Об’єктом автоматизації в даній дипломній роботі виступає технологічний процес фільтрації опадів за допомогою барабанного вакуум-фільтру. До складу установки входить таке основне технологічне обладнання:
- резервуар для осаду 1;
- насос для подачі осаду 2;
- дозатор 3;
- вакуум-фільтр 4;
- ресивер 5;
- повітродувка 6;
- вакуум-насоси 7;
- насос для відкачування фільтрату 8;
- резервуар фільтрату 9.
Осад з резервуару для осаду 1 на вакуум-фільтр 4 подається насосом 2 через дозатор 3. Барабан вакуум-фільтру 4 має дві бічні стінки: внутрішню суцільну і зовнішню перфоровану, обтягнуту фільтрувальної тканиною. Простір між стінками розділене на 16-32 секції, не сполучені між собою. Кожна секція має відвідний колектор, що входить в торці в цапфу, до якої притиснута нерухома розподільна головка. У зоні фільтрування осад фільтрується під дією вакууму. Потім осад просушується атмосферним повітрям. Фільтрат і повітря відводяться в загальну вакуумну лінію. У зоні знімання осаду в секції подається стиснене повітря, що сприяє відділенню зневодненого осаду від фільтрувальної тканини. Осад знімається з барабана ножом. У зоні регенерації тканину продують стисненим повітрям. Для поліпшення здатності, що фільтрує тканини через 8-24 години роботи фільтр регенерують – промивають інгібіторською кислотою або розчинами ПАР.
Фільтрат разом з повітрям з вакуум-фільтра 4 відводиться до ресивера 5. У ресивері 5 поділяються фільтрат і повітря. Для створення вакууму застосовують мокроповітряні вакуум-насоси 7.
Фільтрат з ресивера 5 видаляється відцентровим насосом 8 і направляється в ущільнювачі, так як фільтрат містить коагулянти, які не прореагували, що сприяють кращому ущільненню.
При вакуум-фільтруванні вакуум становить 40-65 кПа (300-500 мм рт.ст.), тиск стисненого повітря для віддуву осаду – 20-30 кПа (02-03 кгс /см2).
При проектуванні установок вакуум-фільтрування опадів для їх зневоднення кінцева задача розрахунку полягає у визначенні залежно від кількості оброблюваного осаду числа робочих і резервних вакуум-фільтрів.
Недоліками вакуум-фільтрів є складність управління, низька надійність, неможливість використання органічних флокулянтів для кондиціонування осаду, громіздкість і забрудненість робочого середовища.
Таблиця 1 – Норми технологічного режиму
Найменування об'єкту | Найменування параметру | Одиниця вимірювання | Номінальне значення | Допустиме відхилення |
Резервуар для осаду поз. 1 | Рівень осаду | % | 40-80 | ±10 |
Дозатор поз. 3 | Витрата суспензії | т/год | 2,9 | ±0,2 |
Рівень | % | 20-80 | ±10 | |
Вакуум-фільтр поз. 4 | Вакуум | кПа | ±10 | |
Тиск стиснутого повітря | кПа | ±5 | ||
Вологість суспензії | % | ±7 | ||
Частота обертання барабану | об/хв | 0,145 | ±0,01 | |
Рівень осаду | мм | ±2 | ||
Витрата фільтрату з повітрям | т/год | 2,4 | ±0,2 | |
Витрата повітря | м3/год | ±1000 | ||
Ресивер поз. 5 | Вологість фільтрату | % | ±2 | |
Резервуар фільтрату поз. 9 | Рівень | % | 20-80 | ±10 |
Таблиця 2 – Задачі контролю та керування технологічним процесом
Найменування об’єкту | Найменування параметрів | Номінальне значення | Інформаційні функції | Керуючі функції | ||||
Відображення | Реєстрація | Сигналізація | Регулювання | Логічне керування | Ручне керування | |||
Резервуар для осаду поз. 1 | Рівень осаду | 40-80 % | + | - | + | - | - | - |
Насос для подачі осаду поз. 2 | Робота електроприводу | - | + | - | + | - | + | + |
Дозатор поз. | Витрата суспензії | 2,9 т/год | + | + | - | + | - | + |
Рівень | 20-80 % | + | - | + | + | - | + | |
Вакуум-фільтр поз. 4 | Вакуум | 50 кПа | + | - | + | - | - | - |
Тиск стиснутого повітря | 25 кПа | + | - | + | - | + | + | |
Вологість суспензії | 80 % | + | + | - | - | - | - | |
Частота обертання барабану | 0,145 об/хв | + | - | + | - | + | + | |
Рівень осаду | 9 мм | + | - | + | + | - | + | |
Витрата фільтрату з повітрям | 2,4 т/год | + | + | - | + | - | + | |
Витрата повітря | 25000 м3/год | + | + | - | + | - | + | |
Робота електроприводу | - | + | - | + | - | + | + | |
Ресивер поз. 5 | Вологість фільтрату | 9 % | + | + | + | - | + | + |
Повітродувка поз. 6 | Робота електроприводу | - | + | - | + | - | + | + |
Вакуум-насос поз. 7 | Робота електроприводу | - | + | - | + | - | + | + |
Насос для відкачування фільтрату поз. 8 | Робота електроприводу | - | + | - | + | - | + | + |
Резервуар фільтрату поз. 9 | Рівень | 20-80 % | + | - | + | + | - | + |