СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ ФИЛЬТРУЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ Российский патент 2002 года по МПК B01D29/62 B01D33/44 B01D35/16 

Изобретение относится к способу и устройству для очистки фильтрующей поверхности фильтрующей среды в вакуумной сушилке, предпочтительно с помощью ультразвука при, по существу, непрерывной работе.

В патенте Финляндии 61739 описан способ сушки и устройство для сушки лентообразного, порошкообразного, твердого или пористого материала, причем в этом способе материал, подлежащий сушке, посредством микропористой пропитанной жидкостью поверхности всасывания вводят в гидравлический контакт с жидкостью, находящейся под меньшим давлением по сравнению с материалом, подлежащим сушке. Устройство, используемое при таком способе, содержит микропористую поверхность всасывания жидкости, в которой радиусы микропор в основном находятся в диапазоне от 0,5 до 2 микрон.

Микропористая поверхность всасывания жидкости образует фильтрующую среду вакуумной сушилки, при этом фильтрующую поверхность вводят в контакт с материалом, подлежащим сушке, таким как суспензия. Когда фильтрующая поверхность имеет, например, плоскую форму и когда на поверхности, противоположной фильтрующей поверхности фильтрующей среды, создается пониженное давление, на фильтрующей поверхности благодаря всасыванию остается осадок, отфильтрованный из материала, подлежащего сушке, который затем соскребают с фильтрующей поверхности. Однако фильтрующая поверхность подвержена забиванию, поскольку пористая структура фильтрующей поверхности фильтрующей среды и, следовательно, самой фильтрующей среды постепенно заполняется мелко измельченным материалом, подлежащим сушке.

В соответствии с предшествующим техническим уровнем известно использование ультразвука при очистке фильтрующей поверхности фильтрующей среды в вакуумной сушилке, как описано в патенте Финляндии 76705. В способе по данному патенту Финляндии 76705 использование ультразвука требует, чтобы в течение всего времени ультразвуковой очистки фильтрующая поверхность находилась в контакте с соединяющей и очищающей жидкостью, такой как вода. В том случае, когда фильтрующая поверхность окружена водой, требуемая мощность ультразвуковых колебании не очень велика, и устраняется опасность коррозии, вызываемой кавитацией. Однако изменение материала, окружающего фильтрующую среду, приводит к уменьшению мощности вакуумной сушилки, и, следовательно, приводит к увеличению затрат на установку оборудования и расходов при эксплуатации вакуумной сушилки.

Из патента Финляндии 82388 известен способ очистки, используемый для фильтрующей среды вакуумной сушилки, в котором очистка с помощью генератора ультразвуковых колебаний происходит, по существу, сразу же после соскребания материала фильтрующей среды. В этом способе по патенту Финляндии 82388 генератор ультразвуковых колебаний размещают в резервуаре с суспензией, подлежащей фильтрации, ниже поверхности жидкости, чтобы осуществить очистку фильтрующей среды при непрерывном процессе. Если окружающая суспензия имеет высокое содержание твердых веществ, требуемая мощность ультразвуковых колебаний также увеличивается до высоких значений. Аналогичным образом окружающая суспензия вызывает коррозию кожуха генератора ультразвуковых колебаний вследствие интенсивной кавитации. Увеличение мощности ультразвуковых колебаний и изменение в кожухах генераторов приводят к повышению затрат на эксплуатацию вакуумной сушилки.

Задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы устранить некоторые из недостатков предшествующего технического уровня и разработать усовершенствованное и более удобное и легко осуществимое устройство для очистки фильтрующей поверхности фильтрующей среды в вакуумной сушилке, предпочтительно с помощью ультразвука при, по существу, непрерывной работе так, чтобы устройство для очистки, использующее ультразвук, можно было установить над поверхностью суспензии, чтобы упростить конструкцию и обеспечить возможность технического обслуживания.

В соответствии с изобретением пространство для очистки, остающееся между фильтрующей средой и источником ультразвуковых колебаний, ограничено уплотняющей поверхностью, выполненной из упругого материала, и это пространство для очистки сохраняют насыщенным жидкостью во время операции очистки. Чтобы выполнить очистку в соответствии со способом по изобретению, источник ультразвуковых колебаний и уплотняющую поверхность, выполненную из упругого материала, вводят в контакт с фильтрующей поверхностью, подлежащей очистке, по меньшей мере, в течение цикла очистки. Во время цикла очистки в пространство для очистки подают очищающую жидкость, которая в зависимости от поверхности, подлежащей очистке, и материала, размещенного на ней, может представлять собой, например, воду, кислоту, жидкость, используемую для очистки, вспомогательный агент, усиливающий эффект очистки, или комбинацию указанных жидкостей, поскольку чистящий узел предпочтительно выполнен перемещаемым. После того, как цикл очистки будет завершен, при этом чистящий узел предпочтительно является перемещаемым, между циклами очистки чистящий узел может удерживаться на расстоянии от фильтрующей поверхности, подлежащей очистке.

