ЛЕНТОЧНЫЙ ФИЛЬТР-ПРЕСС Российский патент 1998 года по МПК B01D33/04 

Изобретение относится к области фильтрования, в частности к фильтрам с подвижными фильтровальными лентами, и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности для разделения твердожидкостных суспензий, преимущественно для механического обезвоживания осадков городских, бытовых, природных и промышленных сточных вод.

Известен ленточный фильтр-пресс, содержащий раму, приводной, натяжной и ведомый барабаны, на которые натянуты фильтровальные ленты, отжимные, поддерживающие и разгрузочные ролики, устройства для подачи суспензии и регенерационной жидкости, отводящие камеры и дополнительную камеру со свободно уложенными на лентах телами вращения (а.с. СССР N 1347966, кл. B 01 D 33/04, 1982).

Недостатком известного фильтр-пресса является сложность конструкции, значительные габариты, вес и энергозатраты на осуществление процесса обезвоживания.

В качестве прототипа выбран ленточный фильтр-пресс, содержащий раму и смонтированные на ней привод, приводной валок, отжимные, натяжные и поддерживающие валки с пропущенными между ними бесконечными фильтровальными лентами, камеру приема жидкого продукта, устройства промывки фильтровальных лент и съема обезвоженного продукта, камеру отвода фильтрата, натяжные механизмы, связанные с натяжными валками, установленными в подвижных корпусах, смонтированных в направляющих, при этом натяжные механизмы имеют датчики управления и индикаторы, каждый из которых выполнен в виде стакана с размещением в нем плунжера (а.с. СССР N 936964, кл. B 01 D 33/04, 1980).

Недостатком этого фильтр-пресса является низкая эффективность обезвоживания осадка. Это обусловлено отсутствием средств автоматического управления (в процессе работы фильтр-пресса) натяжения верхней и нижней фильтровальных лент. Как известно, эффективность обезвоживания продукта зависит от натяжения лент, величина которого определяет усилия сдавливания осадка. При ослабленных лентах не происходит выдавливания фильтрата, а при излишне натянутых лентах происходит их засорение за счет продавливания осадка в ячейки сетки ленты. В известном фильтр-прессе из-за сложности натяжных механизмов на корректировку натяжения каждой ленты требуется определенное время, что не позволяет поддерживать нажатие лент на осадок в оптимально заданном диапазоне.

Задачей, решаемой изобретением, является повышение эффективности работы ленточного фильтр-пресса путем автоматического уравнивания натяжения верхней и нижней фильтровальных лент в процессе работы фильтр-пресса.

Это достигается тем, что натяжные валки установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения друг относительно друга посредством натяжного механизма, выполненного в виде соединенных между собой при помощи вала дифференциальных звездочек, каждая из которых связана перекинутой через нее гибкой связью с подвижными корпусами натяжных валков.

Кроме того, направляющие подвижных корпусов установлены симметрично относительно вала дифференцирующих звездочек.

Сравнение заявляемого изобретения с аналогами, выявленными при анализе уровня техники, позволило установить соответствие его критерию "новизна".

Совокупность существенных признаков заявляемого изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "изобретательский уровень".

В связи с тем, что предлагаемый ленточный фильтр-пресс предназначен для механического обезвоживания осадков городских сточных вод, а при его использовании может быть достигнут указанный выше технический результат, заявляемое изобретение соответствует критерию "промышленная применимость".

На фиг. 1 показан ленточный фильтр-пресс, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2.

Ленточный фильтр-пресс содержит раму 1, на которой смонтированы приводной валок 2, отжимные 3, натяжные 4 и поддерживающие 5 валки с пропущенными между ними бесконечными фильтровальными лентами 6 и 7. Приводной валок 2 с помощью цепи 8 связан с приводом 9. На раме 1 смонтированы также камеры 10 приема жидкого продукта, например осадков сточных вод (ОСВ), устройства 11 промывки фильтровальных лент 6 и 7, устройство 12 съема обезвоженного продукта (кека), камера 13 отвода фильтрата и натяжной механизм 14. Натяжные валки 4 обеих лент 6 и 7 установлены в подвижных корпусах 15, смонтированных на направляющих 16, расположенных параллельно друг другу и закрепленных на кронштейнах 17 и 18 рамы 1.

Для решения указанной выше задачи натяжные валки 4 верхней 6 и нижней 7 фильтровальных лент установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения на направляющих 16 относительно друг другу. Перемещение натяжных валков 4 производится натяжным механизмом 14, состоящим из вала 19, на концах которого жестко закреплены дифференциальные звездочки 20. Вал 19 вместе с дифференциальными звездочками смонтирован в опорах 17. Через каждую звездочку 20 перекинута гибкая связь (цепь) 21, каждый конец которой связан посредством штанги 22 с гайкой 23 с подвижным корпусом 15. Гайки 23 имеют возможность перемещаться по штанге 22 с резьбой до упора в кронштейн 24 подвижного корпуса 15. Направляющие 16 подвижных корпусов 15 натяжных валков 4 установлены симметрично относительно вала 19 дифференциальных звездочек 20.

