УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТВОДА ФИЛЬТРАТА И ВОЗДУХА ИЗ ВАКУУМ-ФИЛЬТРА Российский патент 1995 года по МПК B01D33/74 B01D33/70 

Изобретение относится к технике вакуумного фильтрования мелкозернистых материалов и может быть использовано в угольной, горнорудной и химической отраслях промышленности.

Обезвоживание мелкозернистых материалов, например флотационных концентратов, на углеобогатительных фабриках осуществляют преимущественно методом вакуумного фильтрования на вакуум-фильтрах различного типа: дисковых, барабанных, ленточных и др. Для получения требуемых результатов обезвоживания время вакуумирования делят на отдельные, по меньшей мере два периода, в каждом из которых поддерживают заданную величину вакуума. Например, если необходимо получить более сухой осадок и не требуется повышать производительность, то не увеличивая и часто уменьшая вакуум и в период отфильтровывания слоя осадка, увеличивают вакуум во время его просушки. Если же необходимо увеличить производительность вакуум-фильтра без снижения влажности осадка, то наоборот увеличивают вакуум в первом периоде и снижают во втором. Для обеспечения одного из таких режимов обезвоживания во внутренней полости вакуум-распределительного устройства фильтра (у дискового в распределительной головке, у ленточного в вакуумной камере) выделены зона высокого и зона низкого вакуума, соединенные с устройством для отвода фильтрата и воздуха. Своевременность отвода фильтрата и воздуха и связанная с ним величина вакуума в зонах вакуум-распределительного устройства вакуум-фильтра в большой мере предопределяют технологическую и экономическую эффективность работы последнего.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство для удаления фильтрата.

Известное устройство содержит два ресивера, соединенные системой трубопроводов между собой, с вакуум-распределительным устройством вакуум-фильтра, с фильтратовыпускным устройством и с источником вакуума. На трубопроводе, соединяющем между собой ресиверы, один из которых низкого и второй высокого вакуума, установлена диафрагма. При работе устройства источник вакуума создает разрежение в ресивере высокого вакуума и в соответствующей зоне вакуум-распределительного устройства вакуум-фильтра. Под действием этого же разрежения происходит откачка воздуха из ресивера низкого вакуума. Диафрагма, через которую проходит весь воздушный поток из ресивера низкого вакуума, оказывает этому потоку гидравлическое сопротивление. Благодаря этому сопротивлению в ресивере низкого вакуума и в соответствующей зоне вакуум-распределительного устройства вакуум-фильтра поддерживается необходимое разрежение, более низкое, чем во второй зоне. Калиброванное отверстие диафрагмы стабилизирует воздушный поток и заданную величину вакуума в системе.

Существенным недостатком известного устройства является низкая эффективность процесса фильтрования, обусловленная непроизводительными дополнительными затратами энергии на откачку воздуха. Это связано с тем обстоятельством, что воздух, истекающий из ресивера низкого вакуума, после прохождения диафрагмы расширяется в объеме, так как попадает в зону большего разрежения. Источник же вакуума обладает возможностью откачивать при заданном высоком разрежении определенные объемы воздуха, зависящие от характеристики его вакуум-насосов. Дополнительные же объемы воздуха, связанные с названным выше его расширением, уменьшают разрежение в зоне как высокого так и низкого вакуума, снижая эффективность процесса фильтрования.

Задачей изобретения является увеличение эффективности процесса фильтрования путем уменьшения непроизводительных перетоков воздуха и стабилизации высокого вакуума.

Задача решается тем, что в устройстве для отвода фильтрата и воздуха из вакуум-фильтрата, содержащем фильтратовыпускное устройство, источника вакуума, ресиверы низкого и высокого вакуума, соединенные между собой трубопроводом и присоединенные через трубопроводы низкого и высокого вакуума и вакуум-распределительному устройству вакуум-фильтра, с источником вакуума соединен ресивер низкого вакуума, а трубопровод, соединяющий ресиверы, снабжены вакуум-насосом, присоединенным нагнетательным патрубком к ресиверу низкого вакуума.

На чертеже схематически показано предлагаемое устройство.

Устройство состоит из ресивера 1 низкого и ресивера 2 высокого вакуума, присоединенных к вакуум-распределительному устройству 3 вакуум-фильтра, фильтровыпускному устройству 4 и соединенные между собой трубопроводом 5. Ресивер 1 низкого вакуума соединен с источником вакуума (не показан), в качестве которого могут быть один или несколько вакуум-насосов. Трубопровод 5, соединяющий ресиверы, снабжен вакуум-насосом 6. Нагнетательный патрубок 7 которого присоединен к ресиверу 1 низкого вакуума. Таким образом, внутренние каналы вакуум-насоса 6 являются частью в внутренней полости трубопровода 5. Вакуум-распределительное устройство 3 имеет зоны низкого и высокого вакуума.

