搜索
食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备第三节过滤设备过滤是利用多孔介质将悬浮液中的固体微粒截留而使液体自由通过，以使固液分离的操作。食品工业在生产饮料、果汁、糖浆、酒类等类产品时，常用过滤方式除去其中的固形物微粒，以提高产品的澄清度，防止制品日后随保存时间延长发生沉淀。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备第三节过滤设备一、过滤过程及设备类型二、加压式过滤机三、真空过滤机食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备一、过滤过程及设备类型（一）过滤过程过滤操作过程术语:滤浆：被过滤处理的悬浮液;滤渣：滤浆中被截留下来的固体微粒；滤饼：积聚在过滤介质上的滤渣层；滤液：透过滤饼和过滤介质的液体。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备一、过滤过程及设备类型（一）过滤过程工业上常用的过滤介质有三类：①粒状介质，如细砂、石砾、炭等；②织物介质，如金属或非金属丝编织的网、布或无纺织类的纤维纸；③多孔性固体介质，如多孔陶、多孔塑料等。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备一、过滤过程及设备类型（二）过滤机类型按过滤推动力：重力过滤机、加压过滤机和真空过滤机。按过滤介质性质：粒状介质过滤机、滤布介质过滤机、多孔陶瓷介质过滤机和半透膜介质过滤机等。按操作方法：间歇式和连续式过滤机等。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备一、过滤过程及设备类型（二）过滤机类型间歇式过滤机这类过滤机的过滤、洗涤、干燥、卸料四个操作工序在不同时间内，在过滤机同一部分上依次进行。结构简单，但生产能力较低，劳动强度较大。一般加压过滤机多为间歇式过滤机。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备一、过滤过程及设备类型（二）过滤机类型连续式过滤机连续式过滤机的四个操作工序是在同一时间内，在过滤机的不同部位上进行。生产能力较高，劳动强度较小，但结构复杂。一般真空过滤机为连续式过滤机。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备二、加压式过滤机一般情形装置过滤介质或滤饼一侧的压力大气压的压力，在另一侧为常压或略高于常压，由两侧压力差作为过滤推动力的。提供压力的装置：柱塞泵、隔膜泵、螺杆泵、离心泵、压缩气体以及来自压力反应器的物料本身。操作压力一般不低于0.3MPa，常用0.3~0.5MPa，最高3.5MPa。多为间歇操作包括：板框式压滤机、箱式压滤机和叶滤机等。发展方向：自动化、大型化。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备二、加压式过滤机特点：①过滤压力较高，过滤速率较大；②结构紧凑，造价较低；③操作性能可靠，适用范围广。④操作劳动强度较大。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备二、加压式过滤机（一）板框式压滤机结构（图4.32)由机架与板框组成。机架由固定端板、螺旋(或液压)压紧装置及一对平行的导轨组成。活动端板固定端板食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备二、加压式过滤机（一）板框式压滤机滤框和滤板（图4.33)（1)过滤板（1)滤框（1)洗涤板料料通道洗液通道滤液或洗液出口洗液出口食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备二、加压式过滤机（一）板框式压滤机进料方式底部进料能够快速排除滤室中的空气，对于一般的固体颗粒能形成厚度均匀的滤饼。顶部进料，可得到最多的滤液和湿含量最少的滤饼，适用于含有大量固体颗粒，有堵塞底部进料口趋势的物料。大型的压滤机则采用底部和顶部同时进料方式。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备二、加压式过滤机（一）板框式压滤机滤液排出方式－－－－暗流方式由滤板、滤框上的排液孔道形成贯通压滤机整个工作长度的滤液密封通道，滤液经滤板上的排液口流向滤液通道，再从固定端板的排液管道流向滤液贮罐。用于滤液是易挥发的或要求清洁卫生避免染菌的物料的过滤。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备二、加压式过滤机（一）板框式压滤机滤液排出方式－－－－明流方式通过每块滤板排液口各自直接流到压滤机下部的敞口集液槽可以观察到每块滤板流出的滤液流是否澄清；若滤布破损，滤液混浊，可关闭此滤板的排液阀，而整个过滤过程仍可继续进行。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备二、加压式过滤机（一）板框式压滤机操作图4.34明流式板框压滤机流程（１）过滤流程板框压滤机的操作可分为过滤和洗涤两个流程。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备二、加压式过滤机（一）板框式压滤机操作图4.34明流式板框压滤机流程（２）洗涤流程食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备二、加压式过滤机（一）板框式压滤机板框尺寸100mm×100mm~1550mm×1800mm,厚30~200mm;操作压力范围在0.1~1MPa之间，通常0.7MPa。滤速滤饼湿含量取决于:物料性质滤框有效厚度操作压力食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备二、加压式过滤机（一）板框式压滤机特点优点：过滤面积大、占地小、构造简单、制造方便、过滤推动力大、对物料适应性好。缺点：装拆动强度大、间歇操作、滤布消耗量大。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备二、加压式过滤机（二）叶滤机主要由耐压的密闭圆筒形罐体及安装在罐体内的多片滤叶组成。