Швейцарские
традиции.
Качественные
и технологичные
инжиниринговые
решения.

Свечные фильтры

Швейцарская производственно-инжиниринговая компания ENCE GmbH (ЭНЦЕ ГмбХ) образовалась в 1999году, имеет 16 представительств и офисов в странах СНГ, предлагает оборудование и комплектующие с производственных площадок в CША, Канады и Японии, готова разработать и поставить по Вашему индивидуальному техническому заданию свечные фильтры.

Общее описание

Фильтрация, как одна из базовых технических задач, встававших перед человеком, и фильтры, как основной прибор для ее осуществления, насчитывают историю своего развития, соизмеримую с историей развития самого человека, или, по крайней мере, той ее частью, что сохранилась в виде записей и артефактов прошлого. И за это время фильтры прошли долгий путь от простейших приспособлений до сложных агрегатов, вобравших в себя достижения различных наук. Но и тем не менее главная задача осталась неизменной – отделение жидкой фазы от содержащейся в ней твердой.

К настоящему времени разнообразие конструкций фильтров весьма велико, и различные виды отличаются как по конструкции, так и по принципу действия. В свою очередь свечные или патронные фильтры представляют собой интересное сочетание корпуса достаточно простой конструкции и фильтрующих элементов, нередко созданных с использованием современных материалов и технологий, а также работающих на основе более прогрессивных методов фильтрации. Такое сочетание делает их достаточно гибкими в использовании, позволяя сочетать простоту изготовления и обслуживания оборудования вместе с высокой эффективностью очистки.

Конструкция

Для примера рассмотрим наиболее распространенный вариант свечного фильтра, корпус которого выполнен из обечайки с коническим днищем и плоской или эллиптической крышкой, поскольку процесс фильтрации происходит под давлением. Вверху корпуса располагается вертикальная перегородка, разделяющая внутреннее пространство и имеющая отверстия, в которых размещаются фильтрующие элементы, также называемые фильтрующими свечами или патронами. Таким образом, общее устройство фильтра получается достаточно простым и в каком-то смысле типичным для всего класса. Отличия же в основном затрагивают количество фильтрующих элементов и их конструкцию, а также набор штуцеров и место их установки. Сам корпус может, как жестко крепиться на раме, так и располагаться на подвижной платформе, если габариты и вес это позволяют.

В свою очередь сами фильтрующие элементы, как выполняющая основную функцию деталь, могут значительно отличаться по конструкции и используемым материалам. В первую очередь это зависит от свойств самой фильтруемой жидкости, а также от содержания и состава твердой фазы в ней. Каждая отдельная свеча работает независимо от других и по факту представляет собой отдельный фильтр, поэтому и конструктивно они выполняются самодостаточными. Для примера рассмотрим распространенный вариант намывной свечи с проволочной спиралью.

Основу свечи составляет перфорированный цилиндр, выступающий в роли жесткого каркаса, а отверстия необходимы для свободного прохождения фильтрата. Снизу патрон закрывается крышкой, а сверху крепится к трубной решетке. На цилиндр надевается спираль из профильной витой проволоки таким образом, чтобы зазор между рядом стоящими витками был около 50 мкм, хотя эта величина может опять же таки различаться в разных фильтрах. Свеча с такой конструкцией служит основой, на которую намывается слой фильтрующего материала, в роли которого может выступать диатомит, перлит, кизельгур и т.д.

Принцип действия

Свечные фильтры работают в периодическом режиме, то есть процесс фильтрации разбивается на циклы, состоящие из четко определенных стадий, что напрямую связано с необходимостью удаления осадка со свечей, в течение чего фильтрация невозможна. Однако применение высокой автоматизации процесса позволяет проводить весь цикл фильтрования практически без вмешательства человека, что в значительной мере упрощает эксплуатацию.

