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プレスフィルタは、懸濁液の固相を分離（フィルタリング）するための機器です。このような機器の動作特徴は、周期的な動作（動作サイクルをフェーズに分けられ）、ならびに比較的高い圧力（2〜6 MPaまで）の下で濾液の外部強制供給です。このフィルタの一般的な名前は、機械プレスや油圧プレスと同様の作動室のシール構造に由来しています。
プレスフィルタは、比較的に少ない割合の固相を含む懸濁液の濾過に広く使用されます。構造によりフレームとチャンバ、ならびに同様の動作原理を持つ自動チャンバプレスフィルタが分類されます。外部ポンプの影響下で濾過される懸濁液は、フィルタのフレームまたはチャンバ内部のキャビティに供給されます。これにより液相はフィルタ隔膜を通過し、排水路でトレイまたは閉コレクタに排出されます。（トレイの場合オープン濾液排出、コレクタの場合クローズ濾液排出です）。形成された沈殿物の排出は手動（振り落とし、水洗浄またはシャベル落とし）または自動で行われます。後者の場合、フィルタは、手動操作を必要とせず、設定されたプログラムサイクルで厳密に動作します。
濾過表面積は2〜800平方メートルです。懸濁液の入口圧力は2 MPaまでです。フレームとプレートは鋳鉄、鋼または防錆コーティングの鋼から作られます。フィルタ構造にはアルミニウム、チタンの合金が使用され、ゴムやプラスチック製のものも用います。
プレスフィルタは、単位面積当たりの大きい濾過面、大きい差圧（すなわち、強い駆動力）、可動部が無いこと、および個々のプレートの動作の制御可能性を特徴とします。
プレスフィルタ処理過程は、周期的に繰り返される4サイクルで構成されます。
プレスフィルタは一般的な連続フィルタです。濾布を挟むプレートとフレームのシステムです。フレームとプレートは片方でフレームレールに位置され一列で垂直に取り付けられます。プレートは、縁部で滑らかな表面と中央で波形表面を有します。プレート底板の溝は、濾液の除去ダクトに繋がります。プレートの上部にある中心の穴が懸濁液供給、縁部の二つ穴が洗浄液を供給します。同様の穴がフレームにもあります。
フレームとプレートのパッケージは、二つの支持板の間に設置され、その片方が固定され、もう一方がローラ上を移動します。組み立ての時、プレートの穴はフレームの穴と合わせられ、流体および空気が供給される貫流チャネルが形成されます。プレートとフレームの間には沈殿物用のチャンバが形成されます。濾布のエッジがシールとして機能します。
貫流チャネルによりフィルタチャンバには濾液が圧送され、濾布を通過し溝でチャネルに流れ落ち、容器内に収集されます。沈殿物は室内に残ります。チャンバは固体で一杯になった後、懸濁液の供給が停止され、洗浄液が供給されます。従って、各2のドレインチャンネルは閉じられ、洗浄液が両方の濾布とその間の残渣を通過します。次のステップでは、チャンバは、空気または熱い蒸気でパージされます。最後にフレームとプレートが開かれ、残渣が除去されます。その後、濾過サイクルが繰り返されます。
必要であれば、鋼は、鋳鉄またはセラミック製のプレートおよびフレームは、冷却剤または冷媒が供給される特別なチャネルが備えられます。プレスフィルタの作業面積は140㎡、圧力は1.5 MPaまで達します。
自動化されたプレスフィルタは生産で広く使われます。このプレスフィルタのパッケージは、多孔シートで覆われたフィルタプレートからなります。シートとプレート表面の間に濾液のための空間が残されます。プレートとフレームとの間に防水ダイアフラムが設置されます。プレートとフレームは、2枚の支持板との間で締め付けられ、懸濁液の分離プロセスが行われるチャンバを形成します。フィルタ膜として板の間に挟まれ、油圧装置により引っ張られる長い濾布が使用されます。
パッケージを組み立てる際、プレートの既存の穴が整列し、貫通チャネルを形成します。これらで懸濁液、洗浄液および送風用の空気が供給されます。また、濾液、液体と空気吐出用のチャネルもあります。懸濁液分離、洗浄および固相乾燥の後、ダイヤフラムとプレートの間の空間に残渣抽出のために圧力下で水が供給されます。次いで、プレートが離れ、濾布から堆積物が落とされます。残渣の層は、パッケージの両側に延びるコンベヤ上に落とされます。
プレスフィルタのこの一種の主な利点は、プロセスの自動化、小型化、残渣脱水、プレートを離れて移動する、残渣排出、パッケージ組み立ての短時間（動作の時間は数分以内）です。
フィルタリングするには、様々な構造、サイズと機能を持つ多くのフィルタがあります。化学業界で最も一般的な機器の一つはフレームプレスフィルタです。
フレームプレスフィルタは、一列に交互に配置され、支持体に取り付けられた矩形のプレートとフレームのパッケージで構成されます。プレートは、波形の表面を有し、濾布で覆われます。懸濁液は、フレームキャビティ内にチャネルで圧送され、フィルタ隔壁により分離されます。濾布の表面上に固体が残され、流体が濾布を通過して濾液を収集するためのコンテナ内にプレートチャネルで排出されます。濾過完了後、濾布で形成された残渣は除去されます。そのためにフレームおよびプレートが離れ、固体粒子の層は自重やクリーニングブレードで除去されます。次いで、プレートを閉じ、濾過サイクルが繰り返されます。
チャンバプレスフィルタは、化学産業における懸濁液の残渣の濾過および洗浄のために使用されます。このタイプのフィルタは、下記の産業分野で使用されます。
構造的には、チャンバプレスフィルタが垂直に配置されるプレートの組み合わせからなります。プレートの種類は下記の通りです。