Устройство согласно изобретению предпочтительно содержит средство для создания ультразвуковых колебаний и средство для определения необходимого пространства для очистки между поверхностью, подлежащей очистке, и источником ультразвуковых колебаний. Источник ультразвуковых колебаний состоит из одного или нескольких излучателей ультразвуковых колебаний, которые могут быть расположены относительно друг друга или параллельно или таким образом, что ультразвуковое излучение от излучателей направлено сфокусированно. Единичный излучатель ультразвуковых колебаний также может быть выполнен таким образом, что при работе он обеспечивает фокусировку.

Чтобы определить пространство для очистки, вокруг источника ультразвуковых колебаний предпочтительно расположена уплотняющая поверхность, выполненная, например, из упругого материала, причем уплотняющую поверхность можно ввести в контакт вокруг поверхности, подлежащей очистке. Уплотняющая поверхность может быть выполнена таким образом, что она или определяет необходимую зону для очистки на поверхности, подлежащей очистке, или одновременно определяет, по существу, всю поверхность, подлежащую очистке. Кроме того, с помощью уплотняющей поверхности, выполненной из упругого материала, можно регулировать расстояние от источника ультразвуковых колебаний до поверхности, подлежащей очистке, таким образом, чтобы это расстояние имело требуемую длину. Устройство согласно изобретению также можно использовать без источника ультразвуковых колебаний, в этом случае элемент, используемый для определения всего пространства для очистки, может быть выполнен, например, из упругого материала.

Во время цикла очистки пространство для очистки согласно изобретению предпочтительно образовано защитной поверхностью одна сторона которой расположена перед источником ультразвуковых колебаний, а вторая перед поверхностью, подлежащей очистке, и расположенной напротив указанной стенки. Эти две стороны защитной поверхности соединены друг с другом посредством уплотняющей поверхности, выполненной из упругого материала и прикрепленной или к защитной поверхности источника ультразвуковых колебаний, или вокруг защитной поверхности.

Когда необходимо очистить фильтрующую поверхность, которая образована из фильтрующих поверхностей, расположенных на противоположных сторонах фильтрующей среды, пространство для очистки согласно изобретению предпочтительно создается одновременно для обеих поверхностей, и в данном случае очистка фильтрующей среды будет происходить с обеих сторон. Таким образом, поверхность, подлежащая очистке, может быть изменена, и очистка новой фильтрующей поверхности или зоны фильтрующей поверхности может начаться одновременно с обеих сторон.

Вследствие того, что источник ультразвуковых колебаний в соответствии с изобретением установлен отдельно от пространства, заполненного суспензией, содержащей твердые частицы, подлежащие фильтрации, корпус источника ультразвуковых колебаний преимущественно может быть изготовлен из более дешевого материала, поскольку остальные стенки корпуса источника ультразвуковых колебаний, за исключением защитной поверхности, расположенной ближе всего к поверхности, подлежащей очистке, должны только обеспечивать уровень качества, требуемый с точки зрения защиты от пыли и брызг. Простая конструкция корпуса также позволяет облегчить техническое обслуживание и ремонт источника ультразвуковых колебаний.

В соответствии с изобретением можно преимущественно отрегулировать размер зоны, подлежащей очистке, до требуемой величины. Аналогичным образом можно эффективно использовать вместимость пространства для очистки, поскольку очищающую жидкость вводят непосредственно в пространство для очистки и после очистки отводят дальше в резервуар, предназначенный для очищающей жидкости, при этом сначала осуществляют ее повторную очистку и затем рециркуляцию. Таким образом, требуемое количество очищающей жидкости остается, по существу, небольшим. Кроме того, очистку можно преимущественно выполнять в режиме постоянного включения. Очистку также можно выполнять, не прерывая производственный процесс, поскольку очистка выполняется полностью отдельно по отношению к процессам образования отфильтрованного осадка в вакуумной сушилке, слива воды и удаления осадка с фильтрующей поверхности.