立式叶滤机卧式叶滤机罐体取向结构形式滤叶安装取向垂直型水平型食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备二、加压式过滤机（二）叶滤机滤叶滤叶的形状有矩形、圆形等，有固定的和可转动的。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备二、加压式过滤机（二）叶滤机滤叶剖面如图4.35所示。由金属筛网框架或带沟槽的滤板组成。框架或板可覆盖滤布，或预涂硅藻土后再进行正常过滤操作。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备二、加压式过滤机（二）叶滤机滤叶－－－取向垂直滤叶－－－两面均能形成滤饼，水平滤叶－－－只能在上表面形成滤饼。在同样条件下，水平滤叶的过滤面积为垂直滤叶的1/2，但水平滤叶形成的滤饼不易脱落，操作性能比垂直滤叶好。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备二、加压式过滤机（二）叶滤机垂直滤叶型叶滤机（图４.35)食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备二、加压式过滤机（二）叶滤机水平滤叶型叶滤机（图４.36)食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备二、加压式过滤机（二）叶滤机过滤和洗涤过滤时，将滤叶置于密闭槽中，滤浆处于滤叶外围，借滤叶外部的加压或内部的真空进行过滤，滤液在滤叶内汇集后排出，固体粒子则积于滤布上成为滤饼（厚5~35mm）。滤饼可用不同方式清除。洗涤时，以洗液代替滤浆，洗液的路径与滤液相同，经过的面积也相等。如果洗液黏度与滤液黏度大致相等，压差也不变，则洗涤速率与过滤终了速率相等。此为叶滤机的特点之一。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备二、加压式过滤机（二）叶滤机特点优点：灵活性大，人力使用经济，单位体积生产能力较大，而且单位体积具有很大的过滤面积。另外洗涤速率较一般压滤机快，而且洗涤效果较好。缺点：构造复杂，成本高，滤饼不如压滤机干燥，可能造成滤饼不均匀的现象，使用的压差通常不超过400kPa。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备二、加压式过滤机（二）叶滤机应用利于取得滤液,适用于过滤周期长、滤浆特性恒定的过滤操作。在食品工业中，加压叶滤机大多作为硅藻土预涂层过滤机使用。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备二、加压式过滤机（二）叶滤机一套带硅藻土预涂罐的叶滤机装置食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备三、真空过滤机真空过滤机-----过滤介质上游为常压，下游为真空，由上下游两侧的压力差形成过滤推动力而进行固、液分离的设备。常用真空度0.05~0.08MPa，也有低于0.09MPa的。有间歇式和连续式（更广泛应用）两种型式。连续式－－－转鼓式和转盘式。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备三、真空过滤机主要优点：可以连续操作；劳动强度小；能直接观察到过滤情况，及时发现问题，便于检查；。主要缺点：不能过滤低沸点滤液的物料：不能过滤会形成可压缩滤饼的难过滤物料；真空系统需经常维护；如进料固体颗粒浓度和粒度分布变动大，则过滤效果差。。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备三、真空过滤机（一）转筒式真空过滤机外形食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备三、真空过滤机（一）转筒式真空过滤机结构（图4.37)0.3~4.5m3~6m若干个扇形格室吸管与空心轴内的孔道相通位于空心轴端的转动盘多孔板或特殊的排水构件组成，上面覆滤布过滤面积一般为5~40m2,最大可达50m2。分配头至滤液槽转筒至洗液槽滤浆槽工作原理(图4.38)至滤液槽至洗液槽过滤区吸干工区工作原理(图4.38)食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备三、真空过滤机（一）转筒式真空过滤机分配头（图4.39)转动盘与固定盘紧密配合，构成一个特殊的旋转阀，称为分配头，如下图所示。固定盘分成若干个弧形空隙，分别与减压管、洗液贮槽及压缩空气管路相通。（1）转动盘（2）固定盘食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备三、真空过滤机（一）转筒式真空过滤机优点可连续生产，机械化程度较高；可以根据料液性质、工艺要求，采用不同材料制造成各种类型，以满足不同的过滤要求(通常，对于悬浮液中颗粒粒度中等、黏度不太大的物料，转筒真空过滤机均适用)；可通过调节转鼓转速来控制滤饼厚度和洗涤效果；滤布损耗要比其它类型过滤机为小。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备三、真空过滤机（一）转筒式真空过滤机缺点过滤推动力小，仅利用真空作为推动力。由于管路阻力损失，最大不超过80kPa，一般为267~667kPa。因此，不易抽干，滤饼的终湿度一般在20％以上；设备加工制造复杂，主设备及辅助真空设备投资昂贵，消耗于抽真空的电能高，同时过滤面积愈大制造愈加困难。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备三、真空过滤机（二）转盘式真空过滤机结构(图4.40)由一组安装在水平转轴上并随轴旋转的滤盘（或转盘)所构成。结构和操作原理与转筒真空过滤机相类似。盘的每个扇形格各有其出口管道通向中心轴，食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备三、真空过滤机（二）转盘式真空过滤机操作与转筒真空过滤机甚为相似。每一转盘即相当于一个转鼓，操作循环也受旋转阀的控制。每一转盘各有其滤饼卸料装置，但卸料较为困难。食品工厂机械与设备——第四章分选分离机械与设备三、真空过滤机（二）转盘式真空过滤机特点优点：非常大的过滤面积，可以大到85m2，其单位过滤面积占地少，滤布更换方便、消耗少、能耗也较低。缺点：滤饼的洗涤不良，洗涤水与悬浮液易在滤槽中相混。