РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНАЯ ГОЛОВКА ВРАЩАЮЩЕГОСЯ ВАКУУМ-ФИЛЬТРА Российский патент 2005 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.

Наиболее близким техническим решением по функциональному назначению и решаемой задаче - прототипом является распределительная головка вращающегося дискового вакуум-фильтра, содержащая цилиндрический корпус, неподвижную распределительную шайбу с торцевым уплотнением, имеющую отверстия, соединенные с вакуумной системой, и отверстия для соединения с системой регенерации, подвижную шайбу с аксиально расположенными сквозными ячейками и жестко закрепленную на вращающемся валу и соединенную подводными патрубками с пустотелым объемом керамических, фильтрующих, секторных элементов, прижимное устройство, тактовый диск (F1, № 77161 В, 31.10.1988).

Недостатком устройства является непрерывность контакта трущихся уплотнительных поверхностей распределительной шайбы с подвижной шайбой, приводящего к деформации прокладочного пластичного антифрикционного материала и появлению зазора, что приводит к перетечкам регенерирующего компонента в вакуумные зоны, при незначительных рабочих давлениях. Перетечка регенерирующего компонента не позволяет полностью регенерировать фильтрующие поверхности керамических элементов, что снижает производительность и вызывает необходимость периодической регенерации с использованием кислотного компонента, снижающего ресурс работоспособности металлических конструкций.

Целью изобретения является повышение производительности, надежности и возможности независимого регулирования разрежения в зонах набора и обезвоживания кека.

Поставленная цель достигается тем, что в отличие от известного технического решения предложенная распределительная головка содержит корпус с кольцевыми полостями, выполненный из параллельно расположенных трех пар независимых распределительных секторов, механически соединенных через прокладки и закрепленных на двух пластинчатых стойках, соединенных между собой болтовым креплением, трущаяся, контактная поверхность секторов выполнена из химически стойкого фрикционного материала, жестко скрепленного с секторами адгезивом и шпильками, шайба снабжена золотником, золотник выполнен с нижними аксиальными тупиковыми и радиальными каналами, радиальные каналы соединены двумя диаметрально противоположными верхними аксиальными каналами с поверхностью золотника в зоне контакта золотника с распределительными секторами, золотник установлен на вращающемся валу распределительной головки, вращающийся вал расположен осесимметрично в цилиндрическом канале шайбы, жестко с ней соединен механическим креплением и через подшипниковый узел качения соединен с пластинчатой стойкой, контакт золотника с шайбой, совмещение аксиальных каналов шайбы с нижними аксиальными каналами золотника выполнены прижимным устройством, расположенным на вращающемся валу головки, индивидуальные, прижимные устройства распределительных секторов выполнены в виде струбцины с точечным контактом и регулирующей пружиной.

На фиг.1 представлен продольный разрез распределительной головки, на фиг.2 - уплотнительный узел 1, на фиг.3 - поперечное сечение распределительной головки по Б-Б.

Распределительная головка содержит корпус 1, независимые вакуумные распределительные сектора 2, независимый сектор регенерации 2а, прокладки 3, пластинчатые стойки 4, болты 5, контактную поверхность 6, фрикционный материал 7, адгезив 8, шпильки 9, шайбу 10, золотник 11, нижние аксиальные тупиковые каналы золотника 12, радиальные каналы золотника 13, верхние аксиальные каналы золотника 14,вращающийся вал распределительной головки 15, цилиндрический канал в шайбе 16, механическое крепление вала распределительной головки 17, подшипниковый узел качения 18, аксиальные каналы шайбы 19, соединенные подводными патрубками с пустотелым объемом керамических фильтрующих секторных элементов (не показаны), прижимное устройство 20, струбцины 21, точечный контакт 22, регулирующую пружину 23.

Распределительная головка работает следующим образом.

Работа вакуум-фильтра с использованием керамических фильтрующих элементов секторного типа состоит из четырех этапов: набор кека, обезвоживание кека, съем кека керамическим скребковым устройством и регенерации фильтрующего элемента.

При входе фильтрующего элемента в ванну с пульпой за счет создания во внутреннем объеме фильтра низкого разрежения через аксиальные каналы 19 шайбы 10, нижние аксиальные тупиковые каналы 12 золотника 11, радиальные каналы 13 золотника 11, через верхние аксиальные каналы 14 золотника 11 и вакуумную систему двух параллельно расположенных распределительных секторов 2 происходит всасывание жидкости через диски в линию фильтрации, с внешней стороны диска происходит набор кека.

При выходе из пульпы в зоне обезвоживания кека через аксиальные каналы 19 шайбы 10, нижние аксиальные каналы 12 золотника 11, радиальные каналы 13 золотника 11, совмещенные верхние аксиальные каналы 14 золотника 11 с 2-мя секторами повышенного разрежения происходит удаление жидкости из кека. Перед регенерацией фильтрующего элемента керамические скребковые устройства удаляют основную массу кека с фильтрующей поверхности керамического фильтра, оставляя тонкий слой на поверхности, который выполняет роль защиты против механического абразивного воздействия керамических скребков, увеличивая срок службы дисков.

