FAQ

Funcionamiento de un Filtro prensa

Mecanismo y procedimientos técnicos

El filtro prensa es una máquina que opera discontinuamente. Para la filtración, separación de sólidos y líquidos durante un lote / carga, se necesitan un número necesario de etapas para este procedimiento.

Tanto la elección de una máquina óptima, como los procedimientos y procesos de ingeniería son necesarios para el funcionamiento del sistema y el cumplimiento de los requisitos dados.

Mecanismo y procedimientos técnicos
Mecanismo y procedimientos técnicos
carda-used-machines.com

En el dibujo (arriba) se muestra los conjuntos y componentes necesarios de este sistema:

  • Filtro prensa con sistema hidráulico y sistema de transporte de placas para la apertura de las cámaras.
  • Placas: Dos placas juntas forman una cámara. Estas placas son en polipropileno y llevan una tela filtrante a ambos lados.
  • Válvulas para lodos, agua de lavado y filtrados de aire a presión.
  • Bomba de lavado para torta; inclusive indicador de medición, de presión y flujo.
  • Bomba de alimentación con control; inclusive indicador de medición, de presión y flujo.
  • Sistema de limpieza de alta presión para el lavado de las telas filtrantes.

Tipos de filtros prensa

Las diferencias entre las distintas marcas son mínimales. Cualquier constructor de máquinas puede diseñar y construir un filtro prensa.

Las principales diferencias entre los filtros prensa son: Su operación o manejo, el resultado de filtración / separación y la fiabilidad del sistema a buscar.

Para el usuario, los siguientes aspectos son importantes:

  • Robusta, sólida y confiable construcción mecánica. Buenos filtros prensa son de diseño sencillo.
  • El uso de componentes que se han ensayado o probado.
  • Mantenimiento fácil, servicio rápido del fabricante y costos de funcionamiento baratos.
  • Filtro prensa totalmente automático y sencillo de usar.

El la práctica se pueden encontrar algunas discrepancias una y otra vez. Algunos fabricantes de filtros prensa ahorran en el transporte de las placas, otros los construyen caros, con placas de cabezal móvil, de modo que las tolerancias en la máquina puedan ser compensadas.

Placas para filtros prensa:

  • Elementos filtrantes / placas en polipropileno se usan desde hace más de diez años. Estos elementos / placas son livianos y baratos.
  • Elementos / placas en acero fundido se utilizan cuando el material a filtrar tiene temperaturas muy elevadas. Estas placas son muy pesada y caras.

Telas filtrantes:

Las telas filtrantes son muy importantes para el efecto de filtración / separación y el desprendimiento o bajada de torta de las cámaras.

Proveedores de telas filtrantes hay muchos. A tener en cuenta, son las diferencias en la calidad de los tejidos y especialmente en la meticulosa confección de estas telas.

Varios detalles son particularmente importantes para la elección de la telas filtrantes:

  • El material de las telas es generalmente en polipropileno. Pero cada tejido tiene unas características fisico-químicas concretas, que lo hacen apto para retener determinados compuestos en la disolución.
  • Las fibras de las telas están compuestas de hilos en Multi y mono-filamentos. Hay que tener en cuenta que este ligado va directamente relacionado con la forma y tamaño del sólido en suspensión, ya que este determina la forma del “orificio” que debe retener unas partículas y dejar circular otras.
  • Las superficie de las telas deben ser térmicamente lisas y fijas.
  • El encaje de una tela en la placa debe ser perfecto y garantizado.

Regulación de la bomba de alimentación

Generalmente, se utilizan bombas de lodos para alimentar los filtros prensa, como por ejemplo:

  • Bombas de tornillo sin fin excéntricas.
  • Bombas de membrana con pistón
  • Bombas de membrana esférica.
  • Bombas de pistón giratorio.

Lo más importante en estas bombas es el control y regulación de ellas.

Aspectos importantes para el funcionamiento de una bomba de alimentación:

  • Las bombas de alimentación deben ser operadas con un convertidor de frecuencia.
  • Como variable controlada para una bomba de alimentación, se tienen que incluir la presión de filtración, el flujo volumétrico y la entrada absoluta por lote / carga.
  • El control de mando de un bomba de alimentación, debe permitir, en determinadas áreas, el ajuste de algunos parámetros individualmente. En particular:
    • La presión de filtración máxima admisible.
    • La puesta en marcha de la bomba de alimentación.
    • Der Verlauf der Filtratkennlinie
    • Las características de transcurso del filtrado.
    • Condiciones de apagado de la bomba de alimentación.
  • Para que estos procesos sean posibles, son necesario algunos elementos reguladores como por ejemplo: los sensores de presión en el filtro prensa, medidores de flujo y controles operadores óptimos.

