ЛЕНТОЧНЫЙ ПРЕСС-ФИЛЬТР ДЛЯ ОБЕЗВОЖИВАНИЯ ШЛАМА И ИЛА Российский патент 2001 года по МПК B01D33/04 

Изобретение относится к области очистки сточных вод от шлама и ила, накопленных при эксплуатации бытовых и промышленных комплексов.

Известны ленточные пресс-фильтры, содержащие несущую раму и смонтированную на ней систему приводных ведущих и промежуточных ведомых валов, между которыми пропущены два бесконечных ленточных сита верхнего и нижнего расположения с возможностью размещения между ними обезвоживаемого материала и дальнейшего их совместного обжатия (прессования) во вращающихся валах. При этом отжимается вода, которая фильтруется через сита и удаляется посредством системы сливных лотков, а твердая фракция задерживается ситами в виде обезвоженного остатка, удаляемый скребковыми устройствами по завершению прессования на выходе обеих лент из зоны валкового обжатия. Пресс-фильтры снабжены механизмом (устройством) для натяжения ленточных сит с возможностью регулировки усилия натяжения по заданному технологическому режиму прессования, а также с возможностью контроля и предупреждения поперечного сбега лент вдоль обжимных валов.

Например, известен ленточно-валковый пресс с гидравлическим устройством для регулирования усилия натяжения ленты, см. а.с. N 617284, кл.В 30 B 9/24. Данное устройство выполнено с возможностью автоматического слежения как за технологическим режимом (усилием) натяжения лент, так и за регулировкой поперечного перемещения (сбега) лент вдоль валов. Подобными процессорными устройствами снабжены все современные ленточные пресс-фильтры зарубежных фирм Петкус Вута, Бельмер, Кляйн, Хюннят и пр.

Недостатком вышеуказанных пресс-фильтров является высокая стоимость автоматизированных процессорных систем, включающих плунжерные гидроприводы, золотники, клапаны, дроссели, маслофильтры, трубопроводы, которые работают в условиях непрерывной эксплуатации не менее 16 часов в сутки. Показатели надежности и безотказности снижаются пропорционально числу элементов, входящих в процессорную гидросистему. Также велики затраты на техническое обслуживание автоматизированных систем.

Известно также устройство (пресс-фильтр) для механического обезвоживания осадков сточных вод, см. а.с. N 936964, кл. В 01 D 33/04, снабженный механизмом натяжения ленточных сит, включающий калиброванный гидроцилиндр и электроконтактный манометр. Усилие натяжения лент определяется посредством создания давления в гидроцилиндре и его измерения манометром, при этом шкала давления манометра дополнительно градуирована на силовые показатели в кгс. Заданный режим прессования управляется посредством установки контактов стрелки манометра на заданную величину давления в гидроцилиндре, которое поддерживается постоянным в процессе обезвоживания осадка уже электрической системой управления. Данная конструкция пресс-фильтра принята мною в качестве прототипа.

Недостаток прототипа является общим для всех известных пресс-фильтров и заключается в том, что натяжной вал каждого ленточного сита, размещенный на подвижных опорах натяжных механизмов, расположен не параллельно относительно остальных неподвижных обжимных валов по причине влияния множества факторов: различных сил трения в подвижных опорах, геометрические погрешности ленты, неравномерно распределяется обезвоживаемый осадок по ширине ленты и др. В результате перекоса вращающихся валов ленты обкатываются как по винтовой поверхности, что способствует поперечному сбегу ленты вдоль валов. Поэтому в конструкциях пресс-фильтров предусматриваются устройства для контроля и регулировки величины поперечного сбега ленточных сит, см. а.с. N 617284.

Целью изобретения является упрощение конструкции пресс-фильтра посредством исключения специального устройства для контроля и регулировки поперечного сбега ленточных сит, с возможностью обеспечения ровного продольного хода лент при работе валково-ленточной передачи.

