Фильтр-сгуститель непрерывного действия Советский патент 1989 года по МПК B01D27/00 

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для фильтрования суспензий в непрерывном режиме, и может быть использовано в химической, пищевой и других отраслях промьшшен- ности.

Цель изобретения - повьшбиие качества сгущения и обезвоживания осадков при использовании фильтра внутри емкостей, заполненных суспензией.

На фиг.1 изображен фильтр-сгуститель, продольный разрезj на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1 на фиг.З - разрез Б,-Б на фиг.1; на фиг.4 - разрез В-В на фиг.1 на фиг.З - схема воздушно-жидкостных потоков в фильтре; на фиг.6 - разрез Г-Г на фиг.1. Фильтр-сгуститель состорт из вертикального корпуса 1, установлен- ного по его оси вала 2, верхняя част 3 котор ого вьшолнена полой, а ниж няя - сплошной, расположенного на валу завихрителя 4 потока, выполненного в виде основных крыльчаток 5с наклонными изогнутыми в сторону вращения вала лопастями 6, установленных над ними и между ними разделительных дисков 7 и коаксиально установленного между завихрителем и внут ренней стенкой корпуса фильтрующего элемента 8.

Над верхним разделительным диском 7 установлены стабилизирующая крыльчатка 9 с вертикальными изогнутыми лопастями 10 и набор расположенных попарно одна над другой дополнительных крыльчаток 11 и 12, изогнутые лопасти крьшьчаток 12 имеют направление, совпадающее с наклоном изогнутых лопастей основных крыльчаток 5, расположенных ниже стабилизирующей крыльчатки 9, а верхняя пара крыльчаток 11 выполнена с противоположным наклоном лопастей.

На валу 2 с нижней внутренней стороны корпуса 1 расположено центрог бежное насосное устройство 13 в виде жестко связанного с валом закрытого трехканального рабочего колеса 14 с наклонными криволинейными лопатками 15 и расположенного над ними фигурного диска 16, установленного с зазором 17 к корпусу 1, нижняя поверхность которого повторяет в сечении форму лопаток 15.

Корпус t снабжен тангенциальным патрубком 18 отвода для осадка, ле- Жащим в плоскости, перпендикулярной оси вращения вал& 2, между парами крыльчаток 11 и 12 с противоположным направлением наклона лопастей. В крьпдке 19 корпуса 1 выполнены отверстия 20 для забора воздуха в зону нагнетания и выгрузки осадка Вал 2 с нижней стороны своей полой части 3 вьшолнен с радиальными отверстиями 21 для ввода воздуха в зону стабилизирующей крыльчатки 9.

Вал 2 выполнен удлиненным и проходящим через заборную часть центробежного насосного устройства 13, на его конце, жестко закреплена пропеллерная мешалка 22.

Выше мешалки 22 на валу 2 установлен отражательный диск 23.

С внутренней стороны крьш1ки 19 корпуса 1 под отвер.стиями 20 смонти- рована тарелка 24 с центральным отверстием 25 для забора воздуха.

Корпус 1 снабжен штуцером 26 для отвода фильтрата через вакуумную линию 27.

Фильтр работает следующим образом.

- Крутящий момент от привода в направлении по часовой стрелке переда- ется валу 2 и жестко связанному с иим трехкэнальному рабочему колесу 14

центробежного насосного устройства 13.

Через заборную часть центробежного насосного устройства 13 суспензия под напором наклонных лопаток 15 рабочего колеса 14 нагнетается в цевой зазор 17 и далее в нижнюю часть рабочей полости фильтра. Суспензия, попадая на вращакщиеся лопасти 6 крыльчаток 5, раскручивается и под действием центробежных сил отбрасывается на периферию к фильтрующему элементу 8. За счет формы лопастей 6, изогнутых и обращенных выпуклой поверхностью в сторону вращения исходного потока суспензии и размещенных под углом к оси вала 2, поток суспензии раскручивается вдоль фильтрующего элемента 8 вверх по спирали, имеющей постоянный шаг между витками. Это обеспечивается за счет передвижения жидкости и частиц твердой фазы от нижней кромки лопастей 6 к их верхней кромке в сторону вращения и перемещения цотока суспензии от одной крыльчатки 5 к другой при одинаковой скорости их вращения.