Для наглядности в качестве примера работы рассмотрим описанный выше фильтр. Чтобы он мог начать выполнять свою основную функцию, на поверхности свечей необходимо создать фильтрующий слой. Для этого в отдельной емкости готовится суспензия фильтрующего материала, такого как кизельгур, который затем намывают на свечи с помощью циркуляции насосом. Далее происходит непосредственно фильтрация, для чего жидкость с механическими примесями подается через входной патрубок в цилиндрическую часть фильтра, после чего под давлением она начинает проникать сквозь фильтрующий слой внутрь свечей, а примеси остаются на поверхности патрона. Фильтрат поступает в верхнюю часть аппарата, отделенную от нижней с помощью трубной перегородки, и затем выводится из установки через выходной патрубок.

При достижении определенной толщины слоя осадка на свечах фильтрацию прекращают, и начинается этап регенерации фильтрующих элементов. Для этого фильтрующий слой вместе с осадком удаляется механическим способом, обратной продувкой или гидравлической промывкой, после чего цикл фильтрации может быть воспроизведен заново. Конкретный метод удаления осадка зависит от типа свечи, используемого фильтрующего материала, свойств осадка и т.д.

Конечно же, этапы работы могут отличаться у разных свечных фильтров. Так если используются керамические элементы, то никакого намывания фильтрующего слоя им не требуется, поскольку в качестве такой фильтрующей перегородки выступает слой керамики. В других случаях свечи вообще не подлежат регенерации и попросту заменяются на новые после выработки своего ресурса работы.

Преимущества и недостатки

Свечные фильтры являются востребованным и распространенным оборудованием, чем способствует ряд их преимуществ:

  • отсутствие подвижных деталей в конструкции;
  • высокая износостойкость;
  • малая занимая площадь;
  • высокая ремонтопригодность;
  • возможность автоматизации процесса.

Фильтры данного типа отличаются высокой надежностью, что в немалой степени обусловлено отсутствием в конструкции сильно нагруженных или подверженных повышенному износу элементов. Исключение могут составлять только сами свечи, но принцип их установки в фильтре также позволяет без лишних сложностей проводить замену свечей по мере необходимости. Помимо этого нельзя не упомянуть компактность установки. Поскольку вся конструкция обычно имеет ярко выраженную вертикальную ориентацию, занимаемая ей площадь оказывается меньше в сравнении с аналогичными фильтрами другой конструкции, а возможность размещения на подвижной платформе делает ее мобильной. Этот фактор особенно полезен в случае небольших производств, когда один и тот же фильтр можно по необходимости перемещать и встраивать в различные технологически цепочки. Современные фильтрующие установки часто представляют собой целый агрегат, оснащенный автоматической системой управления, что позволяет минимизировать вовлеченность человека в процесс.

За все это приходится расплачиваться и рядом недостатков. Так при эксплуатации намывных фильтров, использующих недорогой фильтрующий материал, возникает и необходимость его утилизации. Помимо этого сам процесс намыва должен быть организован должным образом во избежание неравномерности образующегося фильтровального слоя. И наконец, изготовление фильтрующих элементов также может оказаться достаточно сложным и дорогостоящим, что, однако, нередко окупается меньшими эксплуатационными затратами. 

Применение

Фильтры данного типа используются достаточно широко, но наибольшее распространение они получили в пищевой, косметической и фармацевтической промышленности. Их используют в процессах получения антибиотиков, вакцин, лактозы, растительного масла и многого другого. Отдельно нужно упомянуть виноделие, пововарение и в целом производство слабых и крепких алкогольных напитков, где фильтрация с помощью намывных свечных фильтров является одной из ключевых стадий. В химической промышленности свечные фильтры также смогли занять свое место, и их с успехом применяют при производстве различных катализаторов, пластификаторов, металлов, кислот, кремнийорганических соединений и т.д. Также свое применение свечные фильтры нашли в таких областях как машиностроение для очистки моторных масел, и водоочистка.

