УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ В ДЕЙСТВИЕ ПРЕСС-ФИЛЬТРА ДЛЯ СУСПЕНЗИИ Российский патент 1995 года по МПК B01D29/00 B01D37/04 

Изобретение относится к устройствам для приведения в действие пресс-фильтра для суспензии, содержащим фильтр с котлообразным внешним кожухом, крышку, закрывающую кожух с открытой торцевой стороны и установленную с возможностью снятия, трубчатый фильтрующий элемент, расположенный по оси кожуха и на расстоянии от него, выворачиваемую мембрану, расположенную соосно между кожухом и фильтрующим элементом, отсасывающий и подающий давление штуцеры на кожухе.

Известен пресс-фильтр, в котором через предусмотренные на кожухе фильтра отсасывающий и подающий давление штуцеры при работе фильтра можно создавать действующее на мембрану повышенное и пониженное давление, причем повышенное давление создается жидкостью под давлением, а пониженное давление создается с помощью вакуумного насоса. Если при этом мембрана негерметична, имеется опасность того, что ядовитые суспензии могут попасть в жидкость под давлением или через вакуумный насос в атмосферу, что может быть опасно для людей и окружающей среды.

Задачей изобретения является выполнение устройства таким образом, чтобы негерметичность мембраны можно было обнаружить и чтобы даже при негерметичной мембране был исключен выход суспензии в окружающую среду.

Эта задача решается таким образом, что устройство для приведения в действие пресс-фильтра для суспензии, содержащее фильтр с котлообразным внешним кожухом, крышку, закрывающую кожух с открытой торцевой стороны и установленную с возможностью снятия, трубчатый фильтрующий элемент, расположенный по оси кожуха и на расстоянии от него, выворачиваемую мембрану, расположенную соосно между кожухом и фильтрующим элементом, отсасывающий и подающий давление штуцеры на кожухе, содержит еще и резервуар для жидкости под давлением, в котором жидкость занимает нижнюю часть резервуара и над зеркалом жидкости в резервуаре имеется газовое пространство, первый трубопровод для подачи жидкости под давлением из нижней части резервуара в пространство между кожухом и мембраной пресс-фильтра, напорный насос в первом трубопроводе, второй трубопровод, соединяющий пространство между кожухом и мембраной пресс-фильтра с газовым пространством резервуара, отсасывающий насос для создания пониженного давления в газовом пространстве резервуара, индикатор уровня жидкости в резервуаре, датчик с выключателем для контроля нормального уровня, датчики с выключателями для контроля максимального и минимального уровней, отключающие отсасывающий и напорный насосы соответственно.

При этом устройство снабжено байпасным трубопроводом с предохранительным клапаном, соединенным с нижней заполненной жидкостью частью резервуара и первым трубопроводом, причем предохранительный клапан открывается при превышении давлением в первом трубопроводе определенного значения.

При этом предохранительный клапан установлен на определенные величины давления.

При этом устройство снабжено трубопроводом для отсасывания газа из газового пространства резервуара с установленными на нем переключающим клапаном и клапаном пониженного давления, при этом отсасывающий насос переключающим клапаном соединен с клапаном пониженного давления, с помощью которого давление в газовом пространстве устанавливается на определенное значение.

При этом устройство снабжено трубопроводом для сжатого воздуха с управляемым клапаном для создания повышенного давления воздуха в пространстве между кожухом и мембраной пресс-фильтра.

На фиг. 1 изображен пресс-фильтр в закрытом состоянии с устройством для приведения в действие фильтра; на фиг.2 то же, в открытом состоянии.

Пресс-фильтр содержит котлообразный кожух 1 круглого сечения, который на одном своем торце (правом на фиг.1 и 2) закрыт, а на противоположном торце открыт. На открытом торце кожух 1 несет фланец, состоящий из двух частей 2, 3, между которыми плотно зажат один край 4 выполненной в виде рукава из упругого растягивающегося материала мембраны 5. От кожуха 1 отходят вверх отсасывающий и напорный штуцер 6. Кожух 1 далее через несущую конструкцию соединен со втулкой 7 с возможностью отсоединения, а втулка 7 может перемещаться по неподвижной штанге 8 параллельно оси кожуха.

