Стенд для исследования процесса фильтрования суспензий на дисковых вакуум-фильтрах Советский патент 1985 года по МПК B01D33/34 

Изобретение относится к устройствам для экспериментального исследования процесса фильтрования суспензий непрерывнодействзпощими вакуумфильтрами, преимущественно дисковыми, и может быть использовано в угольной, химической и других отраслях промьгашенности.

Известна лабораторная установка для вакуум-фильтрации, состоящая из ряда последовательно установленных сосудов с воронками, снабженных внизу отводами с кранами для выпуска фильтрата и присоединенных к. вакуумнасосу. К фильтровальным сосудам присоединен закрытый цилиндрический сосуд для жидкости с пропущенной внутрь него спиральной трубкой, открытой снизу и сообщающейся с атмосферой посредством крана Л .

Однако отсутствие возможности исследовать процесс движения фильтрата в отводных каналах вакуум-фильтра приводит к тому, что результаты экспериментов, полученные на извест- ной фильтровальной установке, являются недостаточными для разработки вакуум-фильтра.

Известна также лабораторная вакууфильтровальная установка, состоящая из однодискового секторного (или барабанного) вакуум-фильтров, ресиверов, сборников фильтрата, измерительных приборов и труб, соединяющих фильтровальные элементы с источниками вакуума и сжатого воздуха. На описанной установке изучают процесс фильтрования с использованием действующих моделей фильтров 2j .

Для указанной вакуум-фильтровальной установки отсутствие возможности определять расход фильтрата в каналах вала вакуум-фильтра в различные моменты времени не позволяет определять оптимальные размеры отводных каналов вакуум-фильтров различных типоразмеров.

Наиболее близка к изобретению лабораторная вакуум-фильтровальная установка. Установка представляет собой стенд, включающий цилиндрическую ванну, фильтровальные элементы, привод, поворотный сборник фильтрата, коллектор для стока фильтрата и вакуумный ресивер 3j .

С помощью данной установки определяют объемы фильтрата, поступающего в различные моменты времени

от фильтрующей перегородки в отводную системы. Однако применяемая в качестве отводной системы резиновая трубка не воссоздает с достаточной степенью точности условия отвода фильтрата в промьпиленном вакуум-филь ре, а поочередное подключение этой трубки к каждому из сборников фильтрата связано с остановками потока на периоды переключений. По этим причинам на нем невозможно с достаточной точностью воспроизводить процесс фильтрования, соответствующий промыншенным условиям, а точность определения расхода фильтрата в различные моменты времени невелика и недостаточна для оптимизации параметров отводных каналов непрерывнодействующих вакуум-фильтров, что является существенным недостатком известной лабораторной вакуум-фильтровальной установки.

Цель изобретения - сохранение коэффициента масштабного перехода от условий исследования к условиям эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что в стенде для исследования процесса фильтрования суспензий на дисковых вакуум-фильтрах, включающем ванну, фильтровальные элементы, привод, поворотный сборник фильтрата, коллектор для стока фильтрата и вакуумный ресивер, сборник фильтрата размещен в вакуумном ресивере и снабжен радиальными перегородками, разделяющими сборник фильтрата на отсеки, при этом коллектор для стока фильтрата установлен над сборником фильтрата с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси и снабжен размещенной на одном из его концов заслонкой, а фильтровальные элементы снабжены имитаторами осадка.

Целесообразно имитаторы осадка выполнять в виде непроницаемых полос посредством нанесения на фильтровальные, элементы слоев масляной краски.

На фиг. 1 изображен предлагаемый стенд, разрезi на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1i на фиг. А - разрез В-В на фиг. 3.

Стенд содержит ванну 1, фильтровальные элементы 2, соединенные с поворотным вокруг горизонтальной оси коллектором 3 для стока фильтрата. 3 привод 4, поворотный сборник 5 фильтрата, вакуумный ресивер 6, сое диненный трубой 7 с источником ваку ума. Каждый фильтровальный элемент представляет собой полую коробку 8 с перфорированными боковыми стенками, обтянутыми Фильтровальной ткань Поворотный сборник 5 фильтрата размещен в вакуумном ресивере 6, кинематически связан с приводом 4 и разделен радиальными перегородками 9 на несообщающиеся между собой отсеки 10. Один конец канала для стока фильтрата снабжен заслонкой 1 и установлен над сборником фильтрат Фильтровальные элементы снабжены имитаторами осадка, выполненными в виде непроницаемых для жидкости и воздуха полос 12, нанесенных на фил тровальной ткани, например, масляной краской. В предлагаемом стенде возможен беспрепятственный сток фильтрата и непрерывное разделение фильтрата по отсекам поворотного сборника. Эт обеспечивает высокую точность определения расхода фильтрата в каждый момент времени. Изменяя число и размеры имитаторов осадка, можно определять оптимальную конструкцию фильтровальных элементов дисковых вакуум-фильтров для различных обезвоживаемых суспензий. Стенд работает следующим образом В исходном положении ванна 1 заполнена суспензией или жидкостью (например,водой). Исследуемые канал для стока фильтрата и фильтровальные элементы установлены таким образом, что фильтровальные элемен03ты частично погружены в жидкость, заслонка прижата к торцу канала для стока фильтрата, ресивер подключен к источнику вакуума. В начальный момент времени (начало эксперимента) включают привод, заслонку отдвигают от торца канала для стока фильтрата. Поворотный сборник фильтрата и канал для стока фильтрата с фильтровальными элементами приводят в движение с заданными угловыми скоростями, а.-в фильтровальных элементах создаит разрежение. Перемещение заслонки в зависимости от методики исследоваНИИ может быть осуществлено также и в другой заданный момент времени. В течение одного эксперимента канал для стока фильтрата с фильтровальными элементами поворачивают на задаваемый угол. Под действием разрежения и гравитации жидкость истекает из фильтровальных элементов в канал для стока фильтрата и далее в поворотный сборник фильтрата. Истекающий из канала фильтрат распределяется в отсеках поворотного сборника в количествах, соответствующих расходу его через выходное отверстие канала. При этом условия эксперимента максимально приближены к условиям работы промышленного дискового вакуум-фильтра. Экономический эффект получают от создания дисковых вакуум-:фильтров с более высокими технологическими показателями снижением капитальных и эксплуатационных затрат на обезвоживание тонкодисперсных продуктов углеобогащения.

1. СТЕНД ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ФИЛЬТРОВАНИЯ СУСПЕНЗИЙ НА ДИСКОВЫХ ВАКУУМ-ФИЛЬТРАХ, включаюприй ванну, фильтровальные элементы, привод, поворотный сборник фильтрата, коллектор для стока фильтрата и вакуумный ресивер, отличающийся тем, что, с целью сохранения коэффициента масштабного перехода от условий исследования к условиям эксплуатации, сборник филь-. трата размещен в вакуумном ресивере и снабжен радиальными перегородками, разделяющими сборник фильтрата на отсеки, при этом коллектор для стока фильтрата установлен над сборником фильтрата с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси и снабжен размещенной на одном из его концов заслонкой, а фильтровальные элементы снабжены имитаторами осадка. W 2. Стенд по п. 1, отлича ющ и и с я тем,что имитаторы осадка выполнены в виде непроницаеь-яых полос посредством нанесения на фильтроваль- 3 ные элементы слоев масляной краски.