Барабанные фильтры широко используются в промышленности для очистки жидкостей и газов. Они эффективно улавливают мелкодисперсные частицы и пыль. Сделать такой фильтр в домашних условиях несложно, главное - правильно рассчитать размеры и подобрать материалы.
Конструкция барабанного фильтра
Основные элементы барабанного фильтра:
- Барабан - цилиндр, внутри которого размещается фильтрующий материал
- Патрубки входа и выхода очищаемой жидкости или газа
- Привод для вращения барабана
- Механизм очистки фильтра от отложений
При вращении барабана жидкость под давлением подается внутрь и проходит через фильтрующий слой, оставляя частицы загрязнений на поверхности материала. Затем очищенная жидкость отводится через выходной патрубок.
Выбор материалов для барабанного фильтра
Для изготовления барабана лучше всего подойдут:
- Пластиковая или металлическая труба достаточного диаметра
- Металлический бак подходящего размера
- Кусок водопроводной трубы большого диаметра
В качестве фильтрующего материала используют тканые сетки, поролон, полиуретановую губку. Чем меньше размер пор материала, тем лучше он задерживает частицы.
Расчет размеров барабанного фильтра
При расчете размеров нужно учитывать:
- Требуемую производительность фильтра
- Скорость протекания жидкости
- Площадь фильтрующей поверхности
Обычно диаметр барабана составляет 200-800 мм, длина 300-5000 мм. Скорость протекания не должна превышать 10 м/с.
Сборка и испытание барабанного фильтра
- Нарезать фильтрующий материал, сделать прокладки
- Закрепить материал внутри барабана
- Установить патрубки входа/выхода
- Собрать каркас фильтра
- Подключить привод и механизм очистки
- Провести гидравлические испытания на герметичность
При испытании нужно следить за давлением и проверять качество фильтрации. При необходимости регулировать скорость вращения барабана.
Применение барабанного фильтра
Барабанные фильтры находят применение:
- В системах водоподготовки и очистки сточных вод
- Для очистки воздуха и газов в промышленности
- В нефтегазовой отрасли
- Для фильтрации агрессивных и абразивных сред
- В пищевой промышленности
- Для бассейнов и аквариумов
Сделав такой фильтр своими руками, можно эффективно очищать воду в прудах, гараже или мастерской. Главное - правильно рассчитать параметры и собрать надежную конструкцию.
Особенности конструкции
Конструкция барабанного фильтра может сильно варьироваться в зависимости от его назначения. Рассмотрим некоторые особенности.
Для фильтрации агрессивных или абразивных сред применяют барабанные механические фильтры из химически стойких материалов с армированным корпусом. Это позволяет выдерживать высокое давление и исключает засорение фильтрующей поверхности.
Барабанные вакуумные фильтры используют разряжение для отсасывания фильтрата через перфорированный барабан. Это обеспечивает низкую остаточную влажность осадка и экономит энергозатраты.
Автоматизация процесса
Для автоматизации работы барабанных фильтров применяют системы контроля и управления на базе микроконтроллеров или промышленных контроллеров. Датчики давления, расхода, мутности позволяют оценить степень загрязнения и запустить промывку фильтра в нужный момент.
Применение в установках очистки сточных вод
Одно из распространенных применений барабанных фильтров - очистка сточных вод на городских и промышленных очистных сооружениях. Фильтры используются как на стадии механической, так и биологической очистки.
Например, барабанные фильтры для узв (установок замкнутого водоснабжения) позволяют эффективно отфильтровывать активный ил после биореакторов.
Особенности фильтрации газов
При фильтрации газов важно подобрать фильтрующий материал с оптимальным размером пор и химической стойкостью. Также необходимо учитывать температуру и влажность газа.
В зависимости от принципа работы газ может проходить изнутри барабана наружу или наоборот. В первом случае обеспечивается лучшее использование фильтрующей поверхности.
Выбор привода и материалов
Для вращения барабана могут использоваться электродвигатели, гидро- или пневмопривод. Выбор зависит от требуемого крутящего момента и условий эксплуатации.
Корпус фильтра обычно изготавливают из нержавеющей, углеродистой или легированной стали. Для барабана подходят нержавеющая сталь, различные пластики, иногда - титан.
Разновидности конструкций
Конструкция барабанных фильтров может сильно варьироваться в зависимости от их назначения. Рассмотрим некоторые разновидности.
Для фильтрации вязких или застывающих жидкостей применяют фильтры с подогревом барабана. Это позволяет поддерживать необходимую температуру и вязкость продукта.
При необходимости получения особо чистого фильтрата используют многоступенчатые фильтры с последовательно установленными барабанами с фильтрующими слоями разной плотности.
Системы автоматизации
Для автоматического управления барабанными фильтрами применяют программируемые логические контроллеры и частотные приводы. Они позволяют гибко настраивать циклы фильтрации и промывки.
Датчики перепада давления контролируют степень загрязнения фильтрующей перегородки и по достижении заданных уставок запускают промывку фильтра.
Применение в очистке сточных вод
Барабанные фильтры широко используются для механической очистки хозяйственных и промышленных сточных вод. Они зарекомендовали себя надежным и долговечным оборудованием.
На стадии глубокой биологической очистки применяют барабанные вакуум- фильтры для разделения активного ила и очищенной воды.
Особенности газоочистки
При фильтрации газов важными факторами являются температура, влажность, потенциальная взрывоопасность газовоздушной смеси.
Необходимо предусмотреть взрывозащищенное исполнение оборудования, заземление, меры по инертизации газовой среды.
Материалы корпуса и барабана
Корпус барабанных фильтров чаще всего изготавливают из углеродистой или нержавеющей стали. Иногда применяют пластик для неагрессивных сред.
Для барабана подходят нержавеющая сталь, пластики, в особых случаях - титан или сплавы. Выбор материала зависит от условий эксплуатации.
Виды конструкций
Существует множество разновидностей барабанных фильтров, отличающихся по конструкции. Рассмотрим некоторые из них.
Для фильтрации вязких или застывающих жидкостей применяют фильтры с подогревом барабана. Это позволяет поддерживать нужную температуру и вязкость.
При необходимости получения особо чистого фильтрата используют многоступенчатые фильтры с последовательной фильтрацией.
Автоматизация работы
Для автоматизации барабанных фильтров применяют программируемые логические контроллеры и частотные приводы. Они позволяют гибко настраивать циклы.
Датчики давления контролируют загрязненность фильтра и по достижении уставок запускают промывку.
Применение для очистки сточных вод
Барабанные фильтры широко применяются для механической очистки хозяйственных и промышленных сточных вод.
На стадиях глубокой очистки используют вакуумные барабанные фильтры для разделения активного ила.
Особенности газоочистки
При фильтрации газов важно учитывать температуру, влажность, взрывоопасность газовоздушной смеси.
Необходимо предусмотреть взрывозащиту оборудования, заземление, инертизацию среды.
Материалы корпуса и барабана
Корпус фильтров обычно изготавливают из углеродистой или нержавеющей стали, иногда из пластика.
Для барабана чаще всего используют нержавеющую сталь, пластик, титановые сплавы.
Совершенствование конструкции
Существуют пути улучшения характеристик барабанных фильтров.
Например, применение композитных и керамических материалов для фильтрующих элементов, использование систем рециркуляции для повышения степени очистки.
Актуально совершенствование систем автоматизации и разработка новых режимов промывки фильтрующей перегородки.