Ленточный фильтр-пресс работают следующим образом.

В исходном положении верхняя 6 и нижняя 7 фильтровальные ленты ослаблены, так как подвижные корпуса 15 вместе с натяжными валками 4 находятся относительно штанги 22 в крайнем правом положении, для чего гайки 23 перемещены по штанге 22 в крайнее правое положение.

Затем производят поочередно натяжение верхней 6 и нижней 7 фильтровальных лент с заданным технологическим усилием, для этого с помощью гаек 23 при их упоре в кронштейн 24 перемещают подвижные корпуса 15 вместе с натяжными валками 4 влево до окончательного выбора провисания лент 6 и 7. Заданное оптимальное усилие натяжения лент 6 и 7 контролируется визуально.

Включается привод 9, который через цепную передачу 8 и приводной 2, отжимные 3, натяжные 4 и поддерживающие 5 валки обеспечивает перемещение бесконечных фильтровальных лент 6 и 7. Жидкий продукт (осадок сточных вод) подается в камеру 10 приема и далее на движущуюся верхнюю фильтровальную ленту 6. Осадок сточных вод проходит три стадии обезвоживания.

Первая стадия - на ленте 6, откуда часть фильтрата гравитационно стекает сквозь ленту 6 в камеру 13 отвода фильтрата, соединенного с канализацией.

Вторая стадия - в клинообразном пространстве, образуемом верхней 6 и нижней 7 лентами, где осадок, находящийся между лентами 6 и 7, утоньшается, при этом слои осадка сдвигаются по ширине лент 6 и 7, приобретая лентообразную форму и разрушая капилляры.

Третья стадия отжатия осадка, заключенного между лентами 6 и 7, осуществляется отжимными валками 3, которые обеспечивают отжатие осадка, что вызывает сдвиг слоя осадка между лентами 6 и 7 в поперечном и продольном направлении, в результате чего происходит интенсивное окончательное его обезвоживание. Обезвоженный осадок счищается с ленты 7 устройством 12 съема кека. Регенерация лент 6 и 7 производится устройствам 11 промывки.

Автоматическое уравнивание усилий натяжения в лентах 6 и 7 происходит за счет свободного поворота (по часовой или против часовой стрелке) дифференциальных звездочек 20 вместе с соединяющим их валам 19.

Таким образом, благодаря штанге 22 с гайкой 23 осуществляется предварительное натяжение лент 6 и 7 с заданным оптимальным усилием натяжения в зависимости от седиментационных свойств осадка.

Затем, в процессе работы фильтр-пресса, это оптимальное усилие натяжения верхней и нижней фильтровальных лент 6 и 7 выдерживается благодаря наличию связи верхних и нижних натяжных валков 4 между собой посредствам натяжного механизма 14, в результате чего при ослаблении одной из лент 6 или 7 происходит перераспределение усилия с более нагруженной ленты через цепи 21 и дифференциальные звездочки 20, что приводит к выравниванию усилий натяжения в обеих лентах и позволяет поддерживать нажатие лент 6 и 7 на осадок в оптимально заданном диапазоне.

Размещение направляющих 16 подвижных корпусов 15 симметрично относительно вала 19 дифференциальных звездочек 20 также способствует выравниванию усилий натяжения в обеих лентах и, кроме того, позволяет снизить нагрузку на направляющие 16, что уменьшает их размеры и вес.

Использование: механическое обезвоживание осадков городских, бытовых, природных, сельскохозяйственных и промышленных сточных вод. Сущность изобретения: ленточный фильтр-пресс содержит приводной валок, отжимные, натяжные и поддерживающие валки с пропущенными между ними бесконечными фильтровальными лентами, натяжной механизм, связанный с натяжными валками, установленными в подвижных корпусах, смонтированных на направляющих. Натяжные валки установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно друг друга посредством натяжного механизма. Натяжной механизм выполнен в виде соединенных между собой при помощи вала дифференциальных звездочек. Каждая звездочка связана перекинутой через нее гибкой связью с подвижными корпусами натяжных валков. Направляющие подвижных корпусов установлены симметрично относительно вала дифференциальных звездочек. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Ленточный фильтр-пресс, содержащий раму и смонтированные на ней приводной валок, отжимные, натяжные и поддерживающие валки с пропущенными между ними бесконечными фильтровальными лентами, камеру приема жидкого продукта, устройства промывки фильтровальных лент и съема обезвоженного продукта, камеру отвода фильтрата, натяжной механизм, связанный с натяжными валками, установленными в подвижных корпусах, смонтированных на направляющих, отличающийся тем, что натяжные валки установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно друг друга посредством натяжного механизма, выполненного в виде соединенных между собой при помощи вала дифференциальных звездочек, каждая из которых связана перекинутой через нее гибкой связью с подвижными корпусами натяжных валков. 2. Фильтр-пресс по п. 1, отличающийся тем, что направляющие подвижных корпусов установлены симметрично относительно вала дифференциальных звездочек.