دستگاه فیلتر پرس یکی از تجهیزات حیاتی در صنایع مختلف از جمله صنایع معدنی، غذایی، شیمیایی، دارویی و تصفیه فاضلاب است. هدف اصلی آن جداسازی فاز جامد از مایع در دوغاب‌ها و محلول‌های صنعتی است. اما برای درک عملکرد این دستگاه قدرتمند، ابتدا باید با اجزای کلیدی دستگاه فیلترپرس آشنا شویم. هر یک از این اجزا نقش تعیین‌کننده‌ای در بازدهی، ایمنی و کیفیت فیلتراسیون دارند.
در این مقاله به معرفی مهم‌ترین بخش‌های دستگاه فیلترپرس، نحوه عملکرد آن‌ها و نکات کاربردی در نگهداری و بهینه‌سازی عملکردشان می‌پردازیم.
بدنه اصلی دستگاه فیلترپرس؛ ستون فقرات کل سیستم
بدنه اصلی یا فریم، پایه و اساس تمام اجزای کلیدی دستگاه فیلترپرس است. این بخش معمولاً از فولاد مقاوم با پوشش ضد خوردگی ساخته می‌شود تا در برابر فشار بالا و محیط‌های خورنده دوام داشته باشد. فریم دستگاه شامل صفحه جک و صفحه شارژ، تای‌بارها (میله‌های نگهدارنده) و پایه‌ها است که ساختار کلی دستگاه را حفظ می‌کنند.
مجموعه صفحات فیلتر؛ قلب فرآیند فیلتراسیون
صفحات فیلتر از جمله اجزای کلیدی دستگاه فیلترپرس هستند که عملیات اصلی جداسازی جامد و مایع در آن‌ها اتفاق می‌افتد. این صفحات از جنس پلی‌پروپیلن مقاوم به حرارت و خوردگی ساخته شده‌اند و معمولاً شامل سه نوع‌اند:
- صفحات میانی (چمبر یا ممبران)
- صفحه ابتدایی (پد)
- صفحه انتهایی (نازل)
برای مثال دوغاب می تواند از مرکز صفحات وارد شود و پس از عبور از پارچه فیلتر، مایع تصفیه‌شده از مسیرهای جانبی خارج می‌گردد. طراحی شیارها و کانال‌های خروجی روی صفحات باعث افزایش بازده فیلتراسیون و کاهش احتمال گرفتگی می‌شود.
واحد هیدرولیک؛ منبع نیروی فشرده‌سازی صفحات
واحد هیدرولیک یکی از حیاتی‌ترین اجزای دستگاه فیلترپرس محسوب می‌شود. وظیفه آن تولید و انتقال فشار کنترل‌شده روغن هیدرولیک برای باز و بسته کردن صفحات فیلتر است. این سیستم شامل مخزن روغن، پمپ هیدرولیک، شیرهای کنترلی و جک اصلی است.
برای مثال فشار هیدرولیک می تواند تا ۲۰۰ بار افزایش یابد و توسط الکترو‌موتور ۷.۵ کیلوواتی نیز هدایت گردد. کنترل دمای روغن در محدوده مجاز (حداکثر ۸۰ درجه سانتی‌گراد) اهمیت بالایی دارد، زیرا افزایش دما باعث خرابی شیرها و کاهش راندمان سیستم می‌شود.
نکته کاربردی:
برای افزایش عمر سیستم هیدرولیک، لازم است سطح روغن و فیلترهای داخلی به صورت دوره‌ای بررسی شوند و از روغن‌های استاندارد ضد سایش استفاده گردد.
واحد کنترل و پنل لمسی؛ مغز فرماندهی فیلترپرس
در فیلترپرس‌های اتوماتیک، کنترل فرآیندها از طریق یک تابلو برق و پنل لمسی (HMI) انجام می‌شود. اپراتور می‌تواند وضعیت دستگاه را در دو حالت اتوماتیک یا تست دستی کنترل کند. این واحد شامل دکمه‌های استارت، استوپ، توقف اضطراری، تنظیمات فشار و زمان سیکل فیلتراسیون و… است.
از طریق صفحه لمسی، کاربر به بخش‌هایی نظیر تنظیمات پمپ دوغاب، فشار جک، شست‌وشوی پارچه‌ها و پیام خطاها دسترسی دارد. نمایشگر دستگاه به دو زبان فارسی و انگلیسی طراحی شده است که کاربری آن را برای صنایع داخلی آسان‌تر می‌کند.
سیستم شست‌وشو و ربات جابجاکننده صفحات
یکی از ویژگی‌های فیلترپرس‌های پیشرفته، وجود سیستم شست‌وشوی اتوماتیک پارچه‌ها و ربات جابجاکننده صفحات است. این دو بخش وظیفه افزایش بهره‌وری و کاهش نیروی انسانی را بر عهده دارند.
- سیستم شست‌وشو: شامل نازل‌های متحرک، پمپ آب و دروازه شست‌وشو است. پس از انجام یک سیکل کامل فیلتراسیون، پارچه ها توسط سیستم شستشوی پرفشاربه صورت خودکار شسته می شوند. در نتیجه ذرات جامد بر روی پارچه حذف شده و عبور مایع در سیکل بعدی راحت تر می گردد.
- ربات جابجاکننده صفحات: صفحات را به ترتیب باز می‌کند تا کیک فیلتر به‌صورت کامل تخلیه شود. این ربات از طریق موتورالکتریکی و زنجیر و چرخ زنجیر حرکتی کار می‌کند و مجهز به سنسورهای موقعیت است تا از برخورد یا گیرکردن جلوگیری شود.
توجه شود که هنگام کار ربات، ورود افراد به محدوده دستگاه خطرناک است و باید حتماً از تجهیزات ایمنی مانند کلاه و کفش ایمنی استفاده گردد.