0

5

5

влаги. Далее продукт (осадок) поступает в нижнюю пару установленных попарно одна над другой крыльчаток VI и 12. Поскольку нижняя пара крыльчаток 12 завихрителя 4 имеет направление наклона изогнутых лопастей, совпадающее с наклоном изогнутых лопас- ч тей крыльчаток 5, расположенных ниже стабилизирующей крыльчатки 9, то продукт продолжает перемещаться по восходящей спирали, имеющей (до стабилизирующей крыльчатки) постоянный . шаг между витками.

Турбовентиляторный воздушный напор, создаваемый вращающимися крыльчатками 5 и 9 завихрителя 4, обеспечивается забором воздуха сверху через полый участок 3 вала 2 и радиальные вентиляторные отверстия 21, выполненные в его нижней части над верхним разделительным диском в зоне стабилизирующей крьшьчатки 9. В зоне верхней пары крыльчаток 11, образующей нисходящий спиралеобразный поток, забор воздуха происходит через вентиляционные отверстия 20 в крышке 19 корпуса 1 фильтра и далее

Изобретение относится к фильтрам-сгустителям непрерывного действия и позволяет повысить качество сгущения и обезвоживания осадков при использовании фильтра внутри емкостей, заполненных жидкостью. Фильтр- сгуститель состоит из корпуса 1, вала 2, верхняя часть 3 которого выполнена полой и имеет в крышке корпуса отверстия 20 для забора воздуха и подачи его в зону выгруз.ки осадка к патрубку 18. На валу установлен завихритель потока 4, над которым усс «

через центральное отверстие 25 та- Фильтрация происходит без образо- зо пелки 24

вания слоя осадка на фильтрующем элементе, т.е. при непрерывном потоке суспензии по восходящей спирали по внутренней стенке фильтрующего элемента 8.

Разделительные диски 7 обеспечивают дифференциацию потока при передаче суспензии к фильтрующему элементу 8 от нижней крыльчатки к верхней.

При этом воздушные потоки верхни и нижних пар крыльчаток 11 и 12 направлены навстречу друг другу (так как углы наклона их лопастей имеют 35 противоположные направления), образ при этом в плоскости, перпендикуляр ной оси вращения вала 2, зону нагне тания и выгрузки осадка через танге

циальный патрубок 18. Осадок вместе т.е. они не позволяют суспензии пере- /щ

и с воздушным потоком выводится из мещаться вдоль вала, а направляют ее ,

фильтра, на концы лопастей в зону наибольшего

Наклон лопастей верхней пары крыльчаток 11 при принятом направлении вращения исключает возможност 5, движения частиц твердой фазы вверх, так как они отбрасьшаются ими все гд .вниз в зону выгрузки.

действия центробежных сил.

Сгущенная суспензия, достигнув расположенной над верхним разделительным диском 7 стабилизирующей крьшьчатки 9 с вертикальньпу1и изогнутыми лопастями 10, продолжает перемещаться по восходящей спирали, угол подъема которой на данном участке становится минимальным (сечение В-В) Путь суспензии при этом становится намного длиннее, что благоприятно сказывается на обезвоживании твердой фазы. Осадок, двигаясь с замедлением под дополнительно создаваемым вертикальными лопастями стабилизирующей крьшьчатки 9 напором воздуха, сжимается, освобождаясь от избыточной

При этом воздушные потоки верхних и нижних пар крыльчаток 11 и 12 направлены навстречу друг другу (так как углы наклона их лопастей имеют противоположные направления), образуя при этом в плоскости, перпендикулярной оси вращения вала 2, зону нагнетания и выгрузки осадка через танген фильтра,

Наклон лопастей верхней пары крыльчаток 11 при принятом направлении вращения исключает возможность 5, движения частиц твердой фазы вверх, так как они отбрасьшаются ими все гда .вниз в зону выгрузки.

Скорость вращения завихрителя gQ должна-быть в пределах 800- 2000 об/мин.

Интенсивность процесса сгущения . суспензии и обезвоживания осадка зависит от скорости вращения завугхри- теля, количеству крьшьчаток и угла наклона их лопастей.

Жестко закрепленная на конце удлиненного вала пропеллерная мешалка используется для эффективного пере55

А А

21

фигЛ

(ffi/e,S

IS

cpus.6