Наибольшее распространение в области очистки и регенерации нефтяных масел получили фильтры периодического действия.
Простейшим из фильтров периодического действия является нутч-фильтр, который редко используют для фильтрации загрязненных масел [34]. Широко применяются фильтры-отстойники, особенно для фильтрации индустриальных масел.
Фильтры-отстойники
Рис. 42. Фильтр-отстойник:
1 — отстойник; 2 — каркас; 3 — фильтр; 4 и 5— краны для спуска отстоя; 6 —перепускная труба; 7 — регулировочный вентиль; 5 — край для выхода чистого масла.
Фильтр-отстойник (рис. 42) представляет собой аппарат, состоящий из фильтра и отстойника. Фильтрация отработанных масел осуществляется за счет гидростатического давления столба жидкости, находящейся в отстойнике, установленном над фильтром. Отстойник 1 заполняют отработанным маслом, после чего оно отстаивается в течение 12—14ч при 80—90°С. Масло подогревают паром при помощи змеевика, вмонтированного в отстойник.
Подогретое масло самотеком поступает в нижнюю часть масляного фильтра 3, откуда через фильтрующую перегородку переходит в верхнюю часть фильтра и затем сливается в емкость для регенерированного масла (на схеме не показана).
Масляный фильтр представляет собой закрытый вертикальный цилиндрический бачок с коническим дном. Цилиндрическая часть фильтра состоит из двух разъемных частей. В нижней части верхней обечайки приварена решетка, в верхней части нижней обечайки имеется съемная решетка. Между решетками помещен фильтрующий материал. В нижней обечайке установлен паровой змеевик (температура фильтрации 80—90°С).
Фильтр-отстойник, простой и удобный в эксплуатации, дает вполне удовлетворительные результаты при регенерации индустриальных масел. Недостатком его является сравнительно небольшая производительность (50 кг за 1 цикл). Продолжительность цикла, включая нагрев, 5—8 ч в зависимости от вязкости и степени загрязнения масла. Производительность фильтра-отстойника можно повысить, поддерживая давление в отстойнике или разрежение под фильтрующей перегородкой.
Фильтр-отстойник занимает площадь 0,6X0,6 м2; высота его 2 м, общий вес аппарата 110 кг.
Фильтрпрессы
Несмотря на некоторые отрицательные стороны — применение ручного труда при обслуживании, периодичность процесса, потери масла через неплотности, значительный расход фильтрующего материала — многие отечественные заводы и зарубежные фирмы продолжают изготовлять фильтрпрессы. Это объясняется тем, что фильтрпрессы безотказно работают и обладают незаменимой совокупностью технологических достоинств: высокой насыщенностью рабочей поверхности на единицу занимаемой площади, минимальным рабочим объемом для фильтруемой жидкости, простотой устройства и наблюдения за процессом.
Рис. 43. Фильтрпресс с выключающимися рамами:
1 — рама; 2 — плита; 3 — ткань; 4 — фильтровальный технический картой; 5 — винт с рукояткой; 6 — краники.
Фильтрпрессы для отработанных масел различают: с отводом фильтрата из каждой рамы и с общим каналом для отвода фильтрата.
На рис. 43 представлен фильтрпресс, позволяющий получать фильтрат самостоятельно из каждой рамы. Это дает возможность выключать ту или иную раму из схемы в случае прорыва фильтрующей перегородки в ней, не останавливая при этом установку.
Фильтрпресс с выключающимися рамами, разработанный В/К «Реготмас», ранее использовали на маслорегенерационных установках типа «Цехфильтр», ВИМЭ-2, РМ-30 и др. В настоящее время выпускаются установки только с фильтрпрессами, имеющими для отвода фильтрата общий канал, образуемый плитами и рамами (рис. 44).
Преимущество этой конструкции — возможность подачи фильтрованного масла под давлением в емкость чистого масла, находящегося выше уровня фильтрпресса.
Фильтрпресс состоит из чередующихся плит и рам одинаковых размеров. Рамы и плиты опираются боковыми выступами на две параллельные траверсы (брусья). Между ними проложены перегородки из бельтинга и фильтровального картона. Рамы и плиты,
уплотненные по периметру краями этих перегородок, прижимаются к неподвижной плите, закрепленной на станине фильтра, при помощи перемещающейся на траверсах подвижной нажимной плиты с червячным нажимным устройством.
