Устройство для обезвоживания волокнистого материала Советский патент 1985 года по МПК B28B1/52 C10F5/00 

Изобретение может быть использовано в промышленности строительных материалов для производства асбестоцементных изделий, изделий из торфа и т.п. волокнистого материала.

Известно устройство для обезвоживания волокнистого материала, преимущественно торфа, содержащее ванну с перфорированным барабаном и прижатое к нему отжимными валами техническое сукно, проходящее между форматным барабаном и прессвалом 1 .

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является устройство для формования пленки из суспензии волокнистого материала, содержащее смойтированные на станине верхние и нижние направляющие валы и опорный барабан с насаженной на них бесконечной фильтрующей лентой, установленный над опорным барабаном форматный барабан с примыкающими к нему пресс-валами, размещенные под лентой вакуумные коробки, подключенные к системе отсоса, питатель суспензии с мещалкой и дозатором, желоб для сбора фильтрата, приемный бункер и узел промывки ленты 2.

Недостатками известного устройства являются унос пылевидных частиц вместе с водой в зоне прокатки ленты, либо в зоне вакуумных коробок движущимся через слой материала и ленту воздухом, а также недостаточная интенсивность отсоса влаги в зоне взаимодействия опорного и форматного барабанов, что в результате снижает производительность.

Целью изобретения является уменьщение уноса пылевидных частиц и повыщение производительности путем интенсификации процесса обезвоживания.

Указанная цель достигается тем, что устройство для обезвоживания волокнистого материала, содержащее смонтированные на станине верхние и нижние Направляющие валы и опорный барабан с насаженной на них бесконечной фильтрующей лентой, установленный посредством силового цилиндра под опорным барабаном форматный барабан с примыкающими к нему пресс-валами, размещенные под лентой вакуумные коробки, подключенные к системе отсоса, установленный над лентой питатель суспензии с мещалкой и дозатором, желоб для сбора фильтрата, приемный бункер и узел промывки ленты, снабжено установленной над вакуумными коробками камерой разрежения в виде подвещенного на пружинах открытого снизу кожуха с фланцами из эластичного материала и скругленными козырьками по ходу движения ленты и V-образно установленными внутри опорного барабана всасывающими щелевыми соплами, подключенными к системе отсоса, причем

сопла соединены между собой упругой связью и смонтированы в сферических опорах с возможностью поворота при помощи приводных тяг, а рабочая поверхность опорного барабана выполнена перфорированной.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 вид А на фиг. 1; на фиг. 3 и 4 - разрез Б-Б на фиг. 1 (камера разрежения в нерабочем положении); на фиг. 5 - опорный барабан с всасывающими соплами.

Устройство для обезвоживания волокнистого материала включает станину I, на которой установлены с возможностью вращения верхние направляющие горизонтальные валы 2 и 3, а под ними три нижних вала 4, натяжной вал 5, расположенный в задней части станины 1, опорный барабан 6 с перфорированной поверхностью, установленный с возможностью вращения в стойках передней части станины 1; фильтрующую бесконечную ленту 7, представляющую собой техническое сукно, либо состоящую из опорного слоя и перфорированного с рифленой поверхностью сетчатого слоя с отверстиями по краям для зацепления с зу-бьями валов 4; форматный барабан 8, подвешенный через гидроцилйндр 9 к поперечине станины, прижимной механизм, связанный щарнирно с цапфами барабана 8, который состоит из двух боковин 10, расположенных по обе стороны барабана 8, с тремя пресс-валами 11, каждый из которых поджат двумя пружинами 12, помещенными в стаканах боковины 10, один конец которых взаимодействует с винтом 13, помещенным в гайке стакана боковины 10, а другой упирается в ось пресс-вала 11; камеру разрежения, которая состоит из открытого снизу кожуха 14 с фланцами 15, выполненными из эластичного материала и скругленными козырьками, подвещенного к станине посредством пружины 16; отсос 17 с вакуумными коробками, расположенными под лентой 7 в зоне размещения кожуха 14; приемный бункер 18 с ножом 19 и двумя щетками 20, одна из которых контактирует с барабаном 6, а другая - с форматным барабаном 8; ленточный транспортер с отстойником 21, размещенным в нижней части бункера 18; питатель 22 суспензии с мещалкой 23 и дозатором 24; подающий транспортер 25, связанный через водоотделитель с гидросепаратором 26 для отделения включений; установленные в опорном барабане 6 V-образно расположенные всасывающие сопла 27,- соединенные между собой упругой связью (пружиной)

