Рукавный фильтр-пресс Советский патент 1990 года по МПК B01D29/11 

(21)4416424/29-26

(22)26.04.88

(46) 15.07.90. Бюл. № 26

(71)Конструкторское бюро по разработке спецоборудования для очистных сооружений водопровода и канализации «Водмаштех- ника

(72)В. Ф. Щербина, В. В. Ермаков и Г. В. Ряжских

(53)66.067.4 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1168273, кл. В 01 D 29/10, 1984.

(54)РУКАВНЫЙ ФИЛЬТР-ПРЕСС

(57)Изобретение относится к фильтрованию, может быть использовано для разделения суспензий и позволяет повысить эффективность работы. Рукавный фильтр-пресс содержит фильтровальный рукав 3, контактирующий с опорной поверхностью 2 корпуса 1, выполненной в виде вытянутой в горизонтальном направлении петли, имеющей прямолинейный перфорированный нижний участок .14, расположенный за ним по ходу перемещения обрабатываемого осадка, криволинейный восходящий перфорированный участок 15, прямолинейный верхний участок 16, взаимодействующий через поддерживающую мембрану с обжимными роликами 6, укрепленными на бесконечном приводном элементе 7, направляющие 10, 11 и средства 12 отвода фильтрата. Опорная поверхность 2 корпуса 1 снабжена нисходящим криволинейным участком 17 со сквозными фасонными отверстиями 22, 23 образующими с восходящим 15 и прямолинейными 14, 16 участками замкнутую петлю 13. Фильтровальный рукав 3 размещен на опорной поверхности 2 корпуса 1 в виде спирали, а концы 24, 25 рукава 3 пропущены через сквозные отверстия 22, 23 корпуса 1. 7 з. п. ф-лы, 6 ил.

е

(/)

Изобретение относится к фильтрованию, может быть использовано для разделения суспензий и позволяет повысить эффективность работы. Рукавный фильтр-пресс содержит фильтровальный рукав 3, контактирующий с опорной поверхностью 2 корпуса 1, выполненной в виде натянутой в горизонтальном направлении петли, имеющей прямолинейный перфорированный нижний участок 14, расположенный за ним по ходу перемещения обрабатываемого осадка криволинейный восходящий перфорированный участок 15, прямолинейный верхний участок 16, взаимодействующий через поддерживающую мембрану с обжимными роликами 6, укрепленными на бесконечном приводном элементе 7, направляющие 10, 11 и средства 12 отвода фильтрата. Опорная поверхность 2 корпуса 1 снабжена нисходящим криволинейным участком 17 со сквозными фасонными отверстиями 22, 23, образующими с восходящим 15 и прямолинейными 14, 16 участками замкнутую петлю 13. Фильтровальный рукав 3 размещен на опорной поверхности 2 корпуса 1 в виде спирали, а концы 24, 25 рукава 3 пропущены через сквозные отверстия 22, 23 корпуса 1. 7 з.п. ф-лы, 6 ил.

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

Цель изобретения - повышение эффективности работы.

На фиг. 1 изображен рукавный фильтр- пресс, общий вид; на фиг. 2 - то же, вариант; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1 и 2; на фиг. 4 - вид Б на фиг. 2; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 4; на фиг. 6 - разрез Г-Г на фиг. 4.

Рукавный фильтр-пресс содержит корпус 1 с фигурной опорной поверхностью 2 из листа, на которой расположен фильтровальный рукав 3 своей отжимной частью 4, поддерживаемый эластичной мембраной 5 в виде ленты, отжимные ролики 6, укрепленные на бесконечно гибком приводном элементе 7, горизонтальные валки 8 и 9, охваченные бесконечным гибким приводным элементом 7, например цепью, и направляющие 10 и 11 роликов 6. Под корпусом 1 установлены средства 12 отвода фильтрата. Фигурная внутренняя рабочая опорная поверхность 2 корпуса 1 выполнена в форме замкнутой петли 13, которая вытянута в горизонтальном направлении и имеет прямолинейный перфорированный нижний участок 14, расположенные за ним последовательно по ходу перемещения обрабатываемого осадка в отжимной части 4 рукава 3, криволинейный восходящий участок 15 и прямолинейный верхний участок 16, и снабжена другим нисходящим криволинейным участком 17.