Примеры наших фильтров:Пример свечного фильтра с площадью фильтрации: 40 м2

Техническое описание

Расположение В помещении
Мин температура окружающей среды, °С, +5
Макс температура окружающей среды, °С +37
Мин относительная влажность, % 40
Макс относительная влажность, % 75
Барометрическое давление окружающей среды в месте установки 99
Информация о технологическом процессе
Назначение: Очистка масла от мех примесей
Среда: минеральное масло - 100%
Общий расход кг / ч: 22500 (+10%)
Расход жидкости в кг / ч: 22500
Молекулярный вес г / кмоль: 860-900
Вязкость cSt: 4-35
Режим работы непрерывный
Содержание частиц механических примесей на входе и их максимальный условный диаметр г/л и мкм 0,1 (0,01 % масс) >20-25
Техническая и проектная информация
Расчет фильтра- сосуда: согласно ASME-коду Sec.VIII Div.I
Расчетное давление: -1/6 бар изб -1/6 бар изб
Расчетная температура: +150 ° C +150 ° C
Рабочее давление: 4,5 бар изб 4,5 бар изб
Рабочая температура: +90 +120 °C +90 +120 °C
Гидростатическое испытательное давление: 8 бар изб 8 бар изб
Максимум. допустимая дифф давление: 4 бар 4 бар
Диаметр корпуса фильтра: 1500 мм 1500 мм
Площадь фильтрации: 40 м2 40 м2
Количество картриджей- свечей 88 88
Длина свечи: 1750 мм 1750 мм
Шаг свечных элементов: 120 мм 120 мм
Количество регистров свечей: 12 12
Материал
Сосуд: SS 304 (нерж сталь)
Свеча: SS 304 (нерж сталь)
Регистр: SS 304 (нерж сталь)
Фланцы корпуса: CS покрытая SS
Фланец штуцера: SS 304
Фильтрующий материал: полиэстер 5 мкм
Прокладка крышки: Viton
Описание оборудования

Фильтрующий сосуд диаметром 1500 мм из нержавеющей стали SS 304 со стандартным уплотнением прокладка Viton. Предусмотрены болты и механизм механической грузоподъемной балки для открытия крышки.

Штуцера
N1: вход продукта 100 NB
N2: выход 50 NB
N3: дренаж 500 NB
N4: датчик давления 50 NB
N5: воздух / вентиляция 40 NB
N6: продувка азотом 50 NB
N7: Присоединение предохранительного клапана 50 NB

NB (nominal bore- номинальный внутренний диаметр)


Выходные регистры

Фильтр оснащен 12 выходными регистрами, на которые закреплены свечи.

Свечи

88 шт. свечей, каждая длинной 1750 мм из нерж стали 304. Свечи вставлены в полиэфирный чулок.

Разгрузочный клапан мех загрязнений

Клапан-бабочка с пневматическим приводом 6 бар изб двойного действия, дисковый тип, класс ASA 150 подходит для монтажа между фланцами ANSI B 16.5 (RF).

Материал корпуса: CI
Материал трим части: SS 304 (нерж сталь)
Седло: Витон
Размер: 500 мм
Катушка электромагнитного клапана: взрывозащищенная

Покрытие

Внутри и снаружи: пассивированные поверхности из углеродистой стали, окрашенные в подходящий цвет

Пример свечного фильтра с площадью фильтрации: 100 м2

Конструкция

Конструкция корпуса фильтра по ASME ч. V III разд.I
Расчётное давление -1/6 бар изб.
Расчётная температура 150°C
Рабочее давление 4 бар изб.
Рабочая температура 25-35°C
Давление гидростатического испытания 8 бар изб.
Макс. допустимый перепад давления (∆ p) 4 бар
Диаметр корпуса фильтра 2000 мм
Площадь (поверхность) фильтрации 100 м2
Количество фильтрэлементов 156 шт.
Длина фильтрэлемента 2500 мм
Шаг фильтрэлементов (свечи) 120 мм
Кол-во выходных коллекторов 14
Макс. объем кокса 2500 л





Материальное исполнение

Корпус SS 304
Фильтрэлемент (свеча) SS 304
Выходной коллектор SS 304
Фланцы корпуса SS 304
Фланцы штуцеров SS 304
Фильтрующий материал PP
Уплотняющая прокладка крышки EPDM

Описание оборудования

Сосуд фильтра диаметром 2000 мм из нержавеющей стали SS 304 со стандартным уплотнением EPDM. Люк с поворотно-откидным устройством.