28и смонтированные в сферических опорах

29с возможностью поворота посредством приводных тяг 30; цепные передачи 31, связывающие ведущий вал 4, мещалку 23 и дозатор 24 с приводом 32. Устройство для обезвоживания волокнистого материала работает следующим образом. Сначала устанавливают заданную нагрузку на фильтрующую бесконечную ленту 7. Для этого вращением винтов 13 в гайке стакана боковины 10 деформируют пружины 12, которые воздействуют на прессвалы 11. Этим устанавливают заданную силу прижатия валов 11 к барабану 8, а значит, силу прижатия к барабану 8 ленты 7. Причем сила прижатия валов 11 к барабану 8 различна и увеличивается от верхнего вала 11 к нижнему и составляет соответственно 50--80 кг, 80-120 кг, 120-150 кг. Благодаря этому обеспечивается последовательное увеличение силы прижатия фильтрующей ленты 7, а значит, и материала обработки, к барабану 8. Затем устанавливают заданное усилие прижатия барабана 8 через ленту 7 к опорному.барабану 6, которая лежит в пределах от 200 до 250 кг/см , при помощи гидроцилиндра 9. После этого нож 19 и щетки 20 подводят до контакта с барабанами 6 и 8 и включают электропривод 32. При этом от привода 32 через цепную, передачу 1 вращение передается дозатору 24, мещалке 23, ведущему валу 4, а от него - фильтрующей ленте 7. Одновременно вращение передается валикам 11 барабанам 6 и 8 и через цепную передачу - щеткам 20 и транспортеру 21. Обрабатываемый материал, например фрезерный торф, подают в гидросепаратор 26, где отделяются дрепесные включения, а оттуда - в водоотделитель сепаратора 26 откуда в виде густой массы он поступает на подающий транспортер 25, а затем в питатель 22 на вращающиеся лопатки мещалки 23. При взаимодействии с лопатками мещалки 23 волокнистые включения и мелкие части торфа перемещиваются, благодаря чему торфяная масса становится более однородной по распределению частиц. Такой торф в виде суспензии дозатором 24 подается на фильтрующую бесконечную ленту 7. При этом лента 7 отсасывает воду из слоя суспензии, за счет чего ее влажность уменьщается на 1-2%. При установивщемся режиме (скорость движения ленты 7 от 25 до 55 м/мин)включают систему отсоса 17. При этом торф, перемещающийся вместе с лентой 7, взаимодействует с загнутым козырьком кожуха 14. Толщина слоя торфа выравнивается до уровня фланцев 15, чем обеспечивается герметизация внутренней полости кожуха 14, причем в этой полости создается разрежение от 300 до 350 мл. рт. ст. В этот момент кожух 14, растягивая пружины 16, перемещается к ленте 7 и «садится фланцем 15 на ленту, при этом вакуумная смазка, нанесенная на фланец, улучщает герметичность внутренней полости кожуха 14 и уменьщает трение между ними. Когда слой торфа, перемещаемый лентой 7, оказывается над щелью вакуум-коробки системы отсоса 17, воздух, занесенный торфом и находящийся во внутренней полости кожуха 14, в первый момент оказывает некоторое давление на торф и уплотняет его. При этом слой торфа сжимается, в результате чего из его пор и из зазоров между частицами торфа удаляется вода вместе с воздухом. После того как прочность слоя в результате уплотнения увеличивается настолько, что для его сжатия давление воздуха во внутренней полости кожуха 14 окажется недостаточным, дальнейщее обезвоживание будет протекать без заметного сжатия слоя. В этот момент воздух, защемленный в порах волокон, станет выталкивать воду из пор подобно порщню, выталкивающему воду из цилиндра. При этом поры, из которых вода удалена, становятся сквозными и по ним свободно станет двигаться оставщийся воздух. Причем воздух движется с больщой скоростью и увлекает за собой некоторое количество