СКРЕБКОВОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИЛЬТРАЦИОННОЙ УСТАНОВКИ ПОД ДАВЛЕНИЕМ Российский патент 2013 года по МПК B01D33/21 

Данное изобретение относится к устройству для сепарации жидких/твердых веществ и, более конкретно, к дисковому фильтрационному устройству под давлением.

В уровне техники и, в частности, в патенте Франции №1215168 предложено дисковое фильтрационное устройство под давлением. Данное устройство содержит корпус, выполненный в виде воздухонепроницаемого резервуара, в котором расположены диски, составленные из секторов, покрытых обшивкой из фильтрующей ткани.

Указанные секторы присоединены к коллекторам, размещенным во вращающемся вале, содержащем распределитель, который выводит фильтрат, выпускает осушающий воздух и впускает продувочный воздух, предназначенный для отделения обезвоженных осадков.

Указанные диски расположены вертикально с обеспечением погружения по меньшей мере их нижней части в желоба, предназначенные для приема загружаемой жидкости.

Процесс фильтрации под давлением требует применения воздухонепроницаемого и прочного корпуса, а также устройства для извлечения обезвоженных осадков или отложений.

Однако с другой стороны, он обеспечивает возможность повышения эффективности сепарации, улучшения обезвоживания осадков и обработки летучих или высокотемпературных суспензий.

Более конкретно, одной областью применения устройств данного типа является сахарная промышленности и горнодобывающая промышленность.

Однако для этих отраслей промышленности требуются фильтрационные установки с очень высокой пропускной способностью, что означает необходимость размещения больших площадей фильтрующих поверхностей в корпусах малого объема для ограничения занимаемого пространства. Далее, площадь фильтрующих поверхностей пропорциональна количеству используемых дисков, и, следовательно, оптимизация устройства означает возможность расположения дисков максимально близко друг к другу.

Для заданного резервуара чем больше количество дисков, тем меньше промежуток между желобами дисков, который может быть использован для удаления обезвоженных осадков, что означает весьма высокую вероятность закупорки вследствие образования перемычек из твердого вещества между боковыми поверхностями желобов.

Более того, закупорка может привести к накапливанию осадка в области, расположенной выше желобов, и, следовательно, между указанными дисками, в результате чего возникает большая перегрузка, которая может вызвать деформацию дисков или даже их поломку.

Целью данного изобретения является эффективное и удовлетворительное решение указанных технических проблем.

Указанная цель достигается, в соответствии с данным изобретением, при помощи устройства, содержащего распределитель, предназначенный для выведения фильтрата, выпуска осушающего воздуха и впуска продувочного воздуха, предназначенного для отделения обезвоженного осадка, и в котором диски расположены вертикально с обеспечением погружения их нижней части в желоба, закрытые дефлекторами и содержащие средства для соскабливания отложений твердого вещества с их наружных стенок

В соответствии с одной предпочтительной характерной особенностью указанные соскабливающие средства содержат поворотные скребки, установленные на горизонтальном опорном валу, расположенном под желобами и содержащем соединительную штангу, конец которой присоединен к управляющему исполнительному механизму.

В соответствии с другой характерной особенностью указанные скребки поддерживаются цилиндрической опорой, содержащей набор из двух установочных штифтов и выполненной с возможностью закрепления в трубчатых втулках, которые проходят через указанный опорный вал.

Предпочтительно указанные штифты входят в выемки, выполненные в наружном конце трубчатых втулок.

В соответствии с предпочтительным альтернативным вариантом указанные скребки скреплены попарно с обеспечением воздействия на обращенные друг к другу стенки двух смежных желобов.

Предусмотрено расположение указанного опорного вала под желобами в области, находящейся вне пути прохождения осадков.

В соответствии с другим альтернативным вариантом указанный исполнительный механизм представляет собой пневматический исполнительный механизм, который при помощи соединительной штанги обеспечивает перемещение скребков назад и вперед вдоль наружных стенок желобов.

Предложенное устройство обеспечивает возможность достижения

высокой фильтрующей способности и высококачественной фильтрации в корпусе с ограниченным объемом.

Опасность образования перемычек и закупорки устраняется благодаря соскабливающему действию скребков, возвратно-поступательное перемещение которых постоянно устраняет любые отложения твердого вещества вдоль стенок желобов по мере возникновения указанных отложений.

