Вакуумный фильтр-сгуститель Советский патент 1984 года по МПК B01D33/32 

Изобретение относится к фильтрованию, а именно к оборудованию для фильтрования суспензий глиноземного производства, и может быть использо вано в гидрометаллургии, в химической и других отраслях промыилтенности. Известен вакуумный фильтр-сгусти тель, содержащий цилиндрический кор пус с коническим днищем и патрубкам для подачи исходной суспензии и выгрузки осадка, гребковое устройство с приводам, секции с фильтрующими элементами, расположенными радиальн в корпусе фильтра, распределительнуга головку с привЪдом, к которой подсоединяются секции с фильтрующими элементами, и коллектор для отвода фильтрата Г13, Однако этот фильтр не имеет укрытия, Что приводит к зкачительным паро- и влаговыделениям в рабочую зону, так как температура исходной суспензии достигает TO-SO C. Кроме того, обслуживание таких филь ров-сгустителей ведется с нарушение правил техники безопасности,, так ка рабочий производит замену фильтрующих секций стоя непосредственно над открытой ванной, заполненной горячим щелочным раствором, попадание которозро на кожу приводит к термическим и химическим ожогам. Известен также фильтрсгуститель, снабженный радиальнымиопорными балками и укрытием, в корп се радиально размещены секции.с фил трующими элементами., Секции соедине ны с распределительной коробкой, к которой подводится вакуумная систем и трубопровод сжатого воздуха. Фильтр-сгуститель имеет гребковое устройство с приводом. В укрытии имеется люк для замены секций фильт вальных элементов. На фильтровальны элементы одева отся чехлы из фильтpc вальной ткани 2,, Однако все фильтрующие элементы необходимо поочередно выключать из цикла фильтрования для отдузки осад ка. Иначе говоря, в каждый данный момент времени часть филырующих элементов не работает. в;роме того, часть рабочего времени тратится на остановки для замены фильтровальной ткани на фильтрующих элементах, В зависимости от свойства исходной суспензии такая замена производится один раз в двое-трое суток, что снижает производительность фильт-ра. Целью изобретения является повышение произБОДительнести и коэф фициента использования фильтра-сгус тителя путем сокращения простоев на чистку и увеличения площади филь ругсядей поверхности. Указанная цель достигается тем, что фильтр-сгуститель, содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженный в верхней части радиальньфи опорными балками, между которыми размещены фильтрующие секции, снабженные патрубками для отвода фильтрата в вакуум:ную магистраль , гребковое устройство, установленное на раме, соединенной с приводбм вращения, и крышку, снабжен вибрационным устройством, а фильтрующие секции выполнены из металлической сетки, закрепленной на жестком каркасе,и снабжены амортизаторами, соединяющими их с корпусом, при этом патрубки для отвода фильтрата в вакуумную магистраль свободно установлены в фильтрующих секциях. Вибрационное устройство может быть выполнено в виде зубчатого венца, установленного на раме гребкового устройства, и толкателя, установленного на каждой фильтрующей секции и взаимодействующего с зубчатым венцом, Кроме того, устройство может быть выполнено в виде рамы из радиальных связей, соединенных между собой перемычками, и вибратора, установленного на радиальных опорных балках и соединенного с рамой, при этом фильтрующие секции жестко закреплены на радиальных связях. Вибрационное устройство обеспечивает фильтрующим элементам возможность колебаний в исходной суспензии с амплитудой и частотой, соизмеримой с параметрами работы вибрационных фильтров. Это обстоятельство позволяет отказаться от применения фильтровальной ткани и от проведения операций отдувки и регенерации ткани, что значительно повышает коэффициент использования аппарата. Отказ от фильтрующей ткани и от отдувки позволяет выполнить фильтрующие элеменJ плоскими, что значительно увелитзт их фильтрующую поверхность и jooTBeTCTBeHHo производительность аппарата. На фиг. 1 - показан вакуумный фильтр-сгуститель; общий вид; на фиг, 2 - аппарат, вид в плане; на фиг. 3 - фильтрующая секция с зубчатым венцом; на фиг. 4 - развертка зубчатого венца; на фиг. 5 - геометрия зуба; на фиг. б - вакуумный фильтр-сгуститель с вибратором, общий вид; на фиг. 7 - установка фильтрующей секции. Фильтр-сгуститель включает цилиндрический корпус 1 с коническим днищем 2, снабженный патрубкам для подвода исходной сусп.нзии 3, патрубком для вывода сгущенного продукта 4 и радиальнЕлми опорным1И балками 5„ Между балками 5 радиально размещены фильтрующие секции 6, состояui e из нескольких фильтрукйцих элементов 7, соединенных рамой 8. В коническом днище 2 смонтировано гре .