СП

sj

ас о ел

Нижний и верхний участки 14 и 16 установлены горизонтально или наклонно к продольной оси фильтра и соединены друг с другом посредством криволинейных участков 15 и 17. При этом криволинейный нисходящий участок 17 установлен соосно с восходящим участком 15. Участки 15 и 17 размещены элементами 18 и 19 вогнутости, которые направлены в стороны периферии корпуса 1, противоположно друг другу. Элементы 18 и 19 вогнутости обоих криволинейных участков 16 и 17 выполнены в форме полуокружностей одинакового радиуса.

По варианту исполнения элементы 18 и 19 вогнутостей участков 15 и 17 выполнены в форме дуг полуокружностей неодинаковых радиусов, при этом элемент 18 вогнутости участка 15 имеет дугу окружности, выполненную меньшего радиуса относительно радиуса дуги полуокружности элемента 19 вогнутости участка 17. Прямолинейный участок 14 и нижние половины вогнутых участков 15 и 17 опорной поверхности 2, расположенные под продольной осью фильтра внутренней поверхности 2 корпуса 1, выполнены в виде перфорированного листа 20 или сетки.

Верхние половины криволинейных участков 15 и 17, расположенные над продольной осью фильтра, и прямолинейный верхний участок 16 выполнены из сплошного гладкого листа 21. На нисходящем участке 17 поверхности 2 выполнены два сквозных фасонных отверстия 22 и 23, которые смещены по вертикали и горизонтали относительно друг друга, при этом отверстие 22 является нижним, а отверстие 23 - верхним.

Фильтровальный рукав 3 имеет отжимную часть 4, загрузочный и выгрузной концы 24 и 25 соответственно.

Фильтровальный рукав 3 размещен отжимной частью 4 на фигурной опорной поверхности 2 корпуса 1, выполненной в виде замкнутой петли 13, вытянутой в горизонтальном направлении, между сквозными фасонными отверстиями 22, 23 в виде лежащей горизонтально спирали 26, ось навивки которой расположена поперек продольной оси фильтра и имеет по крайней мере по два витка 27 и 28 на каждом прямолинейном участке 14, 16 и восходящим участке 15.

Рукав 3 отжимной частью 4 контактирует с опорной поверхностью 2 петли 13 корпуса 1. При этом загрузочный конец 24 рукава 3 может быть пропущен со стороны внутренней опорной поверхности 2 корпуса 1 наружу через одно из сквозных фасонных отверстий 22 или 23, а выгрузной конец 25 - через другое.

В обоих вариантах исполнения через нижнее сквозное отверстие 22 проведен загрузочный конец 24 фильтровального рукава 3,

а через верхнее отверстие 23 - выгрузной конец 25.

В сквозных фасонных отверстиях 22 и 23 между корпусом 1 и соответствующим концом 24 и 25 рукава 3 установлена промежуточная защитная манжета 29 или 30 соответственно, которая выполнена из эластичного материала, например резины. Каждая манжета 29 и 30 имеет в поперечном сечении заходные скошенные или скруг(Э ленные кромки 31 и 32, которые выполнены со стороны контактирующего с манжетой 29 или 30 рукава 3, имеющего концы 24 и 25.

Фильтровальный рукав 3 размещен отжимной частью 4 в виде спирали 26, которая лежит своей осью горизонтально и навита на внутренней опорной поверхности 2 корпуса 1 с зазорами 33 между соседними витками 27 и 28. Мембрана 5 поддерживает отжимную часть 4 рукава 3 на

0 внутренней рабочей опорной поверхности 2 корпуса 1 и закреплена на корпусе 1 прижимами 34-36 с крепежными элементами 37 например винтами. При этом поддерживающая рукав 3 мембрана 5 при помощи

5 прижимов 36 и крепежных элементов 37 дополнительно закреплена в зазорах 33 между соседними витками 27, 28 спирали 26. По варианту исполнения фильтровальный рукав 3 обоими витками 27, 28 спирали 26 установлен на прямолинейных

0 участках 14 и 16 внутренней опорной поверхности 2 корпуса 1 наклонно с подъемом снизу вверх от нижнего сквозного отверстия 22 по ходу перемещения обрабатываемого осадка в рукаве 3 относительно внутренней опорной поверхности 2 кор5 пуса 1.

Корпус 1 снабжен двумя съемными лбт- ками 38 и 39. Лотки 38 и 39 размещены на периферии корпуса 1, при этом один лоток 38 является нижним и размещен под ниж0 ним сквозным фасонным отверстием 22, а другой лоток 39 является верхним и размещен под верхним сквозным отверстием 23.