Instalación de lavado de alta presión, para telas filtrantes

Las telas filtrantes deben ser lavadas según la contaminación que tengan. Los filtros prensa modernos están equipados con una instalación de lavado totalmente automática y de alta presión.
Esta instalación limpia automáticamente, las telas de cada placa del filtro, con agua limpia y una presión de hasta 100 bar.

Criterios importantes para el sistema de lavado a alta presión:

  • Las telas se deben lavar según la composición del lodo, el proceso de auto limpieza y el número de lotes / cargas diarias que tenga el filtro prensa.
  • Los intervalos de limpieza pueden variar entre una limpieza por semana, hasta una limpieza después de cada carga.
  • En cuanto al tiempo de limpieza y su efecto, se debe elegir una bomba de alta presión con 100 bar. Instalaciones de lavado con menos presión no son eficientes.

Sistema de acidificación para la limpieza química de telas filtrantes y placas.

Los depósitos de óxido de calcio (cal), en las telas filtrantes y placas, no se pueden limpiar con una bomba de alta presión. Para eliminar esta cal se debe dejar circular en las placas y telas una solución de ácido clorhídrico diluido o hidróxido de sodio.

En el pasado algunas empresas no utilizaban este sistema. En este caso, se desmontaban y lavaban en acido las telas filtrantes, o una limpieza química no se realizaba. Hoy en día, sabemos como resultado, que hay una serie de problemas si no se hace la limpieza química.

Las ventajas de una limpieza química son:

  • Depósitos de óxido de calcio en y detrás de las telas filtrantes su pueden únicamente eliminar con una limpieza química.
  • Depósitos de óxido de calcio en la superficie de las placas y en especial en los agujeros de drenaje solo se pueden eliminar con una limpieza química.
  • En un buen sistema de acidificación de limpieza, el ácido clorhídrico diluido será recirculado continuamente. Este método es eficaz y el más barato.
  • Varios fabricantes ofrecen estos sistemas de acidificación para limpieza tanto manual como automática. Los sistemas automatizados proporcionan resultados homogéneos a sistemas manuales.

Control de un filtro prensa

Hoy en día se utilizan controladores lógicos programables, más conocidos como PLC (en inglés Programmable Logic Controller), estos son utilizados para automatizar los procesos electromecánicos del filtro.
La experiencia a demostrado que la instalación de este sistema facilita el control de la máquina con múltiples señales de entradas y salidas.

Para el operador, los siguientes criterios le pueden servir de guía:

  • Los parámetros variables como la presión, el flujo y la temperatura debe medirse he integrarse en el proceso de elaboración.
  • Todos estos parámetros variables, se deben poder cambiar sencillamente por el personal operador. La instalación técnica correcta de los PLC no es una cuestión de costos, si no de los conocimientos técnicos de los expertos.
  • Hoy en día se utilizan las pantallas LCD (Pantallas de cristal liquido) para poner a la vista los procesos actuales de los parámetros variables.
  • Todos estos parámetros variables, así como los cambios individuales deben ser documentados o registrados. (En muchos casos no se pueden buscar las irregularidades ya que no hay una documentación del funcionamiento del filtro).

Ingeniería de procedimientos y procesos

El proceso de salida de un lote / carga se puede definir de manera muy precisa. Con ayuda de la configuración del control del sistema y la tecnología de medición, control y regulación se pueden controlar y ajustar los parámetros variables manual o automáticamente.

La siguiente sección describe los pasos en general del filtrado en lote / carga.
1. Maniobra de cierre del filtro prensa.
2. Filtrar el material o lodos.
3. Secar la torta filtrada.
4. Abrir el filtro y sacar la torta.

Paso 1: Maniobra de cierre

Para el cierre de las cámaras, de un filtro prensa, se utiliza un sistema hidráulico que junto con el cilindro hidráulico cierra las placas o elementos filtrantes con una fuerza de cierre definida.

