ФИЛЬТР-ПРЕСС Российский патент 1998 года по МПК B01D25/12 

Изобретение относится к области фильтрования промышленных средне- и труднофильтруемых суспензий и может найти применение при обезвоживании осадков сточных вод и других жидких гетерогенных систем в химической и смежных отраслях промышленности.

Известен фильтр-пресс, содержащий раму с расположенными на ней упорной, нажимной плитами и комплектом фильтровальных плит, снабженных роликами, контактирующими с сшитой в виде бесконечной ленты фильтрующей тканью, которая перемещается относительно указанных плит для выгрузки отфильтрованного осадка, а также механизмы зажима плит и перемещения фильтрующей ткани (см. авт. свид. СССР N 148018, кл. B 01 D 25/12, опубл. в БИ N 23, 1966).

Указанный фильтр-пресс отличается высокой эффективностью. Однако недостатком его является невозможность из-за конструктивных особенностей увеличить поверхность фильтрования выше 25 - 32 м², что в значительной степени ограничивает его применение.

Известен также фильтр-пресс, содержащий все перечисленные выше элементы кроме механизма перемещения ткани, который заменен механизмом передвижки плит. У данного фильтр-пресса выгрузка осадка осуществляется за счет поочередного перемещения фильтровальных плит из одного пакета в другой при защемлении между указанными плитами участков сшитой в виде бесконечной ленты фильтрующей ткани. В этом случае имеет место эффект относительного движения ткани вдоль фильтровальных плит, и отрыв осадка от ткани достигается, как и в предыдущем случае, контактированием последней с закрепленными на каждой плите роликами большой кривизны (см. авт. свид. СССР N 285637, кл. B 01 D 29/04, опубл. в БИ N 6, 1972).

За счет вертикального расположения плит в указанном фильтр-прессе удается развить поверхность фильтрования до 100 м² и выше. Однако конструкция фильтр-пресса не позволяет устранять сбегание ткани к одному или другому краю плит, из-за чего через короткое время работы фильтр-пресса ткань выходит за пределы фильтрующей поверхности плит и требуется ручная регулировка ее положения в фильтр-прессе. Кроме того, в силу конструктивных особенностей фильтрование осуществляется через два слоя фильтрующей ткани, что существенно снижает производительность фильтр-пресса как за счет более высокого сопротивления двух слоев по сравнению с одним, так и из-за невозможности удаления загрязнений, прошедших первый и задержанных на втором слое ткани, что также приводит к возрастанию сопротивления фильтрованию.

Также недостатком данной конструкции следует признать большие непроизводительные затраты времени на выгрузку осадка, так как для этого необходимо, как указывалось выше, передвинуть по очереди все фильтровальные плиты.

Наиболее близким к заявляемому (прототипом) является фильтр-пресс, конструкция которого также позволяет увеличить его единичную мощность до 100 м² и выше. Фильтр-пресс содержит раму и механизм зажима, а также вертикально расположенные упорную, нажимную плиты и набор фильтровальных плит с закрепленными на каждой из них двумя роликами, с которыми контактирует фильтрующая ткань, перемещаясь относительно плит в процессе выгрузки осадка. Фильтрующая ткань в данной конструкции фильтр-пресса выполнена индивидуально для каждой плиты и сшита в виде бесконечной петли, огибающей расположенные внутри нее в верхней и нижней частях плиты соответствующие ролики. С тканью на каждой плите скреплен специальный горизонтальный поводок, концы которого выходят за пределы ширины ткани (см. авт. свид. СССР N 613776, кл. B 01 D 25/12, опубл. в БИ N 25, 1978).

Для выгрузки осадка указанные поводки опускают вниз, при этом ткань с находящимся на ней осадком начинает огибать ролики, отделяясь от осадка на нижнем ролике. После сброса осадка поводки возвращают ткань в исходное положение и цикл фильтрования повторяется.

В данном фильтр=прессе по сравнению с описанным выше аналогом значительно сокращено время выгрузки осадка благодаря одновременному раскрытию всех плит фильтр-пресса перед началом передвижения фильтрующей ткани.