Штуцера

N1 Вход продукта Ду 125
N2 Вход продукта Ду 50
N3 Сток (дренаж) Ду 700
N4 Манометр Ду 80
N5 Вент./Вытяжка Ду 25
N6 Датчик верхнего уровня 1” NPT
N7 Датчик нижнего уровня 1” NPT
N8 Датчик избыточного давления 1/2” NPT

Выходной коллектор

Фильтр имеет коллектор из 14 штуцеров отходящих от каждой свечи.

Свечи

В фильтре применяется 156 свечей длинной 2500 мм из стали SS 304, из фильтрующего материала PP.

Клапан выгрузки кека

Поворотная заслонка, класс ASA 150. Монтажа между фланцами ANSI B 16.5 (RF), двойного действия с пневмоприводом с подачей сжатого воздуха 6 бар изб.

Материал корпуса СI

Материал затвора SGI

Седло Силикон

Размер 700 мм

Обмотка электромагнитного клапана взрывозащищённое исполнение

ЗИП на период пуска и пусконаладочных работ

Включен ЗИП на 2 года эксплуатации.

Пример свечного фильтра с площадью фильтрации: 127 м2

Конструкция

Конструкция корпуса фильтра по ASME ч. V III разд.I
Расчётное давление -1/6 бар изб.
Расчётная температура 150°C
Рабочее давление 4 бар изб.
Рабочая температура 45-55°C
Давление гидростатического испытания 7,8 бар изб.
Макс. допустимый перепад давления (∆ p) 4 бар
Диаметр корпуса фильтра 2200 мм
Площадь (поверхность) фильтрации 127 м2
Количество фильтрэлементов 198 шт.
Длина фильтрэлемента 2500 мм
Шаг фильтрэлементов (свечи) 120 мм
Кол-во выходных коллекторов 16
Макс. объем кокса 3100 л





Материальное исполнение

Корпус SS 304
Фильтрэлемент (свеча) SS 304
Выходной коллектор SS 304
Фланцы корпуса SS 304
Фланцы штуцеров SS 304
Фильтрующий материал PP
Уплотняющая прокладка крышки EPDM
Описание оборудования

Сосуд фильтра диаметром 2200 мм из нержавеющей стали SS 304 со стандартным уплотнением EPDM. Люк с поворотно-откидным устройством.

Штуцера

N1 Вход продукта Ду 125
N2 Вход продукта Ду 50
N3 Сток (дренаж) Ду 700
N4 Манометр Ду 80
N5 Вент./Вытяжка Ду 25
N6 Датчик верхнего уровня 1” NPT
N7 Датчик нижнего уровня 1” NPT
N8 Датчик избыточного давления 1/2” NPT
Выходной коллектор

Фильтр имеет коллектор из 16 штуцеров отходящих от каждой свечи.

Свечи

В фильтре применяется 198 свечей длинной 2500 мм из стали SS 304, из фильтрующего материала PP.

Клапан выгрузки кека

Поворотная заслонка, класс ASA 150. Монтажа между фланцами ANSI B 16.5 (RF), двойного действия с пневмоприводом с подачей сжатого воздуха 6 бар изб.

Материал корпуса СI

Материал затвора SGI

Седло Силикон

Размер 700 мм

Обмотка электромагнитного клапана взрывозащищённое исполнение

ЗИП на период пуска и пусконаладочных работ

Включен ЗИП на 2 года эксплуатации