Ленточный фильтр-пресс Советский патент 1987 года по МПК B01D33/04 

Изобретение относится к области фильтрования и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности для разделения твердожидкостных суспензий.

Цель изобретения - повышение эффективности работы.

На фиг. 1 изображен ленточный фильтр- пресс, обший вид; па фиг. 2 - вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - то же, вариант исполнения; на фиг. 4 - то же, вариант исполнения; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 2; на фиг. 6 - сечение В-В на фиг. 3; на фиг. 7 - сечение Г-Г на фиг. 4; на фиг. 8 - то же, вариант исполнения; на фиг. 9 - вид А на фиг. 1 без дренажных отверстий; на фиг. 10 - то же, вариант исполнения; на фиг. 11 - сечение Д-Д на фиг. 9; на фиг. 12 - узел I на фиг. 10 в аксонометрии.

Ленточный фильтр-пресс содержит раму 1 и смонтированные на ней привод 2, вакуум- камеру 3, барабаны 4-8, направляюш,ие валики 9-12, отклоняюш,ие прессующие валики 13-18, охватываемые бесконечными фильтровальными лентами 19 и 20. На раме 1 также смонтированы натяжные механизмы 21 и 22 барабанов 5 и 6, устройство 23 подачи суспензИ и на обезвоживание, лоток 24 приема суспензии, устройство 25 для слива фильтрата, гидросистемы 26 регенерации фильтровальных лент 19 и 20, ножи 27 и 28 для съема конечного обезвоженного продукта. Под фильтр-прессом размеш.ен поддон 29 для фильтрата, связанный с канализацией. Прессуюшие валики 13-18 расположены в шахматном порядке, а обе фильтровальные ленты 19, 20 с находящимися между ними обезвоживаемым телом осадка направляются по S-образной дорожке. Валики 13, 16, 17 и 18 имеют гладкую цилиндрическую рабочую поверхность, а валики 14, 15 фасонную. Фасонные валики 14 и 15 установлены попарно, причем может быть несколько таких пар. Фасонный валик 14 поддерживает ленту 19, а фасонный валик 15 оказывает давление на ленту 20. Каждая пара фасонных валиков 14 и 15 установлена между валиками 13 и 16, имеющими гладкую рабочую поверхность. Фасонные валики 14 и 15 имеют ячейковую рабочую поверхность, образованную шипами 30, контактирующую с фильтровальными лентами 19 и 20. Шипы 30 равномерно и радиально расположены на поверхностях валиков 14 и 15, выполненных полыми со сквозными дренажными отверстиями 31 между шипами 30. Рабочие поверхности каждого фасонного валика 14 и 15 с шипами 30 покрыты водоотталкивающим износостойким защитным синтетическим материалом, например пленкой из полиэфира или кремнийорганического лака. Шипы 30 выполнены в виде шаровых сегментов 32, установленных со смещением относительно вдоль образующей каждого валика 14, 15.

Шипы 30 расположпы в шахматном порядке, а величина смещения составляет 1/2 шага. На сферической поверхирсти каждого шарового сегмента 32 шипа 30 выполнены дугообразные сточные канавки 33, по крайней мере две, которые с вершины шарового сегмента 32 расходятся в виде фигурного симметричного клина в сторону основания шарового сегмента 32.

Клин острием направлен по ходу вращения валиков 14 и 15, а каждая дугообразная канавка 33 ориентирована относительно продольной оси вращения валика 14 или 15 и расположена в плоскости, пересекающей продольную ось вращения валика

5 под острым углом, например 10-40°. В варианте исполнения дугообразные сточные канавки 33 расположены в меридианном направлении относительно сферической поверхности и пересекаются Х-образно на вершине шарового сегмента 32 шипа 30, образуя

0 клин с тупым углом, равным 160-180°, соответственно острому углу при его значениях 10-40°. На вершинах шипов 30 выполнены дополнительные сквозные дренажные отверстия 34, которые соединены с внутренней

полостью валика 14 или 15. Дугообразная канавка 33 выполнена с криволинейным дном 35, которое имеет кривизну больщую, чем кривизна поверхности щарового сегмента 32.

Дно 35 равномерно заглублено во внутрь

Q шипа 30 от вершины шарового сегмента 32 в направлении его основания.

В вариантах исполнения на вершинах шипов 30 выполнены дополнительные сквозные дренажные отверстия 34, соединенные с внутренней полостью валика 14 или 15.

5 Ленточный фильтр-пресс работает следующим образом.

