СЕКТОР ДИСКОВОГО ФИЛЬТРА И ДИСКОВЫЙ ФИЛЬТР Российский патент 2012 года по МПК B01D33/21 B01D33/23 

Уровень техники изобретения

Настоящее изобретение относится к дисковому фильтру и его сектору. Дисковый фильтр имеет по существу несколько треугольных секторов, которые образуют относительно тонкий диск, вращающийся в резервуаре, содержащем суспензию для фильтрации. Сектор содержит противоположные боковые поверхности с несколькими отверстиями, через которые отфильтрованная из суспензии жидкость может проходить в канал потока внутри сектора и через секцию горловины сектора в корпус дискового фильтра. Твердое вещество остается напротив наружной поверхности сектора, из которого оно извлекается в разгрузочный вал в конце стадии фильтрования.

В горнодобывающей промышленности, металлообработке, химической промышленности, в продовольственном производстве и фармацевтическом производстве существует необходимость в фильтрации плотных жидкостей, в которых жидкие и твердые частицы отделяются от суспензии твердого и жидкого вещества. Были разработаны устройства механической фильтрации различных принципов работы и свойств для фильтрации плотной жидкости, и в них применялся перепад давлений при отделении жидкой фазы и фазы твердого вещества. Дисковый фильтр является примером фильтров для плотных жидкостей такого типа.

Дисковый фильтр содержит цилиндрический корпус по существу с элементами треугольного сектора, размещенными на его наружной периферии для образования подобной диску структуры. Отрицательное давление приложено внутри элементов сектора, и боковые поверхности элементов сектора действуют как фильтрующие поверхности, которые, в общем, оборудованы фильтрующим материалом. Фильтрующие поверхности имеют отверстия, через которые жидкость, прошедшая через фильтрующий материал, проникает в элемент сектора, чтобы течь под воздействием отрицательного давления в корпус дискового фильтра. Проблемой настоящих элементов сектора является то, что поток изнутри элемента сектора к секции горловины и к корпусу недостаточно эффективен, что снижает фильтрующую емкость фильтра.

Краткое описание изобретения

Целью изобретения является создание новейшего усовершенствованного сектора дискового фильтра и дискового фильтра.

Сектор настоящего изобретения отличается тем, что сектор содержит первый боковой элемент и второй боковой элемент, которые изготовлены из пластика, сопряженные поверхности боковых элементов расположены напротив друг друга в процессе сборки, сектор содержит, по меньшей мере, два, по существу, радиальных, параллельных канала потока, первый боковой элемент и второй боковой элемент образуют разделительную стенку между параллельными каналами потока, которые проходят непрерывно от конца сектора до секции горловины сектора, тем самым потоки в смежных каналах потока отделены друг от друга.

Дисковый фильтр согласно изобретению отличается тем, что его сектор содержит первый боковой элемент и второй боковой элемент, которые изготовлены из пластика, по меньшей мере, два по существу радиальных канала потока, первый боковой элемент и второй боковой элемент образуют разделительную стенку между параллельными каналами потока, которая проходит непрерывно от конца сектора к секции горловины сектора, тем самым потоки в смежных каналах потока отделяются друг от друга.

Идеей изобретения является то, что сектор дискового фильтра содержит два или более смежных каналов потока внутри элемента сектора. Каналы потока соединены с отверстиями на боковых поверхностях сектора и с секцией горловины. Каналы потока являются по существу радиальными для обеспечения течения отфильтрованной жидкой фазы внутри сектора по направлению к секции горловины и в корпус дискового фильтра. Существует разделительная стенка между, по меньшей мере, двумя смежными каналами потока для их разделения. Разделительная стенка проходит от накладки сектора до секции горловины сектора. Более того, сектор образован двумя боковыми элементами, сопряженные поверхности которых размещены напротив друг друга. Боковые элементы изготовлены из пластика.

Изобретение обеспечивает преимущество, состоящее в том, что поток отфильтрованной жидкости внутри сектора по направлению к секции горловины становится лучше управляемым, когда он протекает в двух или более отдельных каналах потока. Разделительная стенка между каналами предотвращает течение отфильтрованной жидкости внутри сектора в направлении, поперечном к радиальному направлению, таким образом, предотвращая проблемы, особенно которые возникают, когда сектор поднимается из резервуара. Еще одно преимущество состоит в том, что разделительные стенки между каналами потока действуют как радиальные укрепления в секторе. Стенки воспринимают сжимающую нагрузку, направленную к боковым поверхностям сектора, и дополнительно укрепляют сектор по отношению к изгибающим силам и крутящей нагрузке. Отдельные укрепления тогда не являются необходимостью. Таким образом, внутри каналов потока не существует дополнительных структур, чтобы вызывать сопротивление потоку. Следовательно, конструкция согласно изобретению обеспечивает ровный поток из отверстий боковых поверхностей к секции горловины. Эффективный поток жидкой фазы, отфильтрованной внутри сектора, улучшает эффективность фильтрации дискового фильтра. Дополнительно, так как сектор может быстро и полностью быть опустошен от жидкости, дисковый фильтр может вырабатывать более сухое твердое вещество хорошего качества, которое не будет требовать каких-нибудь дополнительных сушек на более поздних стадиях процесса.

