | محدوده یا مقدار متداول |
|---|---|
| ابعاد صفحات | ۲۰۰×۲۰۰ تا ۲۰۰۰×۲۰۰۰ میلیمتر |
| ضخامت کیک | حدود ۲۰ تا ۶۰ میلیمتر |
| حداکثر دمای کاری اعلامی | تا حدود ۹۰ درجه سانتی‌گراد |
| فشار طراحی | از ۴ تا ۳۰ بار، متناسب با مدل |
| نوع تخلیه | باز و بسته |
| آرایش تغذیه | مرکزی، گوشه ای بالا و پایین، مرکزی بالا |
| نوع ساختار | چمبر و ممبرانی |
مقادیر فوق محدوده‌های عمومی هستند و نباید بعنوان مشخصات همزمان تمام صفحات پلی پروپیلن در نظر گرفته شوند. فشار و دمای مجاز باید بر اساس مشخصات سازنده، ابعاد صفحه و شرایط واقعی بهره‌برداری تعیین شود.
صفحه فیلتر پرس چدنی
صفحات چدنی برای کاربردهایی طراحی می‌شوند که به استحکام مکانیکی بالا، پایداری ابعادی و تحمل شرایط دمایی خاص نیاز دارند. این صفحات معمولاً از چدن خاکستری یا چدن نشکن تولید می‌شوند و در مقایسه با صفحات پلی پروپیلن، وزن و سختی بیشتری دارند.
یکی از کاربردهای مهم صفحات چدنی، فیلتراسیون مواد در دماهای بالا است. در شرایطی که دمای فرایند از محدوده مجاز پلی پروپیلن فراتر می‌رود، استفاده از صفحات چدنی و استیل متناسب با شرایط حرارتی و شیمیایی می‌تواند گزینه مناسب‌تری باشد.
این صفحات در صنایع پالایشگاهی، متالورژی، سرامیک و فرآوری مواد معدنی، از جمله فیلتراسیون روغن‌های صنعتی، گلیسیرین، کائولن و بنتونیت مورد استفاده قرار می‌گیرند.
ساختار صفحات چدنی می‌تواند بصورت چمبر یا قاب و صفحه طراحی شود. به دلیل وزن بالای این قطعات، در دستگاه‌های بزرگ معمولاً استفاده از سیستم‌های مکانیزه برای جابجایی صفحات و تخلیه کیک اهمیت دارد.
صفحه فیلتر پرس استنلس استیل
صفحات استنلس استیل برای کاربردهایی مورد استفاده قرار می‌گیرند که مقاومت در برابر خوردگی، قابلیت شست‌وشو و رعایت الزامات بهداشتی اهمیت بالایی دارد.
در صنایع غذایی، دارویی و شیمیایی، انتخاب گرید مناسب فولاد ضدزنگ بر اساس ترکیب شیمیایی مواد، دمای فرایند و الزامات تماس با محصول انجام می‌شود. همچنین طراحی سطوح تماس، کیفیت جوشکاری و پرداخت نهایی قطعات در قابلیت نظافت و جلوگیری از آلودگی متقاطع مؤثر هستند.
در برخی تجهیزات، شاسی و اجزای در تماس با محصول از استنلس استیل ساخته می‌شوند، درحالی‌که صفحات فیلتراسیون می‌توانند از جنس دیگری مانند پلی پروپیلن باشند. در طراحی‌های خاص نیز امکان استفاده از صفحات فلزی متناسب با شرایط فرایند وجود دارد.
استفاده از استنلس استیل به تنهایی به معنی تأییدیه تماس با مواد غذایی یا دارویی نیست و انطباق با استانداردهای مربوطه باید برای گرید و ساختار نهایی تجهیز بررسی شود.
رابطه فشار و دمای کاری در صفحات فیلتر پرس
فشار و دمای کاری دو پارامتر وابسته در انتخاب جنس و طراحی صفحات هستند. افزایش دما می‌تواند موجب کاهش استحکام مکانیکی و مدول الاستیسیته مواد پلیمری شود. به همین دلیل، صفحه‌ای که در دمای محیط قادر به تحمل فشار مشخصی است، ممکن است در دمای بالاتر همان ظرفیت باربری را نداشته باشد.
در صفحات پلی پروپیلن، بررسی همزمان فشار و دما اهمیت ویژه‌ای دارد. در مقابل، صفحات فلزی مانند چدن و استنلس استیل در برخی شرایط حرارتی قابلیت عملکرد بالاتری دارند، اما انتخاب آن‌ها همچنان به مقاومت شیمیایی و الزامات طراحی وابسته است.
بنابراین، انتخاب صفحه باید بر اساس نمودار فشار مجاز در برابر دما، مشخصات فنی سازنده و شرایط واقعی فرایند انجام شود. استفاده از حداکثر فشار و حداکثر دمای اعلام‌شده به‌صورت همزمان، بدون بررسی منحنی عملکرد، مجاز نیست.
نحوه انتخاب صفحه فیلتر پرس
انتخاب صفحه مناسب صرفاً بر اساس ابعاد فیلتر پرس یا جنس صفحه انجام نمی‌شود. برای تعیین ساختار و متریال مناسب باید شرایط عملیاتی و مشخصات دوغاب بررسی شوند.
مهم‌ترین پارامترهای انتخاب عبارتند از:
- ابعاد و مدل دستگاه
- فشار عملیاتی و دمای دوغاب
- ترکیب شیمیایی و خورندگی سیال
- میزان غلظت و قابلیت تراکم مواد جامد
- ضخامت مورد نیاز کیک فیلتراسیون
- میزان رطوبت مجاز کیک خروجی
- نوع تغذیه و آرایش مجاری تخلیه
- نیاز به شست‌وشوی کیک و استفاده از صفحات ممبرانی
- تعداد صفحات و ظرفیت مورد نیاز دستگاه
هماهنگی مشخصات صفحه با پارچه فیلتر، سیستم هیدرولیک و شرایط کاری دستگاه برای دستیابی به عملکرد پایدار ضروری است.
قیمت صفحات فیلتر پرس
قیمت صفحات فیلتر پرس بر اساس ابعاد، ضخامت، حجم محفظه، نوع طراحی (چمبر یا ممبران) و جنس مواد اولیه تعیین می‌شود. قیمت‌های زیر به‌عنوان مبنای اولیه فروش، به‌ازای هر عدد صفحه ارائه شده‌اند. قیمت نهایی متناسب با مشخصات فنی و تعداد سفارش محاسبه می‌شود.
| سایز صفحه | قیمت هر عدد (تومان) |
|---|---|
| ۴۰×۴۰ سانتی‌متر | ۸,۰۰۰,۰۰۰ |
| ۶۰×۶۰ سانتی‌متر | ۱۲,۰۰۰,۰۰۰ |
| ۸۰×۸۰ سانتی‌متر | ۲۲,۰۰۰,۰۰۰ |
| ۱۰۰×۱۰۰ سانتی‌متر | ۳۰,۰۰۰,۰۰۰ |
| ۱۲۰×۱۲۰ سانتی‌متر | ۶۰,۰۰۰,۰۰۰ |
نکته مهندسی: قیمت‌های جدول مربوط به قیمت پایه صفحات هستند و با توجه به نوع طراحی (چمبر یا ممبران)، ضخامت صفحه، جنس پلی پروپیلن و مشخصات سفارش ممکن است تغییر کنند.
هنوز بررسی‌ای ثبت نشده است.