Через устройство 23 суспензия поступает в лоток 24 на фильтровальную ленту 20, откуда часть фильтрата стекает в устройство 25 слива сквозь ленту 20 и вакуум-камеру 3, а сгущающаяся масса осадка увлекается и переносится поднимающейся лентой 20, равномерно распределяясь по ее щи- рине. На участке до барабана 5 процесс обезвоживания идет за счет гравитации и

5 вакуумного отсоса, а после барабана 5 добавляется воздействие возрастающего давления ленты 19 на тело осадка. На барабане 6 ленты 19 и 20 с находящимися между ними телом осадка переворачиваются, при этом осадок подвергается воздействию при0 способления для сдвига (не показано), поэтому процесс обезвоживания на этом участке становится более интенсивным. Начиная с барабана 7, тело осадка значительно уплотняется, особенно в пограничных слоях контакта с поверхностями валиков 13-18, так

5 как происходит вальцевание с незначительным сдвигом по ширине лент 19, 20 при этом тело осадка уменьшается, приобретая лентообразную форму. Уплотненные слои осадка

0

препятствуют выходу влаги из его внутренних слоев. На фасонных валиках 14 и 15, при облегании их фильтровальными лентами 19 и 20 вблизи вершины шипа 30, в самых лентах 19 и 20 и теле осадка возникают местные повышенные напряжения, которые уменьшаются в направлении к основанию шарового сегмента 32. Эти напряжения создают очаг деформации, в котором происходит перемещение тела осадка относительно фильтровальных лент 19 и 20 с новым объемным формообразованием в виде «вафельных ячеек. В зоне смятия осадка образуются впадины, а также выступы между соседними шипами 30 в ряду с шагом по образуюш.ей,

кого материала, наиболее оптимально способствует быстрому стеканию жидкости, что снижает долю обратного засасывания жидкости при сходе лент 19 и 20 с вали5 ков 14 и 15. Количество отжатого фильтрата увеличивается пропорционально от вершины к основанию шарового сегмента 32 шипа 30, но благодаря выполнению дна 35 канавки 33 криволинейным с большей кривизной, чем кривизна рабочей поверхности, гидрав лическое сопротивление канавки 33 не увеличивается, а остается постоянным.

Переходя на валики 16 и 17, имеюшие гладкие рабочие поверхности, тело осадка вновь сдвигается относительно лент 19 и 20,

на которой расположены шипы ЗО. При по- 15 также своих «вафельных слоев и высту25

30

ступательном движении лент 19 и 20 фасонные валики 14 и 15 обкатываются относительно лент 19 и 20 и на следующем ряде шипов 30, который -смещен на 1/2 шага, также происходит перераспределение объема тела осадка, не образуя сплошных непрерывных дорожек с застойными зонами. Ленты 19 и 20 облегают шипы 30 по плавной сферической форме. При таком формообразовании тела осадка на фасонных валиках 14 и 15 между фильтровальными лентами 19 и 20 обезвоживаемое тело осадка имеет различный характер распределения нормальных и касательных (тангенциальных) напряжений, различную степень деформированного состояния и величину удельного давления течения и подвергается сложной деформации. Помимо утоньшения за счет сжимания осадка часть объема деформируется путем истечения в ручьи вдоль наклонных участков лент 19 и 20, облегающих боковые поверхности шаровых сегментов 32, где встречает меньшее сопротивление, преодолевая наличие контактного трения в пограничном слое, при этом смешаются и разрушаются пережатые капилляры, значитель- . но увеличивается активная поверхность обезвоживания и, как следствие, повышается интенсивность обезвоживания.

Отжатый фильтрат сразу после отжима стекает по сферической поверхности шарового сегмента 32 навстречу движению фильтровальных лент и обкатывания валиков 14 и 15 относительно лент 19 и 20, при этом большая часть жидкости попадает в дополни- тельные дренажные отверстия 34 и дугообразные канавки 33, по которым, не соприкасаясь с лентами 19 и 20, стекает к основаниям сегментов 32 и далее через дренажные отверстия 31 - во внутреннюю полость CQ пустотелых валиков 14, 15. Форма шипа 30 в виде шарового сегмента 32, покрытого водоотталкивающей пленкой из синтетичеспов, при этом ячейки разрушаются, происходит сдвиг и новое формообразование - лентоподобное с гладкой поверхностью контакта, что также способствует интенсивности влагоотделения в зоне прессующих ва- 20 ликов 13-18, где происходит окончательное обезвоживание осадка. После барабана 8 готовый конечный продукт снимается при помощи ножей 27 и 28, а ленты 19 и 20 регенерируются при помощи гидросистемы 26.

