РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ ГОЛОВКА ДЛЯ ВРАЩАЮЩИХСЯ ВАКУУМ-ФИЛЬТРОВ Российский патент 2004 года по МПК B01D33/82 

Изобретение относится к области обезвоживания суспензий на керамических, дисковых вакуум-фильтрах и может быть использовано в горно-металлургических и химических отраслях промышленности.

Известна распределительная головка для камерного вращающегося фильтра, содержащая прилегающие друг к другу торцевыми поверхностями стационарный распределительный диск и вращающийся вокруг горизонтальной оси уплотнительный диск, выполненные с отверстиями или каналами для периодического соединения фильтровальных камер с источником низкого давления, в распределительном диске для дополнительного соединения фильтровальных камер с источником низкого давления в начальной зоне погружения в суспензию, соответствующей сектору 30°, выполнено отверстие (SU №1056877, МКИ В 01 D 33/82, 23.11.83 г., Бюл. №43).

Недостатками известной головки являются малый срок службы дисков вследствие высокого абразивного их износа и, кроме того, они предназначены для установок, работающих с матерчатыми фильтрами.

Наиболее близким техническим решением-прототипом является распределительная головка для вращающихся круговых вакуум-фильтров с использованием пустотелых керамических фильтрующих элементов секторного типа (Fl №77161, МКИ В 01 D 33/40, 31.10.88 г.).

В соответствии с известным техническим решением распределительная головка вращающегося вакуум-фильтра содержит цилиндрический корпус, неподвижную распределительную шайбу с торцевым уплотнением, имеющую отверстия соединенные с вакуумной системой и отверстие для соединения с системой регенерации, подвижную шайбу с аксиально расположенными сквозными ячейками и жестко закрепленную на вращающемся валу и соединенными подводными патрубками с пустотелым объемом керамических фильтрующих секторных элементов, прижимное пружинное устройство, тактовый диск.

Недостатком устройства является непрерывность контакта трущихся уплотнительных поверхностей распределительной шайбы, вызывающая появление зазора между трущимися поверхностями и тем самым перетечки регенерирующего компонента в вакуумные отверстия, при незначительных рабочих давлениях. Это, в свою очередь, не позволяет полностью регенерировать фильтрующие поверхности керамических элементов, снижает производительность и вызывает необходимость периодической регенерации с использованием кислотного компонента, снижающего ресурс работоспособности металлических конструкций.

Целью изобретения является обеспечение возможности регулирования степени интенсификации процесса регенерации, повышения надежности и упрощение конструкции.

Поставленная цель достигается тем, что в предложенной распределительной головке, содержащей цилиндрический корпус, подвижную шайбу с аксиально расположенными каналами, жестко закрепленную на вращающемся валу и соединенную подводными патрубками с пустотелым объемом керамических фильтрующих секторных элементов, узлы вакуумирования и регенерации, на корпусе выполнены радиально расположенные патрубки, соединенные с вакуумной системой в зонах набора и сушки кека и нагнетательной системой в зоне регенерации, в стенке корпуса выполнена кольцевая полость, разделенная перегородками, расположенными в начальной зоне погружения в суспензию и в начальной зоне выхода из суспензии, перегородка в начальной зоне погружения в суспензию имеет цилиндрическое сквозное отверстие, которое содержит антифрикционный, пустотелый вкладыш, в верхней части соединенный с нагнетательным патрубком, который при помощи аксиально расположенного прижимного устройства приводит вкладыш в контакт с цилиндрической поверхностью подвижной шайбы, содержащей тупиковые аксиальные каналы, соединенные с цилиндрической поверхностью радиальными каналами.

На чертеже представлен поперечный разрез распределительной головки.

Распределительная головка содержит корпус 1, радиальный вакуумный патрубок 2, радиальный вакуумный патрубок 3, радиальный напорный патрубок 4, кольцевую полость 5, перегородку 6 в начальной зоне погружения в суспензию, перегородку 7 в начальной зоне выхода из суспензии, цилиндрическое отверстие 8, антифрикционный пустотелый вкладыш 9, нагнетальный патрубок 10, прижимное пружинное устройство 11, подвижную шайбу 12, аксиальные каналы 13 (а,в...), радиальные каналы 14 (а,в...).