Согласно варианту выполнения поперечное сечение профиля канала потока является изогнутым. Поперечное сечение может быть кольцом, овалом, эллипсом или сплющенным кольцом. Изогнутая форма является технически предпочтительной формой. Таким образом, сопротивление потока канала потока может быть снижено подходящей калибровкой и формированием поперечного сечения канала потока. В дополнение, благодаря изогнутым каналам потока, поперечное сечение сектора имеет подобную дуге структуру, которая является предпочтительной при расходе мощности.

Согласно варианту выполнения профиль поперечного сечения канала потока другой в конечной части и на части секции горловины.

Согласно варианту выполнения профиль поперечного сечения канала потока меняется плавно между концом и секцией горловины.

Согласно варианту выполнения профиль поперечного сечения канала является овальным как на конечной части, так и на части секции горловины.

Согласно варианту выполнения профиль поперечного сечения канала является овальным на конечной части в таком способе, в котором его размер по отношению к сторонам сектора больше, чем по отношению к боковым поверхностям. Дополнительно, профиль поперечного сечения канала потока является овальным на части секции горловины в таком способе, в котором его размер по отношению к боковым поверхностям больше, чем по отношению к сторонам сектора.

Согласно варианту выполнения площадь сечения канала потока больше в секции горловины, чем на конечной части. Площадь сечения, таким образом, увеличивается в направлении потока канала потока. Жидкость проникает в канал потока через отверстия на боковой поверхности на всем протяжении канала потока, тем самым в секции горловины расход жидкости больше, чем к сторонам сектора.

Согласно варианту выполнения площадь сечения канала потока больше на части секции горловины, чем на конечной части. Площадь сечения, таким образом, увеличивается в направлении потока канала потока. Жидкость проникает в канал потока через отверстия на боковой поверхности на всем протяжении канала потока, тем самым в секции горловины расход жидкости больше, чем на конечной части.

Согласно варианту выполнения соединительный узел между двумя боковыми элементами расположен в середине сектора. Альтернативно, структура может быть несимметричной, чтобы соединительный узел мог быть расположен на более коротком расстоянии от первого бокового элемента. Еще одной возможностью является то, что внутренняя поверхность только первого бокового элемента снабжена выступами, образующими разделительные стенки между боковыми элементами.

Согласно варианту выполнения сектор сужается от секции горловины по отношению к краю, когда рассматривается в направлении вращения дискового фильтра, то есть со стороны сектора.

Согласно варианту выполнения боковые поверхности сектора являются волнистыми. Волнистая форма увеличивает площадь боковой поверхности, тем самым увеличивает площадь фильтрации. Это естественно увеличивает эффективность сектора. Волнистая боковая поверхность может иметь несколько отверстий в других направлениях. Таким образом, отверстия могут быть выполнены не только в высшей точке волнистой поверхности, но также на сторонах волн, тем самым жидкость для фильтрации может эффективно проникать в сектор.

Согласно варианту выполнения разделительная стенка между параллельными каналами потока имеет заданную высоту, поперечную направлению боковых поверхностей, и эта высота увеличивается по направлению к секции горловины. Сектор может сужаться от секции горловины к концу. Более того, боковые поверхности сектора могут быть волнистыми, имея волновые гребни и выемки. Разделительная стенка имеет всегда заданную высоту для разделения потоков в отдельных каналах потока.

Согласно варианту выполнения боковая поверхность сектора имеет отверстия, площади поверхности которых увеличиваются по направлению к каналу потока, что облегчает проникновение отфильтрованной жидкости в канал потока.

Согласно варианту выполнения сектор содержит два боковых элемента, имеющих внутренние сопряженные поверхности. Сопряженные поверхности боковых элементов содержат соединительные узлы на разделительных стенках. Соединительные узлы могут быть расположены герметично напротив друг друга в процессе сборки. Соединительные узлы могут быть снабжены по существу областями плоских уплотняющих поверхностей, которые размещены напротив друг друга. Альтернативно, соединительные узлы снабжены деталями шпунтового соединения. Шпунтовое соединение обеспечивает хорошую герметичность. Соединительные узлы могут также быть снабжены крепежными, фиксирующими форму элементами, таким образом, закрепляя и облегчая сборку сектора.

Согласно варианту выполнения сектор содержит, по меньшей мере, один первый боковой элемент и, по меньшей мере, один второй боковой элемент, имеющие несколько отверстий. Внутренние поверхности боковых элементов являются волнистыми и имеют волновые гребни и выемки. Дополнительно, боковые элементы прикреплены друг к другу для того, чтобы волновые гребни на внутренних поверхностях боковых элементов сходились, тем самым формы боковых элементов между их каналами потока, которые характеризуются волновыми выемками и стенками, отделяющими часть, образованы волновыми гребнями. Наружная поверхность бокового элемента образует видимую боковую поверхность сектора.

Согласно варианту выполнения сектор образован из боковых элементов с волнистыми наружными поверхностями. Боковые поверхности сектора являются, кроме того, волнистыми, и площадь фильтрации сектора может быть, очевидно, больше, чем у сектора, имеющего плоскую поверхность фильтрации.

Согласно варианту выполнения сектор образован боковыми элементами, прикрепленными друг к другу крепежными элементами на разделительных стенках, образованных волновыми гребнями так, что крепежные элементы остаются за пределами каналов потока. Таким образом, крепежные элементы не вызывают сопротивление потоку канала потока. В дополнение, если крепежные элементы размещены в перпендикулярном направлении сектора, их установка является легкой и быстрой.