Устройство работает следующим образом.

Под действием разрежения, создаваемого источником вакуума, фильтрат и воздух из вакуум-распределительного устройства 3 по трубопроводам поступает в ресиверы низкого 1 и высокого 2 вакуума. В ресиверах фильтрат отделяется от воздуха и через фильтровыпускное устройство, например, гидрозатвор 4, удаляется из вакуумной системы. Источник вакуума создает в ресивере 1 разрежение, равное по величине без учета гидравлических потерь задаваемому низкому вакууму в соответствующей зоне ваккум-распределительного устройства вакуум-фильтра. Из ресивера 2 воздух отсасывается и перекачивается вакуум-насосом 6 в ресивер 1, из которого с помощью источника вакуума выбрасывается в атмосферу. Откачка из ресивера 2 воздуха создает разрежение, под действием которого осуществляется процесс фильтрования в зоне высокого вакуума на вакуум-фильтре. Так как вакуум-насос 6 перекачивает воздух не в атмосферу, а в ресивер 1, находящийся под разрежением, в нем уменьшаются внутренние перетоки, особенно сильно проявляющие себя при высоком разрежении. Благодаря уменьшению этих перетоков в ресивере 2 поддерживается высокий вакуум (0,8-0,85 кгс/см²). Сжатый в вакуум-насосе 6 до определенной величины разрежения (например, 0,4-0,5 кг/см²) этот воздух поступает в ресивер 1, в котором смешивается с воздухом, отсасываемым под тем же разрежением из вакуум-фильтра. Низкий вакуум в ресивере 1 предопределяет высокую производительность вакуум-насосов источника вакуума, так как они откачивают более плотный воздух, чем вакуум-насос 6. Регулируя производительность вакуум-насоса 6, можно устанавливать требуемое соотношение между величинами высокого и низкого вакуума. Малая разница давлений в ресиверах и связанные с ней незначительные перетоки воздуха в вакуум-насосе 6 предопределяют более высокое, чем у прототипа разрежение и более медленное во времени уменьшение его производительности из-за износа, т.е. обеспечивается стабилизация высокого вакуума в процессе эксплуатации на первоначальном, более высоком, чем у прототипа, уровне. Само же уменьшение по мере эксплуатации производительности вакуум-насоса 6 уменьшает нагрузку по воздуху источника вакуума, что частично компенсирует потерю производительности его вакуум-насосов, связанную с износом. Тем самым достигается стабилизация на близком к первоначальному уровню также и низкого вакуума.

Высокопроизводительная благодаря более плотному, чем у прототипа, откачиваемому воздуху работа вакуум-насосов источника вакуума позволяет сократить их количество и снабдить одним из них в качестве стабилизатора вакуума соединяющий ресиверы трубопровод.

Таким образом, технический результат заключается в уменьшении непроизводительных перетоков воздуха, повышении высокого вакуума и более медленном его уменьшении по мере износа вакуум-насосов и в итоге в повышении эффективности процесса обезвоживания суспензии на вакуум-фильтре.

Использование: в угольной, горнорудной и химической отраслях промышленности, в технике вакуумного фильтрования мелкозернистых материалов. Сущность изобретения: в устройстве для отвода фильтрата и воздуха из вакуум-фильтра, содержащем соединенные между собой трубопроводом ресиверы низкого и высокого вакуума, присоединенные к вакуум-распределительному устройству вакуум-фильтра, фильтратовыпускное устройство и источник вакуума, ресивер низкого давления соединен с источником вакуума, а трубопровод, соединяющий ресиверы снабжен вакуум-насосом, присоединенным нагнетательным патрубком к ресиверу низкого давления. Технический результат изобретения уменьшение непроизводительных перетоков воздуха, повышение высокого вакуума и более медленное его уменьшение по мере износа вакуум-насоса, повышение эффективности процесса обезвоживания суспензии на вакуум-фильтре. 1 ил.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТВОДА ФИЛЬТРАТА И ВОЗДУХА ИЗ ВАКУУМ-ФИЛЬТРА, содержащее фильтратовыпускное устройство, источник вакуума, ресиверы низкого и высокого вакуума, присоединенные через трубопроводы низкого и высокого вакуума к вакуум-распределительному устройству вакуум-фильтра, ресиверы соединены между собой трубопроводом, отличающееся тем, что с источником вакуума соединен ресивер низкого вакуума, а трубопровод, соединяющий ресиверы, снабжен ваккуум-насосом, присоединенным нагнетательным патрубком к ресиверу низкого вакуума.