转筒式真空过滤机的原理

　　转筒式(刮刀式)真空过滤机是食品工厂中应用广泛的一种连续操作的过滤机。

　　一、转筒式真空过滤机的工作原理和结构

　　 转筒式真空过滤机的主要部件是一个覆盖有滤布的转筒。转筒的一部分浸入滤浆中，真空泵通过管道从转筒内部，并由真空泵排出机外，滤渣则为滤布所截留，从而使液、固相得到分离。

　　转筒真空过滤机的结构如图3-5所示。

　　转筒真空过滤机主要由转筒2、分配头3和滤浆槽5组成。

　　转筒是一个能转动的水平圆筒，其表面覆盖一层金属网，网上覆盖滤布6，滤布常采用帆布或金属丝织布。金属网的作用是支持滤布。转筒内被等分成许多彼此不相通的扇形格，并通过分配头分别与滤液罐、洗水罐和压缩空气源相通。转筒回转时，扇形格内交替处于真空或加压状态。过滤时，转筒的下半部浸入滤浆槽5中。浸没于滤浆中的过滤面积约占全部面积的30~40％。滤浆槽中设置有搅拌器7，用以搅拌滤浆使之均匀。

　　转筒由电动机通过传动机构驱动回转，转速为0.1~3转／分。每旋转一周，对任何一部分表面来说，都顺次经历过滤、洗涤、吸干和去渣阶段。转筒按不同的工艺操作也分为过滤区、脱液洗涤区、脱水区和滤渣剥离区这四个区。

　　 转筒真空过滤机工作时，处于过滤区(甲)的扇形格浸入滤浆中，并与真空源相通，滤液在负压作用下穿过滤布进入扇形格内，再经分配头上的管道排出。因脱液洗涤区(乙)的扇形格内仍处于负压状态，故可将残余滤液吸尽，洗涤水由喷头喷出，对滤渣进行冲洗。脱水区(丙)的扇形格也处于负压区，它使滤渣完全脱水干燥。在滤渣剥离区(丁)内，其扇形格与压缩空气源相通，高压空气把已被吸干的滤渣吹松。由于转筒的旋转，滤渣随同滤布在通过刮刀时，因机械力的作用使滤渣得到剥离。这样便完成了一个过滤循环。每旋转一周，就经历了一个操作循环。在任何瞬间，对整个转筒来说，各部分表面都在进行着不同阶段的操作。

　　二、转筒是真空过滤机的主要工作部件

　　 1．转筒

　　 转筒是过滤机的关键部件。它是一个圆柱形筒体，其长度与直径之比约为1／2~2，一般长度为0.5~6米，直径为1~3米，过滤面积为5~40平方米。它常用普通钢板或不锈钢板卷焊而成，并要求筒身圆整和光滑。筒身内壁焊有加强圈以增加刚性。筒身内沿径向用薄钢板分隔成若干扇形格，各扇形格所占的圆心角相等。各扇形格之间严格密封而互不相通。

　　 每个扇形格均有管道通向转筒两端的分配头上的转动盘，并与转动盘上相应的孔紧密结合。管道的材料常用铜管或不绣铜管。

　　转筒两端由端盖封压，通常用钢板制成。它能增强筒身的刚度，并使筒身内分隔成严密的互不相通的操作区域。

　　 2．分配头

　　分配头的作用有两个：一是使真空源与过滤区、脱液洗涤区和脱水区相通而形成负压；另一是使滤渣剥离区与压缩空气管连通，使滤渣被吹松而利于脱落。

　　 分配头的结构如图3-6所示。

　　 分配头由一安装在转筒上的转动盘和一个与之紧密接合的固定盘组成。转动盘上的孔与转筒内部的扇形格联通，故每一孔各与转筒表面的一段相通。固定盘上有三个凹槽，分别与通至滤液罐2、洗水罐3的两个真空管路及压缩空气源1连通。当固定盘上的凹槽与转动盘上的某几个孔相遇时，便使转筒表面分别处于不同的操作区域。而固定盎上的空白位置与转动盘的小孔相遇时，则转筒表面相应的区域便停止工作。这是一个过渡区，免使两个操作区域互相串通。

　　转动盘和固定盘的材料常为不同牌号及成分的耐磨铜合金。两者的滑动摩擦面必须密合，且有适当的润滑。固定盘对转动盘需要有适当的压力，一般由可调节的压缩弹簧控制。

　　 3，滤浆槽

　　滤浆槽的作用是盛装滤浆，并支承转筒。它是一个半圆形的开口长槽，滤浆进口管通常没在槽后侧中部。滤浆缓缓流入槽内，其流向与转筒转向相反，以使滤浆分布均匀。

　　滤浆槽上除设有滤浆溢流口外，还要设置液面自动调节机构来控制滤浆的进入量，以保持滤桨液面的稳定。

　　过滤机转筒前后轴承及转动装置均支承在滤浆槽前后旁板的机架上。因此，槽体应有一定的刚度，以免设备在运输及工作过程中发生槽体变形。滤浆槽底部通常装有搅拌器，以防止滤浆在槽底产生沉淀。

　　三、转筒式真空过滤机的工作特点和使用维护注意事项

　　转筒式真空过滤机的优点是操作连续自动、滤布消耗量少、劳动强度低、劳动条件好和生产能力大。但缺点是体积较大、能源消耗大、滤浆的温度不能太高和过滤的推动力不够大等。

　　它特别适用于大规模处理固体物含量很大的悬浮液。在食品工业中常用于甜菜榨糖、淀粉等的脱水以及蛋白液的过滤等。

　　转筒式真空过滤机在使用和维护上应注意：

　　 (1)开机前，要全面检查机器：传动部件应灵活转动；所有紧固螺栓不得松动；各管道应畅通，阀门应调节正常。

　　 (2)真空系统是过滤机的关键，应使真空度达到工艺要求，并不得有任何泄漏。

　　 (3)筒身内各扇形格相互间不得相通，要先试车检查其密封情况。其它所有密封件均应配合紧密。

　　 (4)转筒浸入滤浆的深度要视其过滤特性来决定。对于极易生成滤渣的滤浆，浸没率可小一些。常用的浸没率为20~40％。

　　 (5)分配头的转动盘和固定盘间属于滑动配合。由于它既与真空源相通，又与压缩空气源相通而使压力差很大，故接合面必须光滑和平整。应注意调节弹簧压力，并给以适当润滑。

　　 (6)滤布在工作一段时间后(时间视滤浆的性质而不同)，因其毛细孔被固体微粒堵塞而影响过滤的正常进行故要定期取下洗刷干净。

　　 (7)转筒的转速取决于滤浆的性质。滤浆浓度高，转速可快一些；反之，则应低一些。

　　 (8)滤渣的厚度，一般控制在20毫米以下。对于难过滤的胶质滤浆，滤渣厚度应小于10毫米。

　　 (9)刮刀与滤布之间的距离太大会影响卸渣效果，太小又会损坏滤布，一般为2~5毫米。

　　 (10)工作完毕，要彻底清洗滤布和滤浆槽等机件，以备下次使用。