Согласно варианту выполнения сектор образован боковыми элементами, прикрепленными друг к другу крепежными, фиксирующими форму элементами на отделяющей стенке. Благодаря фиксации формы сборка сектора является быстрой и простой.

Согласно варианту выполнения сектор изготовлен из одного или нескольких компонентов, которые, главным образом, изготовлены из пластика. Преимуществом пластика является то, что он легкий, прочный, недорогой, легко обрабатываемый и отлично выдерживает химическое воздействие. Пластик может, если необходимо, быть упрочнен упрочняющими волокнами или чем-нибудь подобным. Компоненты могут быть изготовлены литьем, прессованием, центробежным формованием, горячим формованием, обработкой, извлекающей стружку. Отверстия потока могут быть изготовлены с сердечниками, если необходимо. Литье отлично подходит для серийного производства, тогда как центробежное формование позволяет изготавливать даже мелкосерийные партии с экономической точки зрения.

Согласно варианту выполнения заменяемые фильтрующие поверхности расположены напротив боковых поверхностей сектора. Фильтрующая поверхность может быть изготовлена из фильтрующего материала для плотных жидкостей или подобного ему, причем жидкость в суспензии для фильтрации проникает в материал и течет через отверстия в боковых поверхностях внутри сектора. Твердое вещество в суспензии для фильтрации остается напротив наружной поверхности материала на протяжении фильтрации. Камера изготовлена из фильтрующего материала для плотных жидкостей, может быть размещена в секторе и закреплена напротив боковых поверхностей сектора. Фильтрующая камера может содержать термоусадочные нити, с помощью которых камера может быть закреплена на своем месте с нагревом.

Согласно варианту выполнения отверстия в боковых поверхностях сектора имеют размер в соответствии с суспензией для фильтрации для того, чтобы боковые поверхности сектора были размещены так, чтобы действовать как фильтрующие поверхности по существу. Жидкость в суспензии может протекать через отверстия в боковые поверхности, тогда как твердое вещество в суспензии остается напротив боковой поверхности. Это применение не требует отделенных фильтрующих поверхностей.

Согласно варианту выполнения сектор и дисковый фильтр разработаны и имеют размеры, пригодные для использования в горнодобывающей промышленности.

Краткое описание фигур

Некоторые варианты выполнения описаны более подробно в приложенных чертежах, на которых изображено следующее:

фиг.1 изображает схематичный вид сбоку дискового фильтра;

фиг.2 - схематичный вид сбоку сектора дискового фильтра;

фиг.3 - схематичный вид в разрезе сектора и его соединения с корпусом дискового фильтра;

фиг.4 - схематичный вид в разрезе сектора с боковыми поверхностями, изготовленными из нескольких труб;

фиг.5 - схематичный вид сбоку трубы, из которой могут быть образованы боковые поверхности сектора;

фиг.6 - схематичный вид сзади, то есть вид по направлению C трубы на фиг.5;

фиг.7a - схематичный вид трубы на фиг.5, как видно из направления горловины, то есть направления D;

фиг.7b - схематичный вид поперечного профиля альтернативной трубы, как видно из направления горловины, то есть направления D;

фиг.8 - схематичный вид поперечного профиля сектора, изготовленного из труб;

фиг.9 - схематичный вид поперечного профиля второго сектора, изготовленного из труб;

фиг.10 - схематичный вид в поперечном разрезе сектора с боковыми поверхностями, изготовленными из нескольких труб, закрепленных друг к другу, и с фильтрующей камерой или подобной ей, размещенной вокруг него;

фиг.11 - схематичный вид в перспективе двух боковых элементов, которые размещены вместе в направлении E в процессе сборки сектора;

фиг.12 - схематичный вид поперечного разреза в точке F структуры сектора, собранного из боковых элементов;

фиг.13 - схематичный вид в поперечном разрезе второго сектора, собранного из боковых элементов и с фильтрующей камерой, размещенной на нем;

фиг.14 - схематичный вид сбоку сектора, в котором смежные каналы потока соединяются перед секцией горловины;

фиг.15 - схематичный вид из направления G сектора на фиг.14 без накладки;

фиг.16a - схематичный вид поперечного разреза в точке J сектора на фиг.14;

фиг.16b - схематичный вид поперечного разреза в точке H сектора на фиг.14;

фиг.17 - схематичный вид в поперечном разрезе боковых поверхностей сектора, оборудованных отверстиями, которые расширяются по направлению к каналу потока и наружной поверхности;

фиг.18 - схематичный вид сбоку сектора, изготовленного из пористого, фильтрующего материала;

фиг.19 - схематичный вид поперечного разреза в точке J поперечного сечения сектора на фиг.18;

фиг.20 - схематичный вид поперечного разреза в точке K поперечного сечения сектора на фиг.18; и

фиг.21-23 - схематичный вид поперечного разреза деталей точек соединения некоторых боковых элементов.

На этих фигурах некоторые варианты выполнения изобретения показаны упрощенно. Похожие элементы имеют одинаковые ссылочные позиции на фигурах.