Однако фильтрование осуществляется, как и в описанном выше аналоге, через два слоя ткани со всеми связанными с этим недостатками (увеличение сопротивления фильтрованию, падение производительности, невозможность регенерации ткани). Кроме того, имеет место необоснованное увеличение в два раза расхода фильтрующей ткани, в то время как ее стоимость составляет до трети и более от общей суммы эксплуатационных расходов.

Также не решен в описываемой конструкции вопрос натяжения ткани при рабочем ходе поводков. Так как осадок расположен ниже перемещающих ткань поводков, он оказывается на прослабленной ветви ткани, что создает определенные трудности для эффективного отделения осадка от ткани.

Решаемая изобретением задача заключается в увеличении производительности фильтр-пресса за счет перехода от двухслойной ткани к однослойной фильтрующей салфетке и связанного с этим снижения ее гидравлического сопротивления и обеспечения эффективной регенерации в процессе эксплуатации; при этом также решается задача значительного сокращения расхода фильтрующей ткани.

Задача решается благодаря тому, что в фильтр-прессе для фильтрования суспензий, содержащем раму, установленные на ней нажимную и упорную плиты, набор вертикальных фильтровальных плит, расположенный между указанными нажимной и упорной плитами, при этом каждая плита со стороны дренажной поверхности снабжена своей фильтрующей тканью, контактирующей с двумя роликами, механизмы зажима плит и выгрузки осадка, устройство регенерации ткани, согласно изобретению, каждые два ролика, контактирующие с фильтрующей тканью соответствующей плиты, установлены по обе стороны указанной фильтрующей ткани, выполненной в виде однослойной салфетки, пропущенной между указанными роликами зигзагообразно и закрепленной своими концами в верхней и нижней частях фильтровальной плиты, при этом указанные ролики соединены с приводом их вертикального перемещения относительно фильтрующей ткани. В предпочтительном варианте реализации изобретения каждые два ролика, контактирующие с фильтрующей тканью соответствующей фильтровальной плиты, объединены в единый подвижный блок. Верхний конец фильтрующей салфетки каждой фильтровальной плиты закреплен с помощью натяжного устройства, установленного в верхней части фильтровальной плиты. Сопла устройства регенерации ткани вмонтированы в подвижные блоки.

При этом переход от подвижной ткани с неподвижными роликами у прототип к неподвижной ткани с подвижными роликами у заявляемого решения позволяет заменить двухслойную фильтрующую ткань на однослойную салфетку, что в два раза сокращает расход фильтрующей ткани, а, следовательно, затраты на ее приобретение, и существенно увеличивает производительность фильтр-пресса за счет снижения гидравлического сопротивления ткани в процессе фильтрования, а также создания оптимальных условий для ее регенерации, так как оставшиеся на салфетке загрязнения теперь легкодоступны для устройств промывки и регенерации.

Дополнительные преимущества обеспечивает объединение обоих роликов каждой фильтровальной плиты в единый подвижный блок, так как это существенно упрощает конструкцию механизма их перемещения в процессе выгрузки осадка. Включение в состав указанного блока сопел устройства регенерации ткани позволяет выполнять эту операцию без затрат дополнительного времени (в течение обратного хода подвижного блока), что также способствует увеличению производительности фильтр-пресса за счет снижения длительности вспомогательных операций.

На фиг. 1 изображен заявляемый фильтр-пресс; на фиг. 2 - фильтровальная плита с роликами для выгрузки осадка; на фиг. 3 - пакет фильтровальных плит в процессе фильтрования (образования осадка); на фиг. 4, 5 и 6 - различные фазы выгрузки осадка; на фиг. 7 - подвижный блок с двумя роликами и соплами устройства регенерации ткани.

Фильтр-пресс состоит из упорной 1 и нажимной 2 плит, между которыми на раме 3 расположены фильтровальные плиты 4. Фильтр-пресс оснащен механизмом зажима плит 5. Каждая плита снабжена двумя роликами 6 и 7, между которыми зигзагообразно пропущена фильтрующая салфетка 8 (фиг. 3). В верхней части плиты салфетка 8 закреплена в натяжном устройстве 9, а в нижней части (фиг. 3, 7) - на неподвижном кронштейне при помощи крепежных элементов (позиции последних на чертежах не обозначены). Ролики 6, 7 объединены в единый блок с помощью пластин 10. На цепях 11 подвешены траверсы 12, контактирующие с пластинами 10. Соединенные с приводом 13, траверсы 12 и цепи 11 образуют механизм выгрузки осадка.