Нижний лоток 38 выполнен с перфорированным дном 40 в виде нисходяще5 го овала, направленным в сторону корпуса 1, а на нем размещен загрузочный конец 24 рукава 3, который соединен со средствами 41 подачи суспензии на обезвоживание.

Дно 42 верхнего лотка 39 наклонено от

0 отверстия 23 вниз от корпуса 1. На дне 42 верхнего лотка 39 размещен выгрузной конец 25 рукава 3 с наклоном вниз от корпуса 1. Нижний и верхний съемные лотки 38 и 39 закреплены на корпусе 1 при помощи крепежных элементов 43 и 44. Под верх5 ним лотком 39 с расположенным на нем выгрузным концом 25 рукава 3 установлены средства 45 удаления шлама, т. е. готового конечного обезвоженного продукта.

Валки 8 и 9 установлены горизонтально внутри корпуса 1 и охвачены бесконечным гибким приводным элементом 7, например цепью, на котором с определенным шагом распо ложены и укреплены отжимные ролики 6. Ролики 6 своими осями 46 установлены горизон- тально и связаны с направляющими 10 и 11, которые соединены с корпусом 1 и имеют форму, соответствующую участкам 14 и 16 внутренней опорной поверхности 2 корпуса 1.

Валки 8 и 9 служат также направляющи- 10 ми для осей 46 роликов 6 на криволинейных участках 15 и 17.

Валки 8 и 9 могут быть выполнены одинакового или неодинакового размера по диаметрам, но по варианту исполнения ваРукавный фильтр-пресс работает следующим образом.

Суспензия из средств 41 подачи непрерывно поступает через загрузочный конец 24 в отжимную часть 4 фильтровального рукава 3 по виткам 27 и 28 спирали 26, в которой она перемещается, постепенно сгущаясь, к выгрузному концу 25 и выгружается в средства 45 удаления шлама в виде конечного обезвоженного продукта.

Процесс обезвоживания обрабатываемого продукта происходит путем удаления фильтрата через перегородки стенок рукава 3. На верхней части витки 27 и 28 контактируют с прямолинейным верхним участлок 9 обязательно имеет больший диаметр. ° ком 16 и верхними половинками криволи- Фильтровальный рукав 3 выполнен из элас-нейных участков 15 и 17 опорной поверхности 2 замкнутой петли 13 корпуса 1, расположенными выше продольной оси фильтра.

Фильтрат удаляется также еще через перев виде ленты из эластичного водонепроницаемого материала, например, резины и размещена над перфорированным листом 20 и расположенной на нем нижней части витков 27 и 28 спирали 26 отжимной части 4 рукава 3. Верхняя часть 48 мембраны 5 выполнена из эластичного гидрофильного материала или гидрофобного в виде сетки и размещена под сплошным гладким листом 21 опорной поверхности 2 с расположенными на ней верхних частей витков 27 и 28 спирали 26 отжимной части 4 рукава 3. Нижняя и верхняя части 47 и 48 поддер30

тичного гидрофильного материала или гидрофобного в виде сетки.

Мембрана 5, поддерживающая отжимную

часть 4 рукава 3, контактирующего с опор- 20 городку стенки верхней части 48 мембраны 5. ной поверхностью 2, выполнена комбиниро-а также еще и через образующийся на

ванной из нижней и верхней частей 48.внутренних стенках рукава 3 слой осадка,

Нижняя часть 47 мембраны 5 выполненаиграющего роль фильтрующей среды. С увеличением толщины слоя осадка скорость фильтрования уменьшается. Оптимальная скорость фильтрования поддерживается за счет периодического сдвига слоя осадка в виде сгущенного шлама со стенок рукава 3 посредством непрерывно обкатывающихся по неподвижной отжимной части 4 рукава 3 и поддерживающей мембране 5 отжимных роликов 6. При силовом воздействии каждого отжимного ролика 6 на эластичную мембрану 5 и отжимную часть 4 рукава 3 с осадком влажная набухшая ткань рукава 3 и мембраны 5

живающей мембраны 5 соединены одна с дру- OR деформируется, в результате чего происхо- гой «внахлестку или «встык. Поддержи-дит активное отжатие жидкости, которая двиваемый мембраной 5 фильтровальный ру-жется от областей с большим давлением к

кав 3 с обезвоживаемым осадком в зонеобласти с меньшим давлением, т. е. от зоны

отжимной части 4 в сечении имеет формузагрузочного конца 24 рукава