سینی قطره‌گیر و لاندر؛ مدیریت مایع فیلتریت
در حین فرآیند فیلتراسیون، ممکن است قطراتی از مایع فیلتر شده (فیلتریت) از بین صفحات چکه کند. برای جمع‌آوری این مایع، سینی قطره‌گیر در زیر صفحات تعبیه شده است. این سینی با جک هیدرولیک باز و بسته می‌شود و در زمان شست‌وشو به‌صورت بسته قرار می‌گیرد تا از ریختن آب روی کیک جلوگیری شود.
در سیستم مدارباز مایع جمع‌شده از طریق لاندرها (ناودان‌ها) به مسیر بازگشت یا مخزن فیلتریت هدایت می‌شود. تمیزی لاندرها و عدم انسداد آن‌ها نقش زیادی در بازده نهایی دستگاه دارد.
سیستم هوای فشرده (Core Blow)؛ تخلیه نهایی دوغاب
پس از اتمام تزریق دوغاب، هوای فشرده از مرکز صفحات به داخل دستگاه دمیده می‌شود. این مرحله که با نام Core Blow شناخته می‌شود، باعث تخلیه دوغاب باقی‌مانده در کانال‌های میانی می‌گردد.
این سیستم به جلوگیری از هدررفت مواد و افزایش سرعت تخلیه کمک می‌کند. البته فشار هوا باید متناسب با طراحی دستگاه تنظیم شود تا به پارچه‌های فیلتر آسیب نرسد.
تجهیزات ایمنی و سنسورها؛ تضمین سلامت اپراتور و دستگاه
ایمنی در کار با فیلترپرس اهمیت ویژه‌ای دارد. ازاین‌رو در طراحی دستگاه از سنسورهای مختلف و کلیدهای اضطراری استفاده شده است:
- سنسور توقف لحظه‌ای ربات
- کابل اضطراری در دو طرف دستگاه
- میکروسوئیچ جلو و عقب جک اصلی
- سنسور حد بالا و پایین نازل شست‌وشو
این تجهیزات از بروز خطرات ناشی از گیرکردن، فشار بیش‌ازحد یا خرابی اجزا جلوگیری می‌کنند. علاوه بر این، دستگاه دارای دکمه توقف اضطراری (Emergency Stop) است که در هر لحظه کل سیستم را خاموش می‌کند.
نکات نگهداری اجزای کلیدی دستگاه فیلترپرس
برای افزایش طول عمر اجزای کلیدی دستگاه فیلترپرس، رعایت نکات نگهداری ضروری است:
- تمیز کردن منظم پارچه‌ها
- بررسی نشتی روغن یا دوغاب در اتصالات
- گریس‌کاری تای‌بارها و چک‌کردن پیچ‌های اتصال
- کنترل سلامت کابل‌ها و سنسورهای الکتریکی
- اطمینان از خشک بودن محیط اطراف دستگاه برای جلوگیری از لغزش
همچنین توصیه می‌شود سرویس‌های دوره‌ای مطابق برنامه زمان‌بندی شرکت سازنده انجام شود تا از توقف‌های ناگهانی جلوگیری گردد.
نتیجه‌گیری: هماهنگی اجزای کلیدی دستگاه فیلترپرس، راز عملکرد بی‌نقص
دستگاه فیلترپرس سیستمی پیچیده و دقیق است که کارایی آن به هماهنگی میان بخش‌های مختلف وابسته است. هر یک از اجزای کلیدی دستگاه فیلترپرس — از صفحات فیلتر گرفته تا سیستم هیدرولیک، ربات جابجاکننده و سیستم شست‌وشو — در افزایش بازده، کاهش مصرف انرژی و ایمنی اپراتور نقش مستقیم دارند.
با شناخت عملکرد هر جزء و اجرای اصول نگهداری، می‌توان عمر مفید دستگاه را افزایش داد و کیفیت فیلتراسیون را در بالاترین سطح نگه داشت. در نهایت، ترکیب طراحی مهندسی دقیق و بهره‌برداری اصولی، کلید موفقیت در استفاده از فیلترپرس‌های صنعتی است.
سوالات متداول درمورد اجزای کلیدی دستگاه فیلترپرس
۱. اجزای کلیدی دستگاه فیلترپرس شامل چه بخش‌هایی است؟
بدنه اصلی، صفحات فیلتر، واحد هیدرولیک، پنل کنترل، سیستم شست‌وشو، ربات جابجاکننده صفحات، سینی قطره‌گیر از اجزای اصلی دستگاه فیلترپرس هستند.
۲. وظیفه اصلی واحد هیدرولیک در دستگاه فیلترپرس چیست؟
واحد هیدرولیک وظیفه ایجاد فشار لازم برای فشرده‌سازی صفحات فیلتر و شروع فرآیند فیلتراسیون را بر عهده دارد.
۳. چرا صفحات فیلترپرس را از جنس پلی‌پروپیلن می‌سازند؟
زیرا پلی‌پروپیلن مقاوم به خوردگی، سبک، بادوام و قابل تحمل در دما و فشار بالاست و برای فرآیندهای شیمیایی و صنعتی مناسب است.
۴. سیستم شست‌وشوی فیلترپرس چه کاربردی دارد؟
این سیستم این قابلیت را دارد که پارچه های فیلتر را به صورت خودکار شست و شو دهد تا گرفتگی منافذ کاهش یافته و فیلتراسیون بهینه‌تر انجام شود.
۵. ربات جابجاکننده صفحات چه نقشی در عملکرد دستگاه دارد؟
ربات صفحات را به ترتیب باز و بسته می‌کند تا تخلیه کیک سریع‌تر و بدون نیاز به دخالت مستقیم اپراتور انجام شود.