Ниже изобретение разъясняется более подробно со ссылкой на приложенные чертежи, на которых:
фиг. 1 представляет собой схематичное изображение предпочтительного варианта осуществления изобретения во время цикла очистки фильтрующей поверхности, и
фиг. 2 иллюстрирует расположение устройства по варианту осуществления на фиг.1 в вакуумной сушилке, показанное на схематичном поперечном сечении.

В соответствии с фиг. 1 на противоположных сторонах А и В фильтрующей среды 1 предусмотрены фильтрующие поверхности 2 и 3, и в контакте с фильтрующими поверхностями находятся уплотняющие поверхности 4, которые определяют пространство для очистки и выполнены из упругого материала. Уплотняющие поверхности 4 составляют часть уплотняющих элементов 5, которые закреплены вокруг источников 6 ультразвуковых колебаний. Уплотняющий элемент 5 и источник 6 ультразвуковых колебаний вместе образуют чистящий узел 7, используемый для очистки. В уплотняющих элементах 5 на их противоположных сторонах выполнены отверстия для подачи 8 и удаления 9 очищающей жидкости. В чистящий узел 7 встроены элементы 10 для перемещения чистящего узла 7 между положением очистки и исходным положением. Посредством перемещающихся элементов 10 можно регулировать расстояние между источниками 6 ультразвуковых колебаний и поверхностями 2 и 3, подлежащими очистке.

На фиг.2 показана вакуумная сушилка 11, содержащая резервуар 12 для суспензии, диск 14, поворачиваемый вокруг оси 13, к которому присоединена фильтрующая среда 15 и ее фильтрующая поверхность 2, и скребок 16 для удаления отфильтрованного осадка, образованного на фильтрующей поверхности 2. Чистящий узел 7 и источник ультразвуковых колебаний 6, содержащийся в нем, расположены над поверхностью 19 суспензии, в стороне от пространства 18, в котором находится суспензия.

Изобретение предназначено для очистки фильтрующей поверхности в вакуумной сушилке с помощью ультразвука. Способ очистки фильтрующей поверхности в вакуумной сушилке, содержащей пространство, заполненное суспензией, подлежащей фильтрованию, заключается в том, что фильтрующую поверхность, подлежащую очистке, отделяют от пространства, заполненного суспензией, с помощью чистящего узла. Последний содержит уплотняющие элементы, уплотняющие поверхности и источник ультразвуковых колебаний. В уплотняющих элементах выполнены отверстия, в которые подают и через которые удаляют очищающую жидкость, при этом чистящий узел перемещают по фильтрующей поверхности и ультразвуковые лучи фокусируют на поверхности, подлежащей очистке. Изобретение обеспечивает высококачественную регенерацию фильтрующей поверхности при, по существу, непрерывной работе вакуумной сушилки. 2 с. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ очистки фильтрующей поверхности в вакуумной сушилке, содержащей пространство, заполненное суспензией, подлежащей фильтрованию, фильтрующие поверхности (2, 3) и чистящий узел с источником ультразвуковых колебаний, отличающийся тем, что фильтрующую поверхность, подлежащую очистке, отделяют от пространства, заполненного суспензией, и в контакте с поверхностью, подлежащей очистке, размещают уплотняющую поверхность, которая образует, по существу, замкнутое пространство между поверхностью, подлежащей очистке, и чистящим узлом, при этом в замкнутое пространство вводят очищающую жидкость, а чистящий узел перемещают посредством перемещающихся элементов. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ультразвуковые лучи фокусируют на поверхности, подлежащей очистке. 3. Устройство для осуществления способа по п. 1, отличающееся тем, что чистящий узел содержит, по крайней мере, один источник ультразвуковых колебаний и уплотняющие элементы, включающие уплотняющие поверхности для создания, по существу, замкнутого пространства, которое отделено от пространства, заполненного суспензией, при этом в уплотняющих элементах выполнены отверстия для подачи и удаления очищающей жидкости. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что чистящий узел, по меньшей мере, в части, находящейся в контакте с поверхностью, подлежащей очистке, выполнен из упругого материала. 5. Устройство по п. 3 или 4, отличающееся тем, что источник ультразвуковых колебаний установлен таким образом, что лучи, излучаемые источником ультразвуковых колебаний, сфокусированы на поверхности, подлежащей очистке. 6. Устройство по одному из пп. 3-5, отличающееся тем, что расстояние между источником ультразвуковых колебаний и поверхностью, подлежащей очистке, регулируется.