В неподвижной станине 9, несущей штангу 8, неподвижно или с возможностью вращения укреплена крышка 10 для герметичного закрывания открытого торца кожуха 1. С обращенной внутрь кожуха 1 внутренней стороны крышки 10 жестко выступает труба 11. Она несет на своем свободном конце торцевой фланец, который, подобно фланцу на открытом торце кожуха 1, состоит из двух частей 12, 13. Между этими частями 12, 13 плотно зажат другой край 14 мембраны 5.

Между внутренней стороной крышки 10 и частью 12 фланца простирается трубчатый фильтрующий элемент 15, например, в виде сетчатого цилиндра, покрытого фильтровальной тканью. Фильтрующий элемент 15 уплотнен относительно внутренней стороны крышки 10 или на части 12 фланца.

В закрытом состоянии фильтра (см. фиг.1) мембрана 5 в форме рукава простирается соосно между внутренней стороной кожуха 1 и внешней стороной фильтрующего элемента 15. В открытом состоянии фильтра (см. фиг.2), когда кожух 1 и крышка 10 разведены за счет смещения втулки 7 по штанге 8 в направлении их общей оси друг от друга, мембрана 5 выворачивается относительно своего положения по оси фиг.1 так, что внутренняя сторона мембраны теперь становится внешней стороной.

Во время собственного процесса фильтрования пресс-фильтр закрыт (см. фиг.1). При этом кожух 1 посредством находящегося внутри трубы 11 байонетного замка 16, который частично несется выступающим от закрытого торца кожуха 1 выступом 17, прочно соединен с крышкой 10. Приложением пониженного давления к штуцеру 6 мембрана 5 приводится в положение, изображенное на фиг.1, так, что через предусмотренный в крышке 10 подводящий трубопровод 18 можно ввести подлежащую фильтрации суспензию. После окончания процесса заполнения посредством прикладывания повышенного давления через штуцер 6 мембрану 5 прижимают к фильтрующему элементу 15, чтобы проводить остаточную жидкость сквозь фильтрующий элемент. Твердые составляющие суспензии остаются в виде плотного осадка на фильтрующем элементе 15, тогда как продавленный через фильтр 15 фильтрат стекает также через предусмотренный в крышке 10 сливной трубопровод 19. В открытом состоянии фильтра твердый остаток может быть удален с фильтрующего элемента 15 (см. фиг.2).

В заключение процесса фильтрования пресс-фильтр может быть очищен. Мембрана 5 для этого при закрытом фильтре приложением пониженного давления оттягивается от фильтрующего элемента 15, причем она может плотно прижаться к внутренней стенке кожуха 1. Через сливной трубопровод 19 можно ввести промывочную жидкость для промывки элемента 15. После процесса промывки промывочная жидкость может быть удалена при подаче повышенного давления, при этом мембрана 5 прижимается к фильтрующему элементу 15.

Если крышка 10 пресс-фильтра установлена с возможностью вращения, то фильтр в процессе фильтрации может качаться по двойной стрелке 20 (см. фиг. 1), чтобы обеспечить равномерное осаждение твердого остатка фильтрации. При сбросе этого остатка в открытом состоянии фильтра крышку 10 также можно качать в направлении двойной стрелки 20, чтобы облегчить снятие твердого остатка.

Создание повышенного давления на мембране 5 производится посредством ввода жидкости под давлением в пространство между кожухом 1 и мембраной 5. Для этого штуцер 6 соединен с первым трубопроводом 21, который через обратный клапан 22 соединен с напорной стороной насоса высокого давления 24, приводимого электромотором 23. Отсасывающая сторона насоса 24 через еще один участок трубопровода 21 соединена с нижней частью резервуара 25 через еще один участок. Резервуар 25 содержит жидкость 26, например воду или масло. Жидкость 26 занимает лишь нижнюю часть резервуара 25, так что над зеркалом жидкости в резервуаре имеется газовое пространство 27.

Второй трубопровод 28 одной стороной входит в штуцер 6, а другой стороной в газовое пространство 27 резервуара 25. Трубопровод 28 имеет предпочтительно дистанционно управляемый запорный клапан 29, который по выбору может быть установлен в закрытое или открытое положение. Еще один трубопровод 30 одной стороной соединен с газовой полостью 27 резервуара 25, а с другой стороны соединен с приводимым мотором 31 отсасывающим или вакуумным насосом 32 так, что газ, например воздух, может быть отсосан из газового пространства в атмосферу.