Для сборки фильтрпресса на траверсы ставят поочередно плиты и рамы: к неподвижной плите ставят раму, затем плиту, снова раму и т. д. Следует подчеркнуть, что в некоторых случаях неподвижную и зажимную плиты отливают заодно с рамами. Тогда сборку фильтра начинают с плиты и заканчивают плитой.
Рис. 44. Фильтрпресс:
1 и 2— неподвижные опорные плиты; 3 — траверсы; 4 — подвижная плита;
5 — рама; 6 — нажимная плита; 7 — червячный винт с рукояткой.
На каждую плиту навешивают салфетку из бельтинга, затем прокладывают фильтровальную бумагу. Отверстия в салфетке и бумаге должны точно совпадать с отверстиями плит и рам; соответствие расположения отверстий проверяют шомполом. Длина и ширина салфеток бельтинга должны быть такими, чтобы они покрывали плиту с обеих сторон с напусками до 50 мм с боков и снизу. В салфетках прорезаны круглые отверстия, соответствующие отверстиям в плитах и рамах. Чтобы правильно вырезать отверстие, нужно салфетку надеть на плиту и сильно прижать к ней, при этом получаются круглые оттиски, по которым и вырезают отверстия. Фильтровальную бумагу нарезают отдельными листами, отверстия в бумаге пробивают специальным дыроколом или пробойником.
Как правило, масло подается на фильтрпресс насосом. Оно не должно содержать воды, так как фильтровальная бумага поглощает воду, разбухает и фильтрация прекращается. Этим свойством бумаги иногда пользуются на практике для удаления следов влаги с целью получения трансформаторных масел с высоким пробивным напряжением. В таких случаях берут сульфатно-целлюлозный картон типа, применяемого для фильтрации вин — марки Ш или Т (ГОСТ 12290—66).
Для предохранения масла от попадания в него бумажных волокон надо в каждой фильтрующей секции после пористой мягкой бумаги дополнительно установить лист обычной фильтровальной бумаги.
Температура масла, подаваемого на фильтрпресс, должна быть 80—90° С для индустриальных и 140—150° С для автомобильных и дизельных масел.
Следует отметить, что Первую (мутную) порцию фильтрованного масла (15—20 л) собирают в отдельную емкость. Фильтрат должен быть совершенно прозрачным, без каких-либо механических включений. С течением времени скорость фильтрации (производительность фильтрпресса) при постоянных давлении и температуре снижается. Для сохранения производительности на прежнем уровне приходится повышать давление, которое к концу процесса достигает 4—5 кГ/см2. Повышение давления свидетельствует о загрязнении фильтрующей перегородки и необходимости перезарядки фильтра.
Московский завод «Реготмас» выпускает маслорегенерационные установки в комплекте с фильтрпрессами, фильтрующая поверхность которых равна 1,2 и 4 м2. Грязевая емкость фильтра с фильтрующей поверхностью 4 м2 составляет примерно 37—38 кг грязевых отложений — в основном в виде спрессовавшейся лепешки отбеливающей глины.
Для очистки масел выпускают фильтрпрессы как самостоятельные установки в комплекте с масляным насосом, электродвигателем -и фильтром грубой очистки. Их фильтрующая поверхность равна 0,9; 1,9; 2,2 и 2,8 м2. Производительность фильтров 1500 и 3000 л!ч (по трансформаторному маслу).
Фильтрпрессы ФП-1500 и ФП2-3000 для очистки трансформаторных и турбинных масел, а также дизельных топлив от механических примесей (и отбеливающей глины, если фильтрпрессы включены в схемы регенерационного оборудования) характеризуются следующими данными:
| ФП-1500 | ФП2-3000 |
Производительность, л/ч | 1500 | 3000 |
Рабочее давление, кГ/см2 | 3—4 | 2—4 |
Требуемая мощность, кВт | 1,0 | 1,7 |
Габариты, мм |
|
|
длина | 1060 | 1000 |
ширина | 530 | 530 |
высота | 984 | 986 |
Вес, кг | 300 | 313 |
Фильтрпрессы ПР2,2—315/16ч и ПР2,8—315/25ч для фильтрации трансформаторных масел вместе с насосами смонтированы на тележке; в них предусмотрен закрытый отвод фильтрата, фильтрующая поверхность их равна 2,2 и 2,8 м2.