Подробное описание некоторых вариантов выполнения изобретения

На фиг.1 показан дисковый фильтр 1, содержащий резервуар 2, к которому раствор, образованный твердым и жидким веществом, подводится подающим каналом 3. Уровень раствора в резервуаре 2, как правило, ниже, чем в случае, показанном на фиг.1. Дисковый фильтр 1 содержит корпус 4, способный вращаться вокруг горизонтальной оси. Корпус 4 может быть изготовлен из одной трубчатой детали или, альтернативно, из несколько труб 4a. На наружной окружности корпуса 4 расположено несколько по существу треугольных секторов 5 с образованием относительно узкой, подобной диску структуры вокруг корпуса 4. Корпус 4 может содержать несколько подобных диску структур такого типа, размещенных на заданном расстоянии друг от друга в осевом направлении. Треугольные боковые поверхности 6 каждого сектора 5 имеют отверстия 7. Фильтрующий материал или ему подобный может быть размещен напротив боковой поверхности, чтобы выполнять функцию фильтрующего слоя. Корпус 4 дискового фильтра вращается вокруг его продольной оси в направлении A, тем самым каждый сектор 5 время от времени погружается в раствор 9 в резервуаре 2. Внутри сектора 5, погружаемого в раствор 9, отрицательное давление может прикладываться через корпус 4. Жидкость может, кроме того, течь через фильтрующую камеру 8, показанную на фиг.2 и 3 и изготовленную из фильтрующего материала для плотных жидкостей, и через отверстия 7 на боковой поверхности 6 сектора 5 внутри элемента 5 сектора. Внутри сектора 5 жидкость течет под воздействием отрицательного давления на протяжении канала 11 потока к секции 12 горловины сектора и через корпус 4 за пределы дискового фильтра 1. Плотная жидкость, в свою очередь, остается на поверхности фильтрующего материала 8, из которого она может быть извлечена ракельными лезвиями 10 или струей под давлением в вытяжную шахту 13 перед следующим циклом фильтрации. Альтернативно, материал продувается с давлением для извлечения осадка плотного вещества, в этом случае способ называется моментальным продуванием.

Как показано на фиг.2 и 3, возможно поместить фильтрующую камеру 8 в сектор 5. Широкий край фильтрующей камеры 8 может иметь установочные отверстия 14 с закрывающими элементами 15. Вместо края, установочные отверстия 17 и закрывающие элементы 18 могут быть расположены на части сектора 5. Как показано на фиг.3, секция горловины 12 сектора 5 присоединена к корпусу 4. Узкий край фильтрующей камеры 8 имеет отверстие 19 горловины, закупоренное напротив наружной поверхности секции горловины 12 сектора. Когда фильтрующая камера 8 размещена на месте, она может образовывать однородную структуру вокруг сектора 5. Альтернативно, взаимозаменяемые фильтрующие элементы, изготовленные из фильтрующего материала для плотных жидкостей, могут быть размещены только напротив боковых поверхностей сектора и закреплены подходящим способом к сектору 5.

Сектор 5, показанный на фиг.4, содержит секцию 12 горловины, боковые поверхности 6, изготовленные из нескольких труб 20 и накладки 21. Секция 12 горловины и накладка 21 могут быть несъемными частями сектора 5, или они могут быть взаимозаменяемыми деталями, как трубы 20. На суженном конце сектора 5 нижние концы труб 20 присоединены к секции 12 горловины, на широком конце сектора верхние концы труб 20 присоединены к накладке 21. Альтернативно, верхний конец каждой трубы 20 может быть заблокирован на широком конце сектора, чтобы образовать вместе край сектора. Сектор 5 на фигуре имеет семь труб, но количество труб может также задаваться иным способом, принимая в расчет угол сектора, калибровку каждой трубы, величину потока. Предпочтительное количество труб составляет от 3 до 8. Самые дальние трубы 20 сектора 5 образуют стороны 22a и 22b сектора. Трубы 20 имеют отверстия 7, по меньшей мере, на поверхностях, обращенных к боковым поверхностям 6a, 6b. На фиг.5 изображены другие отверстия с 7a до 7e, которые могут быть применены как в секторе, изготовленном из труб, так и в конструкциях, показанных позже на фиг.11-18. Таким образом, возможно использование подобных щели отверстий 7a, линий малых последовательных отверстий 7b, круглых отверстий 7c, овальных отверстий 7d, угловых отверстий 7e или их комбинаций в секторе 5.

Как показано на фиг.5, верхний конец трубы 20 может быть шире, чем нижний, как видно сбоку. Фиг.6 показывает, что верхний конец трубы 20 является овальным и имеет больший размер в направлении сторон сектора 22a, 22b, чем в направлении боковых поверхностей 6a, 6b. На нижнем конце трубы 20 положение может быть обратным, как показано на фиг.7a. Благодаря конструкции трубы 20, сектор 5 имеет треугольную форму. В середине трубы 20 поперечный профиль может быть круглым или овальным. Фиг.7b показывает альтернативный вид, в котором форма поперечного сечения нижнего конца трубы 20 соответствует по существу форме верхнего конца трубы 20. На конце секции 12 горловины площадь поперечного сечения A2 трубы может быть меньше, равна или больше, чем площадь A1 на накладке 21. В решении на фиг.7b, площадь A2 стороны секции горловины может быть меньше, чем площадь A1 на конечной части.

