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Descrição
O Filtro de Bandejas Inclináveis pertence ao grupo com alimentação pelo topo e encontrou sua principal aplicação na indústria de ácido fosfórico e, até certo ponto, na lavagem de rocha fosfatada. Como já mencionado na seção de Filtros de Cinto Horizontal durante anos houve uma rivalidade tradicional entre os filtros de Panela e de Correia que agora, devido ao significativo progresso na tecnologia de borracha, inclina-se a favor deste último.
A operação dos Filtros de Bandejas Inclinadas baseia-se em uma série de bandejas trapezoidais independentes montadas horizontalmente em uma estrutura suporte circular que gira sob vácuo durante o ciclo de filtração e inverte o sopro para descarregar a torta.
Durante a filtração a torta pode ser lavada em contra-corrente, geralmente em três fases, enquanto os filtrados mãe e de lavagem escoam para receptores de vácuo separados. Depois do trecho secante final do ciclo a torta é descarregada seca para empilhar, ou regada como um polpa para lagoas de tratamento. Em seguida a descarga da torta, as bandejas passam por uma tubulação radial com jatos de alto impacto que limpam o pano e desalojam qualquer resíduo de torta que tenha permanecido na superfície da panela.
Na última fase antes do re-nivelamento, é aplicada uma sucção para evacuar a água de lavagem que se acumula dentro da panela, e ao mesmo tempo secar o pano para evitar diluição do filtrado-mãe. Como durante esta fase o ar atravessa o pano exposto livremente, a aplicação de sucção com a bomba de vácuo principal causará uma perda de vácuo em todo o sistema, conseqüentemente, uma pequena bomba de vácuo auxiliar é incorporada para a separação entre as zonas de vácuo.
A válvula principal que também é chamada distribuidor, controla os segmentos do ciclo com pontes que abrem e fecham a porta de cada bandeja a medida que ela passa de alto vácuo para sopro da torta para baixo vácuo. Compartimentos dentro da válvula separam as várias zonas para assegurar que a separação é afiada e nenhuma mistura dos filtrados mãe, forte, médio e fracos acontece durante o ciclo. Para acelerar a evacuação dos vários filtrados há válvulas com dois círculos de ponte, um para o fluxo principal e o outro que abre à atmosfera e purga a panela debaixo da coberta logo antes da entrando em uma zona nova.
A velocidade de rotação determina o tempo do ciclo e isto, sendo um parâmetro de projeto importante, está mecanicamente limitado pela inércia da massa da panela oscilante e sua carga de torta úmida no ponto de descarga. O tempo de ciclo típico para Filtros de Panela é 2½ a 3 minutos dependendo do tamanho do filtro e do projeto do excêntrico periférico que controla a velocidade de inclinação.
Filtros de panela estão disponíveis para descarga seca ou úmida da torta dependendo do método de disposição. A zona de descarga para descarga seca consiste em duas calhas, uma para a secagem da torta e a segunda para lavar o pano. A zona para descarga úmida só tem uma calha na qual o bolo é regado e então o pano é lavado. A descarga da torta seca consome aproximadamente 3-4% a mais de área efetiva de filtração que a descarga úmida e assim isto deverá ser levado em conta quando do cálculo da área exigida.
O Filtro de Bandejas Inclináveis é constituído pelos seguintes sub-conjuntos:
Panelas Trapezoidais com fundos inclinados para evacuação rápida dos filtrados, cada uma dotada com um braço girador que inclina e re-nivela a bandeja conforme ela passa pela trilha invertedora. Prendedores circulares especiais possibilitam a substituição rápida dos panos do filtro.
Uma válvula central com ponte fixa para controlar as várias zonas ao longo do ciclo de filtração, e em algumas instâncias, dois círculos de ponte com o segundo servindo para purgar a panela. A válvula tem compartimentos internos para os filtrados mãe e de lavagem.
Caixas de alimentação e lavagem que podem ser fixadas em uma rampa levemente inclinada de forma que a distribuição sobre a superfície trapezoidal será proporcional à área da bandeja. Isto assegurará que o bolo formado tem a mesma espessura e que os líquidos de lavagem aplicados são distribuídos uniformemente.
Uma estrutura que gira sobre cilindros, suporta as panelas e é provido com uma borda dentada que movimenta o filtro.
Critérios de Seleção
Como mencionou em uma discussão anterior os Filtros de Bandeja foram postos de lado uma vez que a tecnologia da borracha permitiu a fabricação Filtros de Correia Horizontais com grandes áreas de filtração. Presentemente não há nenhuma característica saliente para preferir um Filtro de Bandeja Inclinanda em lugar de um Filtro de Correia embora muitos deles estejam em uso extenso.
Seqüência Operacional
O ciclo de um Filtro de Bandeja Inclinada, que inclui três estágios de lavagem em contra-corrente, consiste das seguintes zonas:
Com panelas sob vácuo durante a filtração (com pequena purgação atmosférica em certas válvulas):
Porta de Reciclo do Turvo ou Piscina de Sedimentação (antes de aplicar vácuo).
Formação de Torta.
Pré-secagem da Torta.
Primeira Lavagem.
Primeira Pré-secagem.
Segunda Lavagem.
Segunda Pré-secagem.
Terceira Lavagem.
Secagem final.
Com bandejas purgadas para atmosfera durante a inversão:
Descarga de torta combinada com lavagem do pano e regação para descarga de torta úmida.
Descarga de torta separada da lavagem do pano para descarga seca.
Com panelas sob vácuo durante o re-nivelamento:
Evacuação da água de lavagem residual do pano.
Secagem do pano.
Manutenção
As principais partes que requerem inspeção na manutenção preventiva, são:
As bandejas para averiguação de corrosão até mesmo se fabricadas de UB6, Sanicaro 28 ou 914L para as severas condições do ácido fosfórico.
A placa dique da válvula principal para erosão, já que o seu grande diâmetro a torna vulnerável a perda de vácuo.
As mangueiras de borracha ou a vedação dos joelhos que conectam os gargalos das bandeja giratórias e a placa da face da válvula estacionária.
A condição dos bocais de alto impacto montados na tubulação de lavagem do pano e, para descarga de torta úmida, o regador.
Os cilindros de apoio que suportam a carga vertical de toda a máquina e os rolamentos horizontais que mantêm a armação giratória concêntrica.
O beiral dentado e a roda dentada que movem o Filtro.