Aspectos importantes son:
  • Las placas o elementos filtrantes tienen que estar correctamente puestas / suspendidas en el filtro. Es importante asegurarse que no haya objetos extraños entre estos elementos o placas. La superficie de sellado de los elementos / placas deben mantenerse limpias.
  • Para una presión de trabajo de alrededor de 10 bar, se requiere una fuerza de cierre hidráulico de 1.585 kN.
  • La fuerza de cierre debe mantenerse dentro de limites estrechos. Para esto, se debe controlar la presión de cierre hidráulica del filtro prensa. -Disminuye la presión hidráulica del filtro, la bomba hidráulica tiene entonces que recuperarla. Aumenta la presión hidráulica del filtro sobre los limites máximos se tiene entonces que reducir la presión con ayuda de la válvula de rebose.
En la práctica se conocen diversos problemas:
  • Si es demasiado alta la fuerza de cierre del filtro prensa, se pueden deformar los elementos filtrantes / placas y así un daño total de los mismos.
  • Si se sobrecargan los bordes de sellado de las telas filtrantes, su duración de vida se reducirá considerablemente.
  • El filtro prensa y los elementos filtrantes / placas deben tener una colocación geométricamente correcta. Maniobra de cierre e incorrecta colocación / emplazamiento conducen a daños permanentes.

Paso 2: Filtración de material / lodos

Cuando el tanque de almacenamiento alcanza un volumen mínimo de llenado se puede alimentar el filtro prensa con el material / lodos. Al principio, cuando las cámaras del filtro no están llenas, la bomba suministra un caudal / flujo volumétrico muy alto. Al final de la etapa, cuando las cámaras están casi llenas, aumenta la presión de filtrado y el caudal / flujo volumétrico de la bomba se reduce.

Aspectos importantes para el funcionamiento práctico:
  • La bomba centrifuga debe estar equipada con un arrancador de motor suave (equipo que contribuyen a disminuir el pico de corriente de energía eléctrica al momento de arrancar motores de grandes potencias y/o disminuir el par de arranque en maquinaria especializada).
  • La capacidad / rendimiento de la bomba, depende de la consistencia de los lodos filtrados y debe adaptarse a esta consistencia, acá es absolutamente beneficioso tener un convertidor de frecuencia para el control variable de la bomba.
  • Las cámaras del filtro prensa se deben llenar de manera uniforme.
  • Es demasiado bajo el relleno de las cámaras se reduce entonces la duración de vida de los elementos filtrantes / placas.
  • Es muy importante que el operador conozca la composición y características especificas del material / lodos a filtrar. Solo, en base a estos conocimientos, se pueden elegir los parámetros de filtración y técnicas de control para el filtrado.
  • Al final de la filtración se deben cumplir ciertas condiciones. La presión de alimentación, la capacidad / rendimiento del filtro y la entrada mínima deben alcanzar los valores determinados.
  • Es importante que el control de la bomba sea fácil de configurar, solo así, se puede reaccionar rápidamente y hacer los cambios necesarios si se necesita.
  • El operador debe controlar el llenado de las cámaras y posiblemente corregir los parámetros de composición.

Paso 3: Secado de la torta de filtro

Al final del proceso del filtración, la torta se seca en la mayoría de los casos, con aire comprimido. En esta operación el aire comprimido sopla o expulsa los capilares de agua / líquidos comprimidos en la torta.
El proceso de secado es por lo tanto muy corto.

Aspectos importantes para el funcionamiento en la practica:
  • La torta del filtro, debe ser lo más uniforme posible, para que el secado, sea lo más parejo posible.
  • La presión de aire y el tiempo de secado deben ajustare cuidadosamente a la torta del filtrado.
  • El control del sistema tiene que garantizar que la configuración de los parámetros son fáciles de realizar. Estos incluyen los parámetros de presión de aire y tiempo de secado.

Paso 4: Apertura del filtro prensa y bajado de tortas

Cuando los procesos de filtrado se han completado el filtro se debe dejar / poner en un estado sin presión. Soló entonces, se puede abrir el filtro y vaciar las cámaras.
Generalmente, la torta cae automáticamente de las cámaras, pero el operador debe sin embargo controlarlo.

Aspectos importantes para el funcionamiento en la practica:
  • Las telas filtrantes deben estar limpias para que la torta caiga bien. Si es necesarios se deben lavar estas telas con un sistema de alta presión y/o limpieza química de vez en cuando.
  • El operador tiene que supervisar / inspeccionar la descarga de las cámaras.
  • En el laboratorio se deben determinar una o nos veces el contenido de sólidos en la torta.