Распределительная головка работает следующим образом.

Работа роторного вакуум-фильтра с использованием керамических фильтрующих элементов секторного типа основана на четырех фазах: образование кека, обезвоживание кека, разгрузки кека и обратной промывки-регенерации.

Когда микропористые керамические элементы входят в ванну с суспензией во внутреннем объеме фильтра через аксиальные каналы 13, радиальные каналы 14, кольцевую полость 5 и патрубок 2 создается разрежение, в результате которого происходит всасывание жидкости через диски в линию фильтрации, с внешней стороны дисков начинается образование кека.

На втором этапе в зоне происходит удаление жидкости из кека через аксиальные каналы 13, радиальные каналы 14, кольцевую полость 5 и патрубок 3 в линию фильтрации. Перед регенерацией фильтрующего элемента ножи удаляют кек с фильтрующей поверхности керамического фильтра, оставляя тонкий слой тонких частиц на поверхности, который выполняет роль защиты против механического абразивного воздействия на фильтрующую поверхность, увеличивая срок службы дисков. На этапе регенерации аксиальные каналы 13, через радиальные каналы 14 совмещаются с пустотелым объемом антифрикционного вкладыша 9 и нагнетательным патрубком 10, через которые подается порция фильтрата или регенерирующей жидкости под давлением в пустотелый объем фильтрующего элемента, происходит удаление оставшегося кека и очистка микропористой структуры. Этот процесс происходит при каждом обороте роторной системы. Как показали предварительные испытания, перетечек регенерирующей жидкости в зоны разрежения не происходит. В процессе работы поверхность антифрикционного вкладыша подрабатывается, что увеличивает плотность контакта с цилиндрической поверхностью круговой шайбы. Это дает возможность увеличить в 2 - 2,5 раза давление регенерации, что повышает эффект очистки микропористой структуры без применения периодических промывок с использованием кислотного компонента.

Изобретение предназначено для обезвоживания суспензий на керамических, дисковых вакуум-фильтрах и может быть использовано в горно-металлургических и химических отраслях промышленности. Устройство содержит цилиндрический корпус, на котором выполнены радиально расположенные патрубки, соединенные с вакуумной системой в зонах набора и сушки кека и нагнетательной системой в зоне регенерации, в стенке корпуса выполнена кольцевая полость, разделенная перегородками, расположенными в начальной зоне погружения в суспензию и в начальной зоне выхода из суспензии, перегородка в начальной зоне погружения в суспензию имеет цилиндрическое сквозное отверстие, которое содержит антифрикционный пустотелый вкладыш в верхней части, соединенный с нагнетательным патрубком, который при помощи аксиально расположенного прижимного устройства приводит вкладыш в контакт с цилиндрической поверхностью подвижной шайбы, содержащей тупиковые аксиальные каналы, соединенные с цилиндрической поверхностью радиальными каналами. В устройстве обеспечивается возможность регулирования степени интенсификации процесса регенерации, повышена надежность. 1 ил.

Распределительная головка для вращающихся вакуум-фильтров, содержащая цилиндрический корпус, подвижную шайбу с аксиально расположенными каналами, жестко закрепленную на вращающемся валу и соединенную подводными патрубками с пустотелым объемом керамических фильтрующих секторных элементов, узлы вакуумирования и регенерации, прижимное пружинное устройство, отличающаяся тем, что на корпусе выполнены радиально расположенные патрубки, соединенные с вакуумной системой в зонах набора и сушки кека и нагнетательной системой в зоне регенерации, в стенке корпуса выполнена кольцевая полость, разделенная перегородками, расположенными в начальной зоне погружения в суспензию и в начальной зоне выхода из суспензии, перегородка в начальной зоне погружения в суспензию имеет цилиндрическое сквозное отверстие, которое содержит антифрикционный пустотелый вкладыш, в верхней части соединенный с нагнетательным патрубком, который при помощи аксиально расположенного прижимного устройства приводит вкладыш в контакт с цилиндрической поверхностью подвижной шайбы, содержащей тупиковые аксиальные каналы, соединенные с цилиндрической поверхностью радиальными каналами.