Сектор 5 может быть изготовлен резанием труб, имеющих подходящую длину и заранее заданный диаметр, и заранее заданное количество отверстий других размеров и форм. После этого труба 20 может быть спрессована для получения форм, показанных на фиг.4-7b. Затем формованные трубы 20 размещаются в ряд и закрепляются друг к другу склеиванием, сваркой или механическими крепежными элементами, например.

Возможно, чтобы трубы, предварительно закрепленные друг с другом, и затем верхние и нижние края образованной заготовки были спрессованы для образования сектора 5, показанного на фиг.4. Трубы 20 могут быть изготовлены из пластика и могут быть нагреты, чтобы облегчить образование.

Возможно изготовление труб 20 с заданными размерами, профилями поперечного сечения и отверстиями. Сектор 5 может быть собран закреплением наружных поверхностей труб 20 друг к другу.

В поперечном сечении труб 20, профиль канала потока предпочтительно изогнут, то есть поперечное сечение является кольцом, овалом, сплющенным кольцом или подобным. Возможно изготовить сектор, в котором профиль поперечного сечения канала 11 потока является прямоугольным, закругленным прямоугольником, квадратом или треугольником.

Трубы 20 могут также быть скреплены друг с другом крепежными блоками, размещенными между трубами, как показано на фиг.9. В некоторых случаях трубы 20 не скреплены друг с другом на сторонах, но соединены только посредством накладки 21 и секции 12 горловины.

На фиг.8, 9 и 10 показаны в весьма упрощенном виде другие применения широкого конца сектора 5, изготовленного из труб 20. Изогнутые наружные поверхности труб могут образовывать боковые поверхности 6a и 6b сектора 5, в этом случае они имеют волнистую поверхность. Если фильтрующая камера 8 или соответствующая гибкая фильтрующая поверхность размещена в секторе 5, она устанавливается напротив волнистых боковых поверхностей 6a, 6b, и также достигается волнистая форма.

На фиг.11 показано альтернативное решение для изготовления сектора, содержащего несколько каналов 11 потока. Сектор 5 может быть образован размещением внутренних поверхностей 24a и 25a первого бокового элемента 24 и второго бокового элемента 25 напротив друг друга. По меньшей мере, внутренние поверхности 24a, 25a боковых элементов являются волнистыми и содержат волновые гребни 26 и выемки 27. Когда сопряженные поверхности боковых элементов 24 и 25 размещены напротив друг друга, волновые гребни 26 устанавливаются напротив друг друга, тем самым несколько параллельных каналов потока 11 образуются между гребнями. Каналы 11 потока таким образом ограничены стенками, образованными волновыми гребнями 26 и волновыми выемками 27.

Боковые элементы 24 и 25 могут быть изготовлены, например, прессованием из подходящего пластика. Боковые элементы 24, 25 имеют широкие края 28 и узкие края 29 для того, чтобы собранный сектор 5 являлся по существу треугольником. Фиг.11 показывает только некоторые отверстия 7. На фиг.11 не показана также секция горловины или накладка 21, как это показано на фиг.4. Накладка 21 может также быть встроена в боковые элементы 24, 25.

На фиг.12 показано поперечное сечение в точке F. Наружные поверхности боковых элементов 24, 25 могут быть волнистыми, т.е. боковые поверхности 6a, 6b сектора 5 являются волнистыми. Отверстия боковых элементов 24, 25 могут иметь такие размеры, что боковые поверхности 6a, 6b сектора 5 действуют как фильтрующие поверхности без какого-либо отделяющего фильтрующего элемента. Альтернативно, заменяемый фильтрующий элемент, такой как фильтрующая камера, может быть размещен в секторе.

На фиг.12 дополнительно показано, что боковые элементы 24, 25 могут быть скреплены друг с другом в волнистых гребнях крепежными элементами 30, такими как винт, штифт или подобные. Крепежные элементы 30 могут быть установлены на боковой поверхности 6a, 6b стороны сектора 5 для того, чтобы не располагаться в канале 11 потока или влиять каким-либо образом на поток в канале 11 потока.

На фиг.13 показано альтернативно поперечное сечение сектора. Отличные от фиг.12 боковые элементы 24, 25 скреплены друг с другом в волновых гребнях 26, клеем или сваркой без каких-либо отдельных крепежных элементов. Сопряженные поверхности боковых элементов обеспечиваются по существу плоскими соединительными узлами 31. Дополнительно, форма волны внутренней поверхности боковых элементов 24, 25 отличается от фиг.12. На фиг.13 форма волны внутренних поверхностей выбрана для обеспечения каналов 11 потока прямоугольным профилем, скругленным в углах. Форма волны внутренних поверхностей может быть выбрана как заданная и может содержать части дуг, прямые линии или их комбинации. Как показано на фиг.12 и 13, поперечное сечение сектора имеет подобную дуге структуру, которая является предпочтительной для прочности.

На фиг.13 наружные поверхности 24b, 25b боковых элементов 24, 25 являются по существу плоскими, но они также могут иметь волнистую форму, если необходимо. Волнистость внутренних поверхностей 24a, 25a может быть похожей на волнистость наружных поверхностей 24b, 25b или другой.

Как показано на фиг.13, отверстия 7 в боковых элементах 24, 25 могут расширяться по направлению к каналу 11 потока, что способствует течению отфильтрованной жидкости в канал 11 потока.