Фильтровальные плиты 4 имеют патрубки подачи суспензии 14 и отвода фильтрата 15, которые при сжатии указанных плит образуют соответствующие коллекторы. Плиты 4 соединены друг с другом ограничительными планками 16.

В подвижные блоки роликов 6, 7 вмонтированы сопла 17 устройства регенерации рабочих участков фильтрующих салфеток 8 (на чертежах не показано).

Работа заявляемого фильтр-пресса осуществляется следующим образом. Очищаемая суспензия подается под избыточным давлением в сжатый между упорной 1 и нажимной 2 плитами набор фильтровальных плит 4 по коллектору, образованному патрубками подачи суспензии 14. После заполнения камерного пространства суспензией внутри фильтр-пресса создается избыточное давление, под действием которого жидкая фаза проходит через фильтрующие салфетки 8 и отводится по коллектору, образованному патрубками 15, а твердая фаза задерживается на салфетках 8 в виде осадка. После набора слоя требуемой толщины фильтр-пресс продувается сжатым воздухом для удаления остатков суспензии, нажимная плита 2 отводится механизмом зажима 5 в крайнее положение, при этом плиты 4 раздвигаются друг от друга на расстояние, обусловленное длиной планок 16. Приводится в действие механизм выгрузки осадка, при этом траверсы 12 с помощью цепей 11 поднимаются вверх, увлекая за собой подвижные блоки с роликами 6 и 7. Образующаяся при этом слабина верхних участков фильтрующих салфеток 8 выбирается с помощью натяжных устройств 9. За счет изгиба фильтрующих салфеток 8 на роликах 7 осадок отрывается от них по мере подъема роликов 6, 7 и падает в зазор между плитами.

При возвратном ходе подвижных блоков при необходимости регенерации ткани в расположенные под роликами 6 сопла 17 подается вода для смыва загрязнений.

Заявляемая конструкция фильтр-пресса обеспечивает эффективную его работу при снижении в два раза расходов на фильтрующую ткань, повышает производительность фильтра и его надежность.

Использование: фильтрование промышленных средне- и труднофильтруемых суспензий. Сущность изобретения: фильтр-пресс содержит набор фильтровальных плит, расположенный между упорной и нажимной плитами, каждая из которых снабжена роликами, между которыми пропущена зигзагообразно фильтрующая салфетка, закрепленная в верхней и нижней частях плиты. Ролики каждой плиты объединены в единый подвижный блок пластинками, и в подвижные блоки вмонтированы сопла для подачи промывной воды устройства регенерации фильтрующих салфеток. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Фильтр-пресс для фильтрования суспензий, содержащий раму, установленные на ней нажимную и упорную плиты, набор вертикальных фильтровальных плит, расположенный между указанными нажимной и упорной плитами, при этом каждая плита со стороны дренажной поверхности снабжена своей фильтрующей тканью, контактирующей с двумя роликами, механизмы зажима плит и выгрузки осадка, устройство регенерации ткани, отличающийся тем, что каждые два ролика, контактирующие с фильтрующей тканью соответствующей плиты, установлены по обе стороны указанной фильтрующей ткани, выполненной в виде однослойной салфетки, пропущенной между указанными роликами зигзагообразно и закрепленной своими концами в верхней и нижней частях фильтровальной плиты, при этом указанные ролики соединены с приводом их вертикального перемещения относительно фильтрующей ткани. 2. Фильтр-пресс по п.1, отличающийся тем, что каждые два ролика, контактирующие с фильтрующей тканью соответствующей фильтровальной плиты, объединены в единый подвижный блок. 3. Фильтр-пресс по п.1, отличающийся тем, что верхний конец фильтрующей салфетки каждой фильтровальной плиты закреплен с помощью натяжного устройства, расположенного в верхней части фильтровальной плиты. 4. Фильтр-пресс по п.2, отличающийся тем, что сопла устройства регенерации ткани вмонтированы в подвижные блоки.