Если в процессе фильтрования на мембрану 5 нужно приложить давление, то насос 24 через трубопровод 21 подает жидкость под давлением из резервуара 25 в пространство между кожухом 1 и мембраной 5 пресс-фильтра, так что мембрана 5 приближается к фильтрующему элементу 15 и отжимает через него жидкость. Перед переводом пресс-фильтра из закрытого в открытое положение (см. фиг.2) насос подачи давления 24 отключают, а вакуумный насос 32 включают, и он откачивает газ из газового пространства 27 так, что жидкость под давлением откачивается из пространства между кожухом 1 и мембраной 5 по трубопроводу 28 обратно в резервуар 25, при этом мембрана 5 отходит от фильтрующего элемента и после достижения вакуума между кожухом 1 и мембраной 5 прилегает к кожуху с внутренней его стороны.

Если после длительной работы пресс-фильтра мембрана 5 теряет свою герметичность и возможно попадание ядовитой суспензии в пространство между кожухом 1 и мембраной 5, и смешивание там с жидкостью под давлением, то принимаются меры, после которых эта смесь не попадает в окружающую среду, а попадает только в резервуар 25, где она не может принести вреда. Во втором трубопроводе 28 может быть установлен датчик 33 для контроля изменения (загрязнения) жидкости под давлением. Датчик 33 срабатывает, когда при негерметичности мембраны 5 фильтруемая суспензия попадает в жидкость под давлением.

Как далее схематично показано на фиг.1, на резервуаре 25 установлен обычный индикатор уровня жидкости 34, который показывает уровень жидкости в резервуаре 5. Индикатор уровня жидкости 34 имеет само по себе известным образом устанавливаемые датчики уровня 35, 36, 37, которые контролируют определенные высоты столба жидкости в резервуаре 25. С датчиками уровня 35, 36, 37 соединены выключатели 38, 39 и 40, которые срабатывают при соответствующей высоте столба жидкости и включают процессы управления.

Соединенный с выключателем 38 датчик 35 срабатывает, когда показывает нормальный уровень жидкости под давлением в резервуаре 25. Находящийся над ним на определенной высоте и соединенный с выключателем 39 датчик 36 срабатывает, когда уровень жидкости на определенную величину становится выше нормального. Нормальный уровень соответствует случаю, когда вся жидкость под давлением находится в резервуаре 25. Выключатель 39 обозначен как "выключатель максимума" и срабатывает при работе отсасывающего насоса 32, если при разрыве мембраны фильтруемая суспензия попадает в жидкость под давлением. Выключателем 39 можно отключить отсасывающий насос 32 и предохранить его от повреждения.

Соединенный с выключателем 40 датчик 37 находится на некотором расстоянии ниже нормального уровня жидкости, так что выключатель 40 действует как индикатор минимального уровня и срабатывает, когда столб жидкости на заданную величину ниже нормального. Посредством этого при работающем напорном насосе 24 можно определить разрыв мембраны, когда жидкость под давлением через поврежденную мембрану попадает в суспензию и стекает вместе с ней по сливному трубопроводу 19. Выключателем 40 в этом случае можно отключить мотор 23 насоса высокого давления 24.

Если при работающем насосе высокого давления 24 жидкость под давлением входит в пространство между кожухом 1 и мембраной 5, то запорный клапан 9 в трубопроводе 28 закрыт.

Как далее видно из фиг.1, первый трубопровод 21 позади насоса 24 байпасным трубопроводом 41 связан с нижней заполненной жидкостью частью резервуара 25. Байпасный трубопровод 41 содержит предохранительный клапан 42, который открывается, когда давление в первом трубопроводе и тем самым в полости между кожухом 1 и мембраной 5 превосходит определенную величину. За счет этого можно избежать недопустимо высокого давления в пространстве между кожухом 1 и мембраной 5. Предохранительный клапан 42 может сам по себе известным образом устанавливаться на величину давления срабатывания.

Трубопровод 30 соединен с трубопроводом 43, который имеет включенные последовательно запорный клапан 44 с дистанционным управлением и регулируемый клапан пониженного давления 45. Клапан пониженного давления 45 выходит в свободную атмосферу. Если клапан 44 находится в открытом (изображенном на фиг.1) положении, то с помощью клапана пониженного давления 45 при работающем насосе 32 устанавливается определенный уровень вакуума в газовом пространстве 27.