На фиг.14 показан сектор 5, образованный боковыми элементами 24, 25, которые содержат четыре параллельных канала с 11a по 11d потока. На узком крае 29 сектора 5, смежные каналы 11a и 11b потока и каналы 11c и 11d соединяются перед секцией горловины 12 и образуют два канала 11f и 11e потока. Этот вариант выполнения может быть применен в ситуациях, когда сектор 5 содержит даже большее количество каналов 11 потока. Дополнительно, три или более каналов потока могут быть размещены для соединения в секторе перед секцией горловины. Возможно, чтобы сектор содержал два или более узлов, в которых два или более каналов потока соединяются. Эти соединительные узлы могут быть равноудалены или расположены на разных расстояниях от секции горловины. В этом варианте выполнения нижний край сектора на части горловины может быть легко суженным. Однако существует всегда, по меньшей мере, одна разделительная стенка W, которая непрерывно проходит от накладки 21 до конца секции 12 горловины сектора. Стенка W может быть сплошной стенкой без проемов, то есть стенкой без отверстий в ней. Таким образом, стенка W может быть герметичной. Альтернативно, стенка W может быть по существу герметичной. Однако стенка W предназначена для сдерживания потоков смежных каналов потока, отделенных друг от друга. Как показано на фиг.12-14, стенка W имеет ширину T, рассматриваемую в продольном направлении стенки W. Ширина T стенки W может быть постоянной на протяжении длины стенки W или, по меньшей мере, стенка не включает в себя какие-нибудь внезапные выступающие участки. Ровная поверхность стенки W гарантирует ровный поток в каналах потока. Более того, стенка W или любая другая стенка, которая достигает края сектора, может иметь ширину, увеличивающуюся по направлению к краю сектора. Ширина стенки может увеличиваться по направлению к краю сектора линейным или прогрессивным способом. Увеличением ширины стенки возможно изготовить участок наружного края сектора более жестким, что является предпочтительным особенно в сужениях сектора по направлению к краю сектора, рассматриваемого в направлении вращения. Поверхности разделительной стенки могут быть гладкими.

На фиг.15, 16a и 16b показано, что поперечное сечение канала 11 потока может быть овалом на конечной части перед соединением и в секции соединения. На конце и в секции соединения овальная форма может иметь большие размеры в направлении сторон, чем в направлении боковых поверхностей, но перед секцией соединения в точке J ситуация может быть обратной. Фигуры дополнительно показывают, что толщина L3 сектора может быть больше в секции соединения, чем на конце L1. В точке J перед соединением толщина L2 может также быть больше, чем на конце. Толщина L3 может быть больше или такой же, как толщина L2. Сектор может сужаться по отношению к краю (концу), как видно со стороны.

Вся площадь сечения каналов потока на крае сектора может по конструктивным причинам быть больше всей площади сечения на части секции горловины. Если конструкция позволяет это, вся площадь сечения каналов потока может быть больше на части секции горловины, чем на конце, или площадь может быть почти равной, что предпочтительно для потока. Задание размера толщины стенки каналов потока может влиять на толщину сектора на части секции горловины и на конечной части.

На фиг.17 показано поперечное сечение части бокового элемента 24 и изображено конструктивное исполнение отверстий 7. Форма отверстий 7 может быть такой, что они открываются одновременно по отношению к боковой поверхности 6 и каналу 11 потока. Этот вид бокового элемента может быть изготовлен под давлением, центробежным формованием или прессованием его стандартным способом в прессованную форму для того, чтобы поверхность 32 разъема была между секцией 33, выходящей к боковой поверхности 6, и секцией 34, выходящей к каналу 11 потока.

На фиг.18 показан сектор 5, изготовленный из фильтрующего материала 35, такого как зернистая керамика, спеченного в однородный кусок при высокой температуре и высоком давлении. Такой тип керамического сектора является пористым. Поры между зернами или соответствующими частицами действуют как отверстия, через которые жидкость в суспензии для фильтрации может протекать. Однако зерна выполнены так, что образуют поры столь малые, что твердое вещество в суспензии для фильтрации не может проникать через фильтрующий материал 35. Другие пористые фильтрующие материалы, подходящие для фильтрации плотной жидкости, также могут быть использованы как секторный материал. Два или более по существу радиальных канала 11a и 11e потока могут быть образованы внутри сектора 5. Возможные профили поперечного сечения каналов 11 потока показаны на фиг.19 и 20. Профили и другие параметры каналов 11 потока могут также быть выбраны другими способами, описанными в данной заявке.

На фиг.21, 22 и 23 показаны подробности способа для соединения боковых элементов 24, 25 сектора. На фиг.21 первый боковой элемент 24 содержит в его стенке кронштейн 40, который размещен на пространстве 41 в стенке второго бокового элемента 25. Могут применяться другие шпунтовые соединения. Кронштейн 40 и пространство 41 могут иметь размеры, подходящие для фиксации друг в друге. Альтернативно, кронштейн 40 и пространство 41 могут фиксировать форму, как показано на фиг.22. В этом случае один или несколько удерживающих элементов 42 расположены между кронштейном 40 и пространством 41. Первая альтернатива в том, что конец кронштейна 40 имеет увеличение, такое как сферическая или треугольная секция, и пространство 41 имеет легко деформируемый участок. Дополнительно, на фиг.23 показан вариант фиксации, в котором второй боковой элемент 25 содержит отверстие 43, через которое кронштейн 40 проходит к части наружной поверхности второго бокового элемента 25. Самый дальний конец кронштейна 40 может быть видоизменен после его закрепления выравниванием его конца 44, например, для того, чтобы кронштейн 40 не мог больше проталкиваться через отверстия 43. Конец 44 может быть видоизменен нагреванием, сжатием или сгибанием, например. Также возможно, что только стенка первого бокового элемента 24 образует стенку между каналами 11a и 11b потока, в таком случае второй боковой элемент 25 имеет только отверстия 41 для размещения кронштейна 40. Варианты соединения, показанные на фиг.21-23, облегчают и ускоряют сборку сектора из компонентов.