На этапе регенерации верхние аксиальные каналы 14 золотника 11 совмещаются с двумя параллельно расположенными секторами регенерации 2 и через обратную систему каналов происходит импульсный ввод под давлением регенерирующего компонента в пустотелый объем фильтрующего элемента, в результате которого происходит удаление оставшегося кека и очистка микропористой структуры. Этот процесс повторяется при каждом обороте роторной системы.

Экспериментальные испытания распределительной головки в различных режимах работы роторной системы показали, что в процессе эксплуатации обеспечивается герметичность секторных распределительных узлов в зонах трения, а их независимая работа позволяет регулировать степень разрежения в зонах набора и обезвоживания кека, повышать рабочее давление в зоне регенерации в пределах конструктивной прочности керамических фильтров и распределительных систем.

Использование асбосмоляных композиций в качестве химически стойкого фрикционного материала в узлах трения обеспечило повышенную скорость вращения роторной системы, производительность, при использовании пульп различной плотности, работу уплотнительного узла до температур 80-90°С, при использовании фильтрата и регенерирующий жидкости, содержащих кислотные и щелочные компоненты. Полученные технические характеристики распределительной головки определили эксплуатацию в конструкциях вакуум-фильтров с повышенной мощностью.

Изобретение относится к области обезвоживания суспензий на керамических, дисковых вакуум-фильтрах и может быть использовано в горно-металлургических и химических отраслях промышленности. Распределительная головка содержит корпус с секторными кольцевыми полостями, соединенными с вакуумной системой в зонах набора и обезвоживания кека и нагнетательной системой в зоне регенерации, уплотнительный узел, шайбу, жестко закрепленную на вращающемся валу и соединенную с секторными элементами, прижимное устройство. Корпус головки выполнен из параллельно расположенных трех пар независимых распределительных секторов, механически соединенных через прокладки и закрепленных на двух пластинчатых стойках, соединенных между собой болтовым креплением, трущаяся контактная поверхность секторов выполнена из химически стойкого фрикционного материала, жестко скрепленного с секторами адгезивом и шпильками, шайба снабжена золотником. Золотник выполнен с нижними аксиальными тупиковыми каналами и радиальными каналами и установлен на валу распределительной головки. Радиальные каналы соединены двумя диаметрально противоположными верхними аксиальными каналами с поверхностью золотника в зоне контакта золотника с распределительными секторами. Вал расположен осесимметрично в цилиндрическом канале шайбы, жестко с ней соединен механическим креплением и через подшипниковый узел качения связан с пластинчатой стойкой. Контакт золотника с шайбой, совмещение аксиальных каналов шайбы с нижними аксиальными каналами золотника выполнены прижимным устройством, расположенным на валу головки. Индивидуальные прижимные устройства распределительных секторов выполнены в виде струбцин с точечным контактом и регулирующей пружиной. Технический результат изобретения: повышение производительности, надежности и возможности независимого регулирования разрежения в зонах набора и обезвоживания кека. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Распределительная головка вращающегося вакуум-фильтра, содержащая корпус с секторными кольцевыми полостями, соединенными с вакуумной системой в зонах набора и обезвоживания кека и нагнетательной системой в зоне регенерации, уплотнительный узел, шайбу, жестко закрепленную на вращающемся валу и соединенную подводными патрубками с пустотелым объемом керамических фильтрующих секторных элементов, прижимное устройство, отличающаяся тем, что корпус с кольцевыми полостями выполнен из параллельно расположенных трех пар независимых распределительных секторов, механически соединенных через прокладки и закрепленных на двух пластинчатых стойках, соединенных между собой болтовым креплением, трущаяся контактная поверхность секторов выполнена из химически стойкого фрикционного материала, жестко скрепленного с секторами адгезивом и шпильками, шайба снабжена золотником, золотник выполнен с нижними аксиальными тупиковыми каналами и радиальными каналами, радиальные каналы соединены двумя диаметрально противоположными верхними аксиальными каналами с поверхностью золотника в зоне контакта золотника с распределительными секторами, золотник установлен на вращающемся валу распределительной головки, вращающийся вал расположен осесимметрично в цилиндрическом канале шайбы, жестко с ней соединен механическим креплением и через подшипниковый узел качения связан с пластинчатой стойкой, при этом контакт золотника с шайбой, совмещение аксиальных каналов шайбы и нижних аксиальных каналов золотника выполнены прижимным устройством, расположенным на вращающемся валу головки, а индивидуальные прижимные устройства распределительных секторов выполнены в виде струбцины с точечным контактом и регулирующей пружиной.2. Распределительная головка по п.1, отличающаяся тем, что в качестве химически стойкого фрикционного материала использована асбосмоляная композиция.