Патронные фильтры представляют собой узкие вертикальные цилиндры по типу патронов или свечей. Такие фильтры производятся из угольной массы, прессованного кизельгура, пористой керамики и т.п. Такие устройства функционируют аналогично нутч-фильтрам, в которых фильтруемое вещество продавливается снаружи через фильтрующую перегородку внутрь элемента. Получаемый осадок остается снаружи патрона и сбрасывается толчком воздуха или жидкости, подаваемым изнутри. Данный тип фильтров используется, главным образом, в качестве сгустителей.
Патронные фильтры предназначены для фильтрации суспензий с небольшим содержанием твердой фазы (до 5%) с целью осветления фильтруемого вещества. Осадок подвергается последующей промывке, суспензия сгущается. Посредством таких фильтров, возможна также фильтрация с применением намывного слоя или добавления специальных веществ в фильтруемую суспензию.
Конструктивно, патронный фильтр представляет собой корпус цилиндрической формы, который расположен вертикально. Цилиндр оснащен крышкой откидного или съемного типа. Во внутреннем пространстве корпуса располагается решетка или коллектор с секциями, где установлен патроны (вертикальные фильтрующие элементы).
Принцип работы фильтра данного типа прост. Суспензия подается под давлением в нижнюю часть корпуса. Жидкая фаза проходит сквозь фильтрующую перегородку и выходит через внутренние полости патронов. Твердая фаза оседает на стенках патронов. Осадок удаляется посредством гидравлического удара, в результате которого, осадок попадает в заполненный жидкостью корпус, после чего выводится вместе с жидкостью.
Патронные фильтры могут быть оснащены патронами разных типов:
Данный тип фильтров также оснащается автоматической или полуавтоматической системой контроля работы фильтра.
Основными компонентами патронных фильтров являются системы труб с надетыми на них кольцами. Трубы закрыты в нижней части, имеют продольные ребра и отверстия в стенках. Кольца, нанизанные на трубы, изготовлены из керамики, спрессованного диатомита или стекла и имеют пористую структуру. Патроны из труб и колец устанавливаются в ячейки решетки, имеющей внутренние параллельные каналы. Система патронов находится в закрытом цилиндрическом корпусе с откидной крышкой.
Суспензия подается под давлением не выше 0,9 МПа в промежутки между патронами. Фильтрация и удаление осадка осуществляется так же, как и в листовых фильтрах.
Площадь рабочей поверхности патронных фильтров составляет до 60 м². Пористость патрона примерно равна 40%, длина – не более 3 м, толщина осадка допускается 10-15 мм.