Разделительная стенка W имеет заданную высоту h1 поперечно к направлению боковых поверхностей 6a и 6b. Высота h1 показана, например, на фиг.12. Высота h1 разделительной стенки W увеличивается по направлению к секции 12 горловины сектора. Высота h1 стенки W может быть, например, 4 мм на накладке 21 сектора и 30 мм в секции 12 горловины сектора.

В некоторых случаях признаки, описанные в этой заявке, могут быть использованы как независимые от других признаков. С другой стороны, признаки, описанные в этой заявке, могут также быть объединены по необходимости для образования различных комбинаций.

Чертежи и предшествующее описание предназначены для демонстрации идеи изобретения. Изобретение может различаться в подробностях в объеме притязаний.

Изобретение предназначено для фильтрования. Дисковый фильтр содержит смежные сектора, которые являются треугольными и образуют тонкую структуру в виде диска, корпус, содержащий, по меньшей мере, одну трубчатую деталь, способную вращаться вокруг центральной оси, и имеющий секторы, прикрепленные к нему, резервуар, в котором вращается диск, по меньшей мере, один подающий канал, средство для образования отрицательного давления внутри сектора, по меньшей мере, один разгрузочный канал, средство для извлечения твердого вещества, накопленного на наружной поверхности сектора, и, по меньшей мере, одну вытяжную шахту для выгрузки твердого вещества. Каждый сектор содержит противоположные боковые поверхности с отверстиями, стороны, соединенные с боковыми поверхностями в радиальном направлении сектора, накладку на наружном крае сектора, секцию на внутреннем крае сектора, соединенную с корпусом, по меньшей мере, один по существу радиальный канал потока, соединенный с отверстиями в боковых поверхностях и с секцией горловины. Сектор содержит первый и второй боковые элементы из пластика, по меньшей мере, два по существу радиальных параллельных канала потока. Боковые элементы образуют разделительную стенку между параллельными каналами потока, которая проходит непрерывно от накладки сектора к секции горловины сектора для разделения потоков в смежных параллельных каналах потока. Технический результат: улучшение эффективности фильтрации. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 25 ил.

1. Сектор дискового фильтра, содержащий противоположные боковые поверхности (6а, 6b), которые являются, по существу, треугольными и содержат наружный край и узкий внутренний край, стороны (22а, 22b), соединенные с боковыми поверхностями (6а, 6b) в радиальном направлении сектора (5), накладку (21) на наружном крае сектора, секцию (12) горловины, расположенную на внутреннем крае сектора и соединенную с корпусом фильтра, отверстия (7) в боковых поверхностях (6а, 6b), по меньшей мере, один, по существу, радиальный канал (11) потока в секторе (5), сообщенный с отверстием (7) и с секцией (12) горловины для протекания отфильтрованной жидкости через отверстия (7) к каналу (11) и через секцию (12) горловины к корпусу фильтра, отличающийся тем, что сектор (5) содержит первый боковой элемент (24) и второй боковой элемент (25), изготовленные из пластика, сопряженные поверхности боковых элементов (24, 25), расположенные напротив друг друга в процессе сборки, по меньшей мере, два, по существу, радиальных, параллельных канала (11) потока, при этом первый боковой элемент (24) и второй боковой элемент (25) образуют разделительную стенку (W) между параллельными каналами (11) потока, проходящую непрерывно от накладки (21) сектора к секции (12) горловины сектора для разделения потоков в смежных параллельных каналах (11) потока.

2. Сектор по п.1, отличающийся тем, что профиль поперечного сечения канала (11) потока является изогнутым.

3. Сектор по п.2, отличающийся тем, что профиль поперечного сечения канала (11) потока является овальным в, по меньше мере, конечной части (21) таким образом, что он имеет большие размеры в направлении сторон (22а, 22b) сектора (5), чем в направлении боковых поверхностей (6а, 6b).

4. Сектор по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что боковые поверхности (6а, 6b) являются волнистыми.

5. Сектор по п.1, отличающийся тем, что отверстия (7) боковых поверхностей (6а, 6b) сектора (5) имеют площади сечения, расширяющиеся по направлению к каналу (11) потока.

6. Сектор по п.1, отличающийся тем, что содержит, по меньшей мере, две разделительные стенки (W), проходящие непрерывно от накладки (21) сектора к секции (12) горловины сектора, и, по меньшей мере, три, по существу, радиальных, параллельных канала (11) потока, причем потоки в каналах (11) потока отделены друг от друга.

7. Сектор по п.1, отличающийся, тем, что сопряженные поверхности боковых элементов (24, 25) содержат соединительные узлы (31) на разделительных стенках (W), расположенные напротив друг друга в процессе сборки.

8. Сектор по п.7, отличающийся тем, что соединительные узлы (31) снабжены плоскими уплотняющими поверхностями, размещенными напротив друг друга.