новое устройство 9 с приводом 10, имеющее раму 11. На раме гребкового устройства установлен зубчатый вене 12, имеющий чередующиеся зуб 13 и впадины 1.4 (см. фиг. 3). Фильтрующий элемент 7 в виде прямоугольной плоской коробки выполнен из металлической сетки мелкого плетения 15 закрепленной на каркасе 16. В средней части фильтрующий элемент 7 имеет вертикальную трубу 17 вкоторую входят трубы для отбора фильтрата 18 вакуумной магистрали 19, Секции фильтрующих элементов установлены на опорных балках 5 с помощью амортизаторов 20, во избежание передачи вибрации на корпус фильтра-сгуститзля. В нижней части секции 6 имеется устройство для пе :редачи колебаний, выполненное в ви де толкателя 21, взаимодействующег с зубчатым венцом 12. Передний угол зуба 13 оС выбирается в пределах 20-30 для обеспечения свободного скольжения толкателя 21 по профилю зуба 13. Задний угол зуба выбирается 90-60 для обеспечения резкого срыва толкателя 21 и соударения его с днищем впадины 14, Шаг зубьев t и выхода зуба h выбираются в зависимости от требуемой частоты амплитуды вибрации и зависят от свойств исходной суспензии. Сверху фильтр-сгуститель имеет крышку 22. Устройство для вибрации фильтрую щих секций 6 может быть выполнено в виде вибра- ора 23 любого типа, установленного на раме, опирающейся на радиальные опорные балки 5 через виброизолирующее основание 24 ,{см. фиг. 6). Вибратор 23 с помсядью рамы состоящей из радиальных связей 25 и перемычек 26, жест;со связан с филь рующей секцией 6. Радиальные связи 25 вместе с закрепленной на них фильтровальной секцией 6 опираются на корпус 1 через амортизатор 20. Труба для отбора фильтрата 18 вакуумной магистрали 19 свободно установлена в фильтрующей секции 6 Вакуумный фильтр-сгуститель работает следукмдим образом. Через патрубок 3 исходная суспен зия подается в корпус 1 фильтра-сгу тителя. Одновременно включается привод 10 гребкового устройства 9 и вакуумная магистраль 19. При вращении гребкового устройства начинает вращаться и зубчатый венец 12 Взаимодействующий с ним толкатель 21, жестко закрепленный в нижней части секции 6, скользя по профилю зуба 13, поднимает секцию на высоту h. Дойдя до верхней точки зуба толкатель срывается вниз во впадину 14, а затем снова начинает подниматься на следующий зуб. Таким образом, фильтрующим элементом 7 сообщаются колебания необходимой частоты и амплитуды для обеспечения им условий работы в режиме вибрационного фильтра. При этом жидкая фаза исходной суспензии Проходит через фильтровальную сетку 15 внутрь элемента 7 и отсасывается из него по трубам для отбора фильтрата 18 в вакуумную магистраль 19. Крупные фракции твердой фазы суспензии сразу оседают на коническое днище 2. Мелкие фракции не проходят внутрь секций вследствие вибрации, скапливаясь у фильтровальной сетки, через некоторое время коагулируются в кон1ломераты и также оседают на дно. Осевший шлам гребковым устройством 9 перемещается к разгрузочному патрубку 4 и выводится из аппарата . В случае применения в качестве источника колебаний фильтрующих секций различного рода вибрато1 Ьв, работа фильтра-сгустителя принципиально остается такой же. При заполнении корпуса 1 исходной суспензией включается вибратор 23 и вакуумная система 19. Фильтрат беспрепятственно проходит внутрь фильтрующих секций 6 и затем через патрубки 18 и вакуумную систему 19 выводится в сборник. Крупные частицы твердой фазы сразу оседают на дно аппарата 2, а мелкие, не имея возможности из-за вибрации фильтрующей сетки 15 проникнуть внутрь секции 6, скапливаются снаружи, объединяются в конгломераты и оседают на дно и затем разгрузочным устройством 9 выводятся из аппарата через патрубок 4. Амортизаторьа 20 изолируют вибрирующие части фильтра-сгустителя от корпуса и опорных конструкций. Жесткая установка фильтрующих секций 6 на радиальных связях 25 способствует полной передаче вибрации от источника колебаний. Незначительная часть твердой фазы, осевшая на фильтрювальной сетке, сбрасывается в нее в результате вибрации фильтрукщего элемента. Изобретение при незначительной реконструкции существующих фильтровсгустителей позволит значительно увеличить их производительность, упростить обслуживание и отказаться от применения дорогостоящего фильтровального полотна. Ожидаемый годовой экономический эффект составит 26,0 тыс. руб, от одного аппарата.

1. ВАКУУМНЫЙ ФИЛЬТР-СГУСТИТЕЛЬ, содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженный в верхней части радиальными опорными балками, между которыми раэм цены фильтрующие секции, снабженные патрубками для отвода фильтрата в вакуумную магйстргшь, гребковое устройство, установленное на раме, соединенной с приводе враицеиия, и крышку, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и коэффициента использования фильтра, он снабжен вибрационным устройством, а фильтрующие секции выполнены из металлической сетки, закрепленной на жестком каркасе, и снабжены амортизаторами, соединяющими их с корпусом, при зтом патрубки для отвода фильтрата в вакуумную магистраль свободно установлены в фильтрующих секциях. 2.Фильтр-сгуститель по п.1, о т личающийся тем, что вибрационное устройство выполнено в виде зубчатого венца, установленного на ; раме гребкового устройства, и толкателя, установленного на каждой фильтрукяцей секции и взаимодействующего 1 с зубчатым венцом. 3.Фильтр-сгуститель по п.1, о т личающийся тем, что вибрационное устройство выполнено в виде рамы из радиальных связей, соединен ных между собой перемычками, и виб- о ратора, установленного на радиальных опорных блоках и соединенного с рамой, при этом фильтрующие секции жестко закреплены на радиальных связях. СП) л л ю