воды, оставщейся на стенках пор. При дальнейщем перемещении уже обезвоженного участка слоя торфа во внутренней полости кожуха 14 он сжиматься не будет. Но в условиях разрежения из торфа начнет выделяться оставшаяся вода под действием силы своей тяжести. Очевидно, что такой вид вывода воды возможен на тех участках, где сила сцепления воды с твердой фазой торфа будет меньще силы тяжести данного объема воды. Вместе с водой будет удаляться некоторая часть пылевидных частиц. Однако количество выносимых этой водой пылевидных частиц торфа будет значительно меньще по сравнению с уносом их воздухом и водой при работе без герметизации участка вакуум-обезвоживания, т.е. без кожуха 14. Выполнение фланцев 15 из эластичного материала обеспечивает копирование рельефа ленты 7. Этим уменьщается вероятность подсоса воздуха во внутреннюю полость кожуха 14. Выщедщий из зоны вакуум-обезвоживания участок ленты 7 вместе со слоем торфа влажностью 31-44 /0 поступает к пресс-валам И, поднимается ими с последовательно возрастающим усилием от одного вала И к другому, поры, ранее освободивщиеся от воды и воздуха, сдавливаются, объем их уменьшается. В таком состоянии торф вступает в зону уплотнения барабана 8 и барабана б, где подвергается сдавливанию с силой, равной от 200 до 250 кг/см. При этих условиях влажность торфа уменьшается на 18-19 /о и составляет ориентировочно 23-25%, а перетирание торфа незначительное. Вместе с этим в зоне взаимодействия (зоне уплотнения) барабанов 8 и 6 изливается поток воды, который всасывается соплами 27, помещенными во внутренней полости перфорированного барабана 6. Благодаря этому уменьшается смачивание торфа отжатой водой. Смачиванию этой водой мешает и уменьшенный объем пор благодаря воздействию на частицы торфа валов 11. При этом механизмом управления (не показан) через тяги 30 воздействуют на сопла 27 так, чтобы они.заняли положение, обеспечиваюш,ее наилучший отвод из области, прилегаюш,ей к зоне уплотнения. В это время пружина 28 деформируется, обеспечивая устойчивое положение сопел 27 в уплотненных сферических опорах 29. Внутренняя полость сопел 27 через пустотелую ось барабана 6 сообшается с вакуумсистемой отсоса 17 (не показано). Отверстия барабана 6 пропускают воду в сопла 27. Вышедшая из зоны уплотнения лента 7 с уплотненным торфом удаляется из барабана 6 и барабана 8 щетками 20 и ножом 19. Снятый торф поступает в приемный бункер 18i а затем транспортируется ленточным транспортером 21 к месту выгрузки.

Освободившаяся от торфа часть ленты 7 при дальнейшем движении поступает в зону промывки, где ленту 7 промывают водой, которая стекает в отстойник (не показан). Затем лента 7 через вал 5 поступает к пита телю 22, где ее снова загружают торфом. Предлагаемое устройство позволяет интенсифицировать процесс механического обезвоживания волокнистого материала

.., за счет регулируемого выноса водой и воздухом пылевидных частиц на участке вакуумирования путем создания условий, обеспечивающих вывод воды из пор под действием силы тяжести достигаемого образованием над участком фильтрующей

5 ленты, находящимся в зоне вакуумных коробок, разреженного пространства, и тем самым -повысить производительность до 3%; улучщить условия обезвоживания в зоне уплотнения путем отвода изливающейся воды за счет применения V-образно расположенных сопел, а значит, повысить качество конечного продукта.

Устройство можно использовать для формирования пленки из суспензии волокнистого материала, в частности, при получении асбестоцементных изделий, а также для изготовления картона и других рулонных материалов.

б-Б

75

/4

6-Б

,

-...;

(PL/2 A