9. Сектор по п.7, отличающийся тем, что соединительные узлы (31) снабжены деталями шпунтового соединения.

10. Сектор по п.7, отличающийся тем, что соединительные узлы (31) снабжены фиксирующими форму крепежными элементами.

11. Сектор по п.1, отличающийся тем, что разделительная стенка (W) имеет заданную высоту (h1), поперечную к направлению боковых поверхностей (6а, 6b) и увеличивающуюся по направлению к секции (12) горловины.

12. Сектор по п.1, отличающийся тем, что разделительная стенка (W) имеет ширину (Т), рассматриваемую в продольном направлении, которая является постоянной вдоль длины разделительной стенки (W).

13. Сектор по п.1, отличающийся тем, что разделительная стенка (W) имеет ширину (Т), рассматриваемую в продольном направлении, которая увеличивается по направлению к накладке (21) сектора.

14. Сектор по п.1, отличающийся тем, что наружная поверхность (24b, 25b) бокового элемента (24, 25) образует видимую боковую поверхность (6а, 6b) сектора (5), внутренняя поверхность (24а, 25а) бокового элемента (24, 25) является волнистой и содержит волновые гребни (26) и волновые выемки (27), при этом волновые гребни (26) на внутренних поверхностях (24а, 25а) первого бокового элемента (24) и второго бокового элемента (25) размещены напротив друг друга для формирования между боковыми элементами (24, 25) каналов (11) потока, ограниченных волновыми выемками (27) и разделительными стенками (W), образованными волновыми гребнями (26).

15. Сектор по п.1, отличающийся тем, что боковые элементы (24, 25) скреплены друг с другом крепежными элементами (30) на разделительных стенках (W), которые расположены снаружи каналов (11) потока.

16. Сектор по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, два смежных канала (11) потока соединены на расстоянии от секции (12) горловины.

17. Сектор по п.1, отличающийся тем, что содержит от трех до восьми смежных каналов (11) потока на, по меньшей мере, одной его радиальной секции.

18. Сектор по п.1, отличающийся тем, что боковые элементы (24, 25) изготовлены литьем под давлением пластика.

19. Сектор по п.1, отличающийся тем, что заменяемые фильтрующие поверхности расположены напротив боковых поверхностей (6а, 6b) сектора, и жидкость в суспензии для фильтрации проникает в фильтрующие поверхности и проходит через отверстия (7) в боковых поверхностях внутри сектора, при этом твердое вещество в суспензии для фильтрации остается на фильтрующих поверхностях в процессе фильтрации.

20. Сектор по п.19, отличающийся тем, что фильтрующая поверхность изготовлена из фильтрующего материала для плотных жидкостей и размещена в секторе (5).

21. Сектор по п.20, отличающийся тем, что фильтрующая камера (8) изготовлена из фильтрующего материала для плотных жидкостей и размещена в секторе (5).

22. Сектор по п.1, отличающийся тем, что отверстия (7) в боковых поверхностях (6а, 6b) сектора имеют размеры в соответствии с суспензией для фильтрации, при этом боковые поверхности способны действовать как фильтрующие поверхности, и жидкость в суспензии протекает через отверстия в боковых поверхностях, а твердое вещество в суспензии остается напротив боковой поверхности.

23. Дисковый фильтр, содержащий несколько смежных секторов (5), которые являются, по существу, треугольными и образуют вместе относительно тонкую структуру в виде диска, корпус (4), содержащий, по меньшей мере, одну трубчатую деталь, способный вращаться вокруг его центральной оси и имеющий секторы (5), прикрепленные к нему, резервуар (2), в котором вращается диск, образованный секторами (5), по меньшей мере, один подающий канал (3) для направления суспензии для фильтрации в резервуар (2), средство для образования отрицательного давления внутри сектора (5) в процессе фильтрации, по меньшей мере, один разгрузочный канал для выгрузки отфильтрованной жидкости из дискового фильтра (1), средство для извлечения твердого вещества, накопленного на наружной поверхности сектора (5), и по меньшей мере, одну вытяжную шахту (13) для выгрузки твердого вещества из дискового фильтра, при этом каждый сектор (5) содержит противоположные боковые поверхности (6а, 6b), снабженные нескольким отверстиями (7), стороны (22a, 22b), соединенные с боковыми поверхностями (6а, 6b) в радиальном направлении сектора (5), накладку (21) на наружном крае сектора, секцию (12) на внутреннем крае сектора, соединенную с корпусом (4) дискового фильтра, по меньшей мере, один, по существу, радиальный канал (11) потока, соединенный с отверстиями (7) в боковых поверхностях (6а, 6b) и с секцией (12) горловины для протекания отфильтрованной жидкости через отверстия в боковых поверхностях к каналу потока и через секцию горловины к корпусу дискового фильтра, отличающийся тем, что сектор (5) содержит первый боковой элемент (24) и второй боковой элемент (25), которые изготовлены из пластика, по меньшей мере, два, по существу, радиальных, параллельных канала (11) потока, при этом первый боковой элемент (24) и второй боковой элемент (25) образуют разделительную стенку (W) между параллельными каналами (11) потока, которая проходит непрерывно от накладки (21) сектора к секции (12) горловины сектора для разделения потоков в смежных параллельных каналах (11) потока.