Кроме того, указанные соскабливающие средства просты в обслуживании, поскольку скребки удерживаются на опорном валу под действием собственного веса. Таким образом, они очень быстро устанавливаются, и их периодическая замена выполняется также весьма быстро.

Данное изобретение станет более понятным при прочтении описания одного варианта выполнения изобретения, приведенного ниже исключительно для пояснения со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 изображает вид сбоку одного варианта выполнения предложенного устройства,

фиг.2 изображает вид сверху устройства, показанного на фиг.1,

фиг.3 изображает увеличенный вид сверху части устройства, показанного на фиг.1.

Фильтрационное устройство, показанное на фиг.1, содержит наружный корпус, выполненный в данном случае в виде вертикального резервуара 1, цилиндрическо-коническая конструкция которого является воздухонепроницаемой и упрочненной, так что она способна выдерживать внутреннее давление порядка 10 бар и.д. (1 МПа).

Указанное устройство содержит по меньшей мере одну впускную трубу для загружаемой жидкости с твердыми частицами и по меньшей мере одну выпускную трубу для фильтрата (ни одна из труб не показана).

Нижняя часть резервуара 1 содержит конический бункер 1b, в который поступают обезвоженные осадки перед их извлечением.

Верхняя часть содержит купол 1а, образующий крышку резервуара 1.

Купол 1а может быть удален для обеспечения доступа к внутренним элементам.

Резервуар 1 содержит ряд фильтрующих дисков 2, расположенных вертикально и параллельно друг другу.

Диски 2 установлены на вращающемся валу 3, проходящем горизонтально внутри резервуара 1.

Диски имеют традиционную конструкцию, которая содержит сектора 20, ограниченные металлической рамой, причем каждый сектор покрыт обшивкой, выполненной из фильтрующей ткани, и радиально присоединен к трубе, выполненной внутри вала 3.

Диски 2 расположены вертикально в резервуаре 1 так, что по меньшей мере их нижняя часть погружена в желоба 4, содержащие объем загружаемой жидкости с твердым веществом.

Желоба 4 имеют вертикальные боковые стенки 41, которые расположены по бокам каждого диска и изолируют его от смежного диска, как показано на частичном виде, приведенном на фиг.3.

Верхний край стенок желобов 4 завершается дефлектором 41, который не входит в контакт с боковыми сторонами дисков 2 и который покрывает и частично перекрывает внутреннюю полость каждого желоба.

Желоба 4, которые расположены на стороне выпуска осадка, сообщаются с общим баком 5, который расположен на другой стороне, как показано на фиг.2, и принимает загружаемую жидкость, также известную как суспензия или «пульпа».

Вследствие наличия перепада давлений между внутренним пространством резервуара 1 и, соответственно, желобами 4 и баком 5 с одной стороны и внутренним объемом секторов 20 вращающихся дисков 2 с другой стороны, жидкость, присутствующая в суспензии и известная также как фильтрат, проводится через ткань погруженных секторов с одновременным образованием из твердого вещества осадка, который остается прижатым к боковым сторонам дисков при выходе секторов 2 из бака 5.

Использование распределителя 10, обеспечивающего установление обратного давления в секторах, которые при вращении располагаются выше дефлекторов 41, перед их повторным погружением в суспензию, создает возможность отделения осадков, которые затем направляются дефлекторами 41 в пространство между желобами 4.

На данном этапе необходимо обеспечить исключение прилипания осадков при их падении к стенкам желобов 4 и возможности образования ими перемычек, вызывающих закупорку.

Для этого предложенное устройство содержит средства для соскабливания отложений со стенок желобов 4 по мере их образования.

Указанные соскабливающие средства содержат вертикальные поворотные скребки 6, отклоненные в направлении вверх вдоль стенок желобов 4 и установленные на горизонтальном опорном валу 7.

Вал 7 расположен под желобами 4 снаружи области, предназначенной для падающих осадков, и содержит соединительную штангу 8, шарнирно сочлененную с управляющим исполнительным механизмом 9.

Исполнительный механизм 9 предпочтительно представляет собой пневматический исполнительный механизм, который может приводиться в действие воздухом под более высоким давлением, имеющимся в корпусе.