すべてのプレートは、長手方向スクリードに取り付けられます。スクリード上にはプレートを移動させるガイドがあります。プレスが閉じたとき、フィルタプレートは接触プレートとともに濾過および洗浄室を形成します。チャンバの厚さは30mmです。懸濁液は、プレートに形成されたマニホールドを介して供給されます。濾液はプレートの下部に配置された排出ヘッダに接続されたノズルを通って排出されます。プレスフィルタは、残渣洗浄のために還流で洗浄液を供給する孔を備えます。洗浄濾液はフィルタ軸の右側に排出されます。洗浄液は、濾布の下に供給され、残渣が二重層を通過した後、次のプレートの濾布を介してコレクタにチャネルで排出されます。
濾布再生機構は、ガイドに沿って移動するスプレー付きトロリーから成ります。再生はプレートに沿ってスプレー装置の前方への移動中に行われます。再生はきれいな水で行われます。水はトレイ上に回収されます。残渣を吐出するにはトレイが2本の油圧シリンダによって開放されます。
プレートおよびフレームまたはプレートのみのパッケージにおける接合部を密封するには、クランプを介して一定のР力を作成する必要があります。Pは下記の式で計算します。
P ≥ Qd + Rpr
Qdはフィルタリングまたは沈殿物を洗浄する工程中に発生する特別な力で、作動室の空洞内の内部圧力Pの作用により生じる力です。Rprはシールの反応です。
Qd = p·Fw
Rpr = m·p·Fу
Fwはプレートの作業面です。Fyは圧力表面です。mは追加の係数（プレスフィルタのためにmは常に3に等しい）。p力は計算における主要なワークロードとして提示され、例えば、プレスフィルタのフレーム用などです。
電気機械式駆動付きクランプ機構の力Pの計算は、いくつかのステップで行われます。貨物ネジ強度と安定性を計算し、次いでスラスト軸受およびトルクナットの寿命を計算します。その後、エンジン動力を計算し運動連鎖の要素を選択します。
油圧駆動を使用するクランプ機構の同じ力は、次のように計算されます。油圧シリンダの寸法を計算した後、非標準寸法の場合に油圧シリンダの強度を計算します。
手動駆動機構を用いた場合、まず軸ネジを計算し、次いで、輪アームおよびラチェットレバーに必要な力を計算します。フィルタ用のV型ストッパは、一般的にセルフロックとして計算されます。
プレスフィルタは化学業界で広く使用されます。このようなフィルタの動作過程は、約3〜4気圧の圧力で液体を押すことによって加速されます。
そのようなフィルタは、間に濾布を挟んだ硬性の膜によって分けられたいくつかのチャンバから成ります。パーティションは濾過の懸濁液の分布、洗浄液の流出入、濾液ドレインと他の液体の排出に必要なチャネルを用います。
濾過用の懸濁液は、チャンバ内に一定の圧力下で供給されます。濾布を通って流れる流体は、さらにチャネルを通ってトラフ内に除去されます。残渣はフィルタリング膜に付着してドウ状の圧縮層を形成します。
濾過を冷却または加熱で行われる場合、プレスフィルタは冷媒または蒸気を供給する特別なチャネルを備えます。
プレスフィルタはチャンバおよびフレーム種類があります。
フレームプレスフィルタは、互いに交互する矩形フレームとプレートから成ります。フレームとプレートとの間に濾布が挟まれます。2枚の隣接するプレートとその間に位置するフレームは、個々の動作フィルタチャンバを形成します。このようなフィルタのプレートには排水手段（溝）が備えられ、収集チャネルに濾液を排出するのに利用されます。この溝は同時に2つの隣接するチャンバから排出します。フレームとプレートは数気圧の圧力に耐えるのに十分な厚さを有します。チャンバに濾過される液体を供給するには、フレームとプレートの上部に位置し、軸方向に一致する穴が使用されます。濾液の流出はプレートの底部に配置される弁を介して行われます。
フレームプレスフィルタにおける濾過は次のように行われます。流体は、中央チャネル内に圧送され、次にフレームの上部の貫通穴を介して内部チャンバに流されます。濾布を通過する流体は、溝を通ってプレートに流れ、その後、下段集合チャネルに流されます。濾過後、流体が外部に流出弁から除去されます。チャンバ内のフィルタ膜に残渣が残されます。チャンバは残渣で一杯になった場合、弁から濾液が流れない時に分かり、残渣の洗浄および除去を開始します。
残渣を洗浄するには、プレスフィルタは、フレーム、プレートの上部でチャンバ空間に連続するチャネルが設けられます。残渣を洗浄するための水はフィルタ膜の裏面から供給され、チャンバ内の残渣の層を通って隣接するプレートのチャネルに回収されます。洗浄を行うためには、すべてのプレートの弁ではなく、2枚毎のプレートに１弁を開けます。したがって、濾過にはすべての弁を開く必要があります。洗浄の際、すべての偶数プレートの弁は懸濁液が供給される点から開かれ、すべての奇数プレートの弁が閉じられます。洗浄工程が終了した後、残渣を乾燥しなけばなりません。そのため、プレスフィルタに圧縮空気がパージされます。その後、残渣を排出することができます。
フレームの厚さは、20〜50 mmとされます。プレスフィルタで使用されるフレームの数は、必要な性能および残渣量に依存し、10から60の範囲です。
プレートとフレームは、フレームに取り付けられている水平ガイド上に取り付けられます。プレートとフレームは、手動油圧またはスクリューシールにより圧縮されます。スクリューシールはフレーム数が少ない場合に使用されます。多数のフレームの場合、手動スクリューシールは必要な密度を確保できません。油圧シールは高圧によって形成されます。これらは圧力アキュムレータまたは手動ポンプを備えます。
下図は、フレームプレスフィルタの一例です。
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