Поставленная цель достигается тем, что подвижные опоры, на которых размещается вал натяжения ленточных сит, снабжены измерителями координат положения оси натяжного вала, а также зажимными устройствами для фиксации положения оси натяжного вала, устанавливаемого параллельно осям остальных валов пресс-фильтра. Причем измеритель представляет собой линейную шкалу с ценой деления 1-2 мм, выполненную на цилиндрической поверхности одной из двух направляющих колонок подвижной опоры и закрепленных на несущей раме, а указатель шкалы размещен на скользящей каретке подвижной опоры с возможностью считывать показатель шкалы с точностью до 1 мм. При этом каретка подвижной опоры снабжена одним или двумя цанговыми зажимными устройствами, выполненными с возможностью или их свободного скольжения по цилиндрическим поверхностям направляющих колонок, или их закрепления с натягом на тех же направляющих колонках.

Существенным отличием заявленного решения является то, что каждая из двух подвижных опор, на которых размещается вал натяжения ленточного сита, снабжена измерителем и указателем координаты положения оси натяжного вала, при этом измеритель представляет собой линейную шкалу с ценой деления 1-2 мм, выполненную на цилиндрической поверхности одной из двух направляющих колонок подвижной опоры, а указатель шкалы размещается на скользящей каретке подвижной опоры с возможностью считывать показания шкалы с точностью до 1 мм, причем каретка подвижной опоры снабжена одной или двумя цанговыми зажимами, выполненными с возможностью либо их свободного скольжения по цилиндрической поверхности направляющих колонок подвижной опоры, либо их закрепления с натягом на тех же направляющих колонках.

Данное существенное отличие не известно мне из патентной и научно-технической информации и потому считаю, что предлагаемое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Функциональные свойства подвижных опор вала натяжения ленточных сит, снабженных измерителями координат положения оси натяжного вала и цанговыми зажимными устройствами для фиксации положения натяжного вала, проверены с положительным результатом на опытном образце пресс-фильтра. Поэтому считаю, что предлагаемое решение соответствует критерию "промышленная применимость".

На фиг. 1 изображена кинематическая схема ленточного пресс-фильтра с обозначением зоны размещения подвижных опор с валами натяжения ленточных сит. На фиг. 2 показана схема размещения механизма натяжения, включая гидропривод и подвижную опору с направляющими колонками, кареткой, измерителем, указателем, цанговым зажимом. На фиг. 3 изображен вариант цангового зажима с крепежным винтом.

Пресс-фильтр на фиг. 1 состоит из несущей рамы (каркаса) 1, в которой смонтировано множество валов различного типоразмера. Между валами пропущены два бесконечных ленточных сита нижнего 2 и верхнего 3 расположения. Кинематика пресс-фильтра представляет собой валково-ленточную передачу. Вращение валов осуществляется посредством механического привода (на схеме не показан) через приводной 4 и два ведущих 5 валов. Натяжение ленточных сит осуществляется посредством двух натяжных валов 6, размещенных в подвижных опорах 7 с гидроприводами 8. Ленточные сита 2 и 3 совмещаются на промежуточном валу 9 и далее обкатываются совместно по нескольким валам до места их разделения на верхнем ведущем валу 5. Минимальное давление прессования шлама производится на валу 9 с последующим постепенным увеличением до максимального на валу 5.

Механизм натяжения ленточных сит на фиг. 2 состоит из подвижной опоры, включающей две направляющие колонки 10 и 11, жестко закрепленных на раме 1, и скользящей каретки 12 с возможностью свободного перемещения по направляющим колонкам; а также гидропривода 8, одним концом закрепленного на раме 1 и вторым концом закрепленным на каретке 12. Гидропривод 8 представляет собой гидроцилиндр одностороннего действия со штоком. Каждый из двух натяжных валов типоразмера 6 устанавливается своими концами на каретки 12 посредством стандартного подшипникового узла с возможностью свободного вращения. Натяжение ленточных сит 2 и 3 осуществляется одновременно с одинаковым усилием Q_кгс посредством нагнетания P_МПа рабочей жидкости в гидроцилиндры приводов 8 через общий трубопровод 13, снабженный запорным вентилем 14 и показывающим манометром 15. Линейную величину натяжения ленточных сит считывают по шкале, выполненной на направляющих колонках 11, посредством указателя 16 на каретке 12. После натяжения ленточных сит по заданному режиму P_МПа и Q_кгс положение кареток фиксируется цанговыми зажимами посредством винта 17, см. фиг. 3.