35

40

Формула изобретения

1.Ленточный фильтр-пресс, содержащий смонтированные на раме брабаны, направляющие и расположенные в шахматном порядке отклоняющие прессующие валики с гладкой и фасонной с щипами рабочими поверхностями, между которыми пропущены бесконечные фильтровальные ленты, натяжные механизмы, устройства для подачи суспензии и слива фильтрата, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы, шипы прессующих валиков выполнены в виде шаровых сегментов, установленных со смещением относительно друг друга вдоль образующих каждого валика.

2.Фильтр-пресс по п. 1, отличающийся тем, что шипы расположены в шахматном порядке.

3.Фильтр-пресс по п. 1, отличающийся тем, что шипы покрыты водоотталкивающим износостойким материалом например полиэфирной пленкой.

4.Фильтр-пресс по п. 1, отличающийся тем, что на поверхности щипов выполнены дугообразные сточные канавки.

5.Фильтр-пресс по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что на поверхности каждого щипа выполнены по крайней мере две дугообразные канавки, клинообразно расходящиеся с верхней его части в сторону основания.

кого материала, наиболее оптимально способствует быстрому стеканию жидкости, что снижает долю обратного засасывания жидкости при сходе лент 19 и 20 с валиков 14 и 15. Количество отжатого фильтрата увеличивается пропорционально от вершины к основанию шарового сегмента 32 шипа 30, но благодаря выполнению дна 35 канавки 33 криволинейным с большей кривизной, чем кривизна рабочей поверхности, гидравлическое сопротивление канавки 33 не увеличивается, а остается постоянным.

Переходя на валики 16 и 17, имеюшие гладкие рабочие поверхности, тело осадка вновь сдвигается относительно лент 19 и 20,

пов, при этом ячейки разрушаются, происходит сдвиг и новое формообразование - лентоподобное с гладкой поверхностью контакта, что также способствует интенсивности влагоотделения в зоне прессующих ва- ликов 13-18, где происходит окончательное обезвоживание осадка. После барабана 8 готовый конечный продукт снимается при помощи ножей 27 и 28, а ленты 19 и 20 регенерируются при помощи гидросистемы 26.

0

Q

5

0

Формула изобретения

1.Ленточный фильтр-пресс, содержащий смонтированные на раме брабаны, направляющие и расположенные в шахматном порядке отклоняющие прессующие валики с гладкой и фасонной с щипами рабочими поверхностями, между которыми пропущены бесконечные фильтровальные ленты, натяжные механизмы, устройства для подачи суспензии и слива фильтрата, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности работы, шипы прессующих валиков выполнены в виде шаровых сегментов, установленных со смещением относительно друг друга вдоль образующих каждого валика.

2.Фильтр-пресс по п. 1, отличающийся тем, что шипы расположены в шахматном порядке.

3.Фильтр-пресс по п. 1, отличающийся тем, что шипы покрыты водоотталкивающим износостойким материалом например полиэфирной пленкой.

4.Фильтр-пресс по п. 1, отличающийся тем, что на поверхности щипов выполнены дугообразные сточные канавки.

5.Фильтр-пресс по пп. 1 и 4, отличающийся тем, что на поверхности каждого щипа выполнены по крайней мере две дугообразные канавки, клинообразно расходящиеся с верхней его части в сторону основания.

еиШ

5идА

Фи.5

9иг.6

Изобретение касается фильтрования и позволяет повысить эффективность работы ленточного фильтр-пресса. Фильтр-пресс содержит раму 1 и смонтированные на ней барабаны 4-8, направляющие 9-12 и расположенные в шахматном порядке отклоняющие прессующие валики 13-18 с гладкой и фасонной с шипами 30 рабочими поверхностями, между которыми пропущены бесконечные фильтровальные ленты 19, 20, натяжные механизмы 21, 22, устройство 23 для подачи суспензии и устройство 25 для слива фильтрата. Шипы прессующих валиков 14, 15 выполнены в виде щаровых сегментов, установленных со смещением относительно друг друга вдоль образующей каждого валика 14, 15, и расположены в щах- матном порядке. Шины покрыты водоотталкивающим износостойким материалом, а на их поверхности выполнены по крайней мере две дугообразные сточные канавки, клинообразно расходящиеся с верхней части щипа в сторону его основания. 4 з.п.ф-лы, 12 ил. Ф 28 21 145 7 20 J Я 00 4i О5 СО О5 11

(риг. 6

ВадА

Фиг.д

л-д

Фа. //

(Риг. 10

I Найра8ление

ени/7 30