근본적으로 현대식 필터 프레스는 두 가지 주요 설계로 분류됩니다. 오목 챔버 필터 프레스와 멤브레인 필터 프레스입니다. 둘 다 프레임을 사용하여 일련의 필터 플레이트와 필터를 압착하여 고체와 액체를 분리하지만, 핵심적인 차이점은 플레이트 자체의 기술과 결과로 생성된 고체 케이크를 탈수하는 능력에 있습니다.
오목 챔버 필터 프레스와 멤브레인 필터 프레스 사이의 선택은 단 하나의 요소, 즉 최종 고체 케이크의 요구되는 건조도에 달려 있습니다. 멤브레인 프레스는 능동적인 "압착"을 통해 우수한 탈수를 제공하지만 복잡성과 비용이 더 높으며, 오목 챔버 프레스는 덜 까다로운 응용 분야에 더 간단하고 경제적입니다.
필터 프레스 작동 방식에 대한 간략한 설명
설계를 비교하기 전에 모든 필터 프레스가 공유하는 기본 구성 요소와 프로세스를 이해하는 것이 중요합니다.
핵심 구성 요소
필터 프레스는 네 가지 주요 부분으로 구성됩니다. 구조적 지지대를 제공하는 프레임, 한 묶음의 필터 플레이트, 각 플레이트를 감싸는 필터 천, 그리고 슬러리와 여과액의 흐름을 유도하는 파이프와 밸브로 이루어진 매니폴드입니다.
기본 여과 주기
슬러리는 압력을 받아 필터 플레이트 사이에 형성된 챔버로 펌핑됩니다. 액체(여과액)는 필터 천을 통과하여 프레스 밖으로 배출되고, 고체(케이크)는 챔버 내에 갇혀 채워질 때까지 축적됩니다.
주력 장비: 오목 챔버 필터 프레스
이것은 가장 일반적이고 간단한 유형의 필터 프레스로, 종종 "플레이트 앤 프레임" 프레스라고 불리지만, 현대적인 설계에서는 프레임이 플레이트 자체에 통합되었습니다.
설계 및 작동
이 설계에서 각 필터 플레이트의 표면에는 오목한 부분 또는 움푹 들어간 부분이 있습니다. 두 플레이트가 함께 압착되면 이 오목한 부분이 고정된 부피의 속이 빈 챔버를 형성합니다.
케이크가 이 챔버를 완전히 채우고 공급 펌프 압력이 최대 설정값에 도달할 때까지 여과 주기가 계속됩니다. 이때 주기가 완료됩니다.
주요 특징
오목 챔버 프레스의 주요 특징은 기계적 단순성입니다. 플레이트 팩 자체 내부에 움직이는 부품이 없습니다. 이로 인해 견고하고 안정적이며 일반적으로 구매 및 유지 보수 비용이 저렴합니다.
성능 한계
필터 케이크의 최종 건조도는 공급 펌프가 생성할 수 있는 압력에 전적으로 달려 있습니다. 챔버가 가득 찬 후에는 케이크를 추가로 탈수할 방법이 없으므로 달성 가능한 고체 함량이 제한됩니다.
고성능 장비: 멤브레인 필터 프레스
멤브레인 필터 프레스는 오목 챔버 설계를 발전시킨 형태로, 훨씬 더 나은 결과를 얻기 위해 능동적인 탈수 단계를 통합합니다.
설계 및 작동
멤브레인 프레스는 다양한 플레이트를 사용합니다. 표준 오목 "모체" 플레이트와 필터 천 뒤에 유연한 불침투성 다이어프램이 장착된 "멤브레인" 플레이트를 번갈아 사용합니다.
초기 여과 주기로 챔버가 채워지면 슬러리 공급이 중단됩니다. 그런 다음 고압의 물이나 공기가 멤브레인 플레이트 내부로 펌핑되어 다이어프램이 팽창하고 필터 케이크를 물리적으로 압착하여 추가 액체를 짜냅니다.
성능상의 이점
이 압착 작용의 결과로 훨씬 더 건조한 필터 케이크가 생성되며, 종종 오목 챔버 프레스보다 고체 함량이 10~20% 더 높습니다. 이는 또한 액체 회수율을 개선하고 최종 케이크의 무게와 부피를 크게 줄여 폐기 비용을 절감할 수 있습니다.
절충점 이해하기
이 두 기술 중에서 선택하려면 각각의 비용과 이점을 명확하게 이해해야 합니다.
비용 대 성능
멤브레인 프레스는 더 복잡한 플레이트와 2차 압착 시스템(공기 압축기 또는 워터 펌프)의 필요성으로 인해 초기 자본 비용이 더 높습니다.
그러나 총 소유 비용은 더 낮을 수 있습니다. 케이크 수분 함량의 극적인 감소는 운송 및 폐기 수수료를 대폭 절감하거나 귀중한 액체 제품의 회수율을 높이는 결과를 가져올 수 있습니다.
단순성 대 복잡성
오목 챔버 프레스는 단순함과 견고함의 정의입니다. 구성 요소가 적어 유지 보수가 더 간단합니다.
멤브레인 프레스는 복잡성을 더합니다. 멤브레인 자체는 결국 교체가 필요한 소모품이며, 팽창 시스템도 자체적인 유지 보수가 필요합니다.
주기 시간 고려 사항
압착 단계 때문에 멤브레인 프레스는 오목 챔버 프레스보다 목표 케이크 건조도에 더 빨리 도달할 수 있습니다. 이는 특정 응용 분야에서 전반적인 처리량을 높일 수 있습니다.
목표에 맞는 올바른 선택하기
공정 요구 사항이 올바른 기술 선택을 결정할 것입니다.
- 자본 비용 최소화에 중점을 둔다면: 오목 챔버 프레스는 최대 케이크 건조도가 중요하지 않은 응용 분야에 대해 안정적이고 입증된 솔루션을 제공합니다.
- 케이크 건조도 및 액체 회수율 극대화에 중점을 둔다면: 멤브레인 필터 프레스는 케이크 폐기 또는 제품 수율과 관련된 장기 운영 비용을 절감할 수 있는 우수한 성능을 제공합니다.
- 운영의 단순성과 견고성에 중점을 둔다면: 오목 챔버 설계는 플레이트 팩 내부에 움직이는 부품이 없어 내구성이 뛰어나고 유지 보수가 더 쉽습니다.
이러한 플레이트 기술의 근본적인 차이점을 이해하는 것이 특정 탈수 목표에 맞는 올바른 필터 프레스를 선택하는 열쇠입니다.
요약표:
| 특징 | 오목 챔버 프레스 | 멤브레인 필터 프레스 |
|---|---|---|
| 주요 메커니즘 | 고정 부피 여과 | 여과 + 능동 압착 |
| 케이크 건조도 | 표준 | 고체 함량 10-20% 더 높음 |
| 복잡성 및 비용 | 낮은 자본 및 유지 보수 비용 | 초기 비용 높음, 더 복잡함 |
| 최적 용도 | 비용 효율적인 간단한 작동 | 최대 탈수, 낮은 폐기 비용 |
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