Для перевода пресс-фильтра из закрытого состояния в открытое состояние после расстыковки байонетного замка 16 подается воздух под давлением в пространство между кожухом 1 и мембраной 5. Для этого кроме трубопроводов 21 и 28 в штуцер 6 вводится еще трубопровод 46, который через дистанционно управляемый запорный клапан 47 при необходимости может соединяться с магистралью (не показана) сжатого воздуха.

Целесообразно при переводе пресс-фильтра из открытого положения в закрытое положение через трубопровод 28 описанным образом давать пониженное давление или вакуум на штуцер 6, что облегчает выворачивание мембраны 5 в рабочее положение. Рекомендуется при закрывании пресс-фильтра прикладывать пониженное давление или вакуум к штуцеру 6 не в полную силу, а меньшую его величину, которая служит лишь для введения мембраны 5. Только в заключительной фазе закрывания, когда кожух 1 встанет на уплотнение на крышке 10, включается полный вакуум или пониженное давление.

Сущность: устройство для приведения в действие пресс-фильтра для суспензии содержит фильтр с котлообразным внешним кожухом, крышку, закрывающую кожух с открытой торцевой стороны и установленную с возможостью снятия, трубчатый фильтрующий элемент, расположенный по оси кожуха и на расстоянии от него, выворачиваемую мембрану, расположенную соосно между кожухом и фильтрующим элементом, отсасывающий и подающий давление штуцеры на кожухе, устройство содержит также резервуар для жидкости под давлением, в котором жидкость занимает нижнюю часть резервуара и над зеркалом жидкости в резервуаре имеется газовое пространство, первый трубопровод для подачи жидкости под давлением из нижней части резервуара в пространство между кожухом и мембраной пресс-фильтра, напорный насос в первом трубопроводе, второй трубопровод, соединяющий пространство между кожухом и мембраной пресс-фильтра с газовым пространством резервуара, отсасывающий насос для создания пониженного давления в газовом пространстве резервуара, индикатор уровня жидкости в резервуаре, датчик с выключателем для контроля нормального уровня, датчики с выключателями для контроля максимального и минимального уровней, отключающие отсасывающий и напорный насосы соответственно. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРИВЕДЕНИЯ В ДЕЙСТВИЕ ПРЕСС-ФИЛЬТРА ДЛЯ СУСПЕНЗИИ, содержащее фильтр с котлообразным внешним кожухом, крышку, закрывающую кожух с открытой торцевой стороны и установленную с возможностью снятия, трубчатый фильтрующий элемент, расположенный по оси кожуха и на расстоянии от него, выворачиваемую мембрану, расположенную соосно между кожухом и фильтрующим элементом, отсасывающий и подающий давление штуцеры на кожухе, отличающееся тем, что оно содержит резервуар для жидкости под давлением, занимающей его нижнюю часть, над зеркалом жидкости в резервуаре имеется газовое пространство, первый трубопровод для подачи жидкости под давлением из нижней части резервуара в пространство между кожухом и мембраной пресс-фильтра, напорный насос в первом трубопроводе, второй трубопровод, соединяющий пространство между кожухом и мембраной пресс-фильтра с газовым пространством резервуара, отсасывающий насос для создания пониженного давления в газовом пространстве резервуара, индикатор уровня жидкости в резервуаре, датчик с выключателем для контроля нормального уровня, датчики с выключателями для контроля максимального и минимального уровней, отключающие отсасывающий и напорный насосы соответственно. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено байпасным трубопроводом с предохранительным клапаном, соединенным с заполненной жидкостью частью резервуара и первым трубопроводом, при этом предохранительный клапан открывается при превышении давлением в первом трубопроводе определенного значения. 3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что предохранительный клапан установлен на определенные величины давления. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено трубопроводом для отсасывания газа из газового пространства резервуара с установленными на нем переключающим клапаном и клапаном пониженного давления, при этом отсасывающий насос (по выбору) переключающим клапаном соединен с клапаном пониженного давления, с помощью которого давление в газовом пространстве устанавливается на определенное значение. 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено трубопроводом для сжатого воздуха с управляемым клапаном для создания повышенного давления воздуха в пространстве между кожухом и мембраной пресс-фильтра.