Скребки 6 очищают промежуток между двумя желобами 4, при этом они соединены вместе у их нижнего конца и прикреплены к цилиндрической опоре 60, содержащей набор из двух штифтов 61.

Опора 60 введена с возможностью скольжения в трубчатую втулку 70, которая проходит через вал 7 и приварена к нему, как показано на фиг.3.

В данной конфигурации скребки 6 удерживаются на месте под действием собственного веса и устанавливаются в рабочее положение при помощи штифтов 61, которые входят в выемки, выполненные в трубке 70.

Скребки 6 скреплены попарно с обеспечением воздействия на обращенные друг к другу стенки двух смежных желобов 4, как показано на фиг.3.

Предпочтительно каждая пара скребков 6 выполнена в виде единого элемента, полученного путем сгибания сплошного скребка, имеющего скошенные края на каждой стороне, с получением U-образной формы.

Таким образом, скребки 6, аналогично ножу, снимают любое возможное отложение, которое может прилипнуть к стенкам желобов, и предотвращают образование перемычек, вероятность возникновения которых особенно высока в случае малого промежутка между стенками.

Изобретение относится к фильтрационной установке под давлением. Фильтрационное устройство содержит воздухонепроницаемый резервуар (1), в котором расположены диски (2), составленные из фильтрационных секторов (20), установленных на вращающемся валу (3) и присоединенных к коллекторам, размещенным в указанном валу, распределитель, предназначенный для выведения фильтрата, выпуска осушающего воздуха и впуска продувочного воздуха, предназначенного для отделения обезвоженного осадка, по меньшей мере, одну впускную трубу для загружаемой жидкости с твердыми частицами, по меньшей мере, одну выпускную трубу для фильтрата и бункер (1b) для сбора твердых частиц. Диски (2) расположены вертикально с обеспечением погружения их нижней части в желоба (4), закрытые дефлекторами и содержащие средства для соскабливания отложений твердого вещества с их наружных стенок. Технический результат: обеспечение высокой пропускной способности устройства. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Фильтрационное устройство под давлением, содержащее воздухонепроницаемый резервуар (1), в котором расположены диски (2), составленные из фильтрационных секторов (20), установленных на вращающемся валу (3) и присоединенных к коллекторам, размещенным в указанном валу, распределитель (10), предназначенный для выведения фильтрата, выпуска осушающего воздуха и впуска продувочного воздуха, предназначенного для отделения обезвоженного осадка, по меньшей мере одну впускную трубу для загружаемой жидкости с твердыми частицами, по меньшей мере одну выпускную трубу для фильтрата и бункер (1b) для сбора твердых частиц, отличающееся тем, что диски (2) расположены вертикально с обеспечением погружения их нижней части в желоба (4), закрытые дефлекторами (41) и содержащие средства для соскабливания отложений твердого вещества с их наружных стенок.

2. Фильтрационное устройство по п.1, отличающееся тем, что указанные соскабливающие средства содержат поворотные скребки (6), установленные на горизонтальном опорном валу (7), расположенном под желобами и содержащем соединительную штангу (8), конец которой присоединен к управляющему исполнительному механизму (9).

3. Фильтрационное устройство по п.2, отличающееся тем, что указанные скребки (6) поддерживаются цилиндрической опорой (60), содержащей набор из двух установочных штифтов (61) и выполненной с возможностью закрепления в трубчатых втулках (70), которые проходят через указанный опорный вал (7).

4. Фильтрационное устройство по п.2, отличающееся тем, что указанные скребки (6) скреплены попарно с обеспечением воздействия на обращенные друг к другу стенки двух смежных желобов (4).

5. Фильтрационное устройство по п.3, отличающееся тем, что указанные штифты (61) расположены в выемках, выполненных на наружном конце трубчатых втулок (70).

6. Фильтрационное устройство по любому из пп.2-5, отличающееся тем, что указанный опорный вал (7) расположен под желобами (4) в области, находящейся вне пути прохождения осадков.

7. Фильтрационное устройство по любому из пп.2-5, отличающееся тем, что указанный исполнительный механизм (9) представляет собой пневматический исполнительный механизм, который при помощи соединительной штанги (8) обеспечивает перемещение скребков (6) назад и вперед вдоль наружных стенок желобов (4).