Подготовка пресс-фильтра к работе. Натяжение ленточных сит.

Технологический режим прессования жидкого шлама осуществляется посредством настройки заданной скорости движения ленточных сит и заданного усилия натяжения лент. Натяжение ленточных сит 2 и 3 производят в следующем порядке: при работающей гидросистеме (на схеме не показано) комплекса очистного оборудования открывают вентиль 14, рабочая жидкость через трубопровод 13 поступает одновременно на 4 гидроцилиндра приводов 8, нагнетаемое давление рабочей жидкости выдвигает шток привода 8 и перемещает каретки 12 вместе с натяжными валами 6 и ленточными ситами 2 и 3; по манометру 15 контролируют повышение давления в гидроприводах 8 до заданного технологического параметра P_МПа, момент достижения которого вентиль 14 закрывают. Установку положения натяжных валов 6 корректируют настройкой в следующем порядке: считывают показания шкалы измерителя на колонках 11 на обеих концах одного вала, определяют среднее показание, положение кареток 12 корректируют сдвижкой на деление среднего показателя шкалы, цанговые зажимы 17 закрепляют; подобную настройку положения производят для второго натяжного вала 6.

Таким образом, ленточные сита натянуты с заданным усилием Q_кгс в соответствии с давлением натяжения P_МПа в гидроприводах 8, а положение натяжных валов 6 установлено в координатах, обеспечивающих параллельность их осей остальным валам пресс-фильтра. Пресс-фильтр готов к работе.

Изобретение предназначено для очистки сточных вод от шлама и ила. Пресс-фильтр содержит несущую раму, в которой смонтировано множество валов различного типоразмера. Между валами пропущены два бесконечных ленточных сита нижнего и верхнего расположения. Работа валково-ленточной передачи осуществляется посредством приводного вала и двух валов, снабженных механическим приводом. Натяжение ленточных сит осуществляется натяжными валами, размещенными в подвижных опорах, снабженных гидроприводами. Ленточные сита совмещаются на валу и далее обкатываются совместно по нескольким валам до места их разделения на верхнем ведущем валу. Минимальное давление прессования производится с последующим равномерным увеличением до максимального. Технологический режим прессования шлама устанавливается по заданному усилию натяжения ленточных сит. Механизм натяжения лент осуществляется следующим порядком: при работающей гидросистеме открывают вентиль, рабочая жидкость через трубопровод под давлением нагнетается одновременно во все четыре гидропривода, штоки которых выдвигаются и перемещают каретки подвижных опор вместе с натяжными валами и ленточными ситами, по манометру контролируют повышение давления в гидроприводах до заданного параметра, при достижении которого вентиль закрывают. Установку параллельности расположения натяжения валов относительно неподвижных валов пресс-фильтра корректируют настройкой положения кареток по среднему показанию шкалы измерителя на направляющей колонке, считываемых посредством указателя шкалы. После корректировки все каретки подвижных опор фиксируют закреплением цанговых зажимов. Изобретение обеспечивает упрощение конструкции пресс-фильтра посредством исключения устройства для контроля и регулировки поперечного сбега ленточных сит с возможностью обеспечения ровного продольного хода при работе валково-ленточной передачи. 3 ил.

Ленточный пресс-фильтр для обезвоживания шлама и ила, содержащий несущую раму и смонтированную на ней приводную систему ведущих и промежуточных валов, между которыми пропускаются два бесконечных ленточных сита верхнего и нижнего расположения, снабженных механизмами для их натяжения, отличающийся тем, что каждая из двух подвижных опор механизма натяжения ленточного сита, на которых размещается натяжной вал, снабжена измерителем и указателем координаты положения оси натяжного вала, при этом измеритель координаты представляет собой линейную шкалу с ценой деления 1 - 2 мм, выполненную на цилиндрической поверхности одной из двух направляющих колонок подвижной опоры, а указатель координат размещен на скользящей каретке подвижной опоры с возможностью считывать показания шкалы с точностью до 1 мм, причем скользящая каретка подвижной опоры снабжена одним или двумя цанговыми зажимами, выполненными с возможностью либо их свободного скольжения по цилиндрической поверхности направляющих колонок подвижной опоры, либо их закрепления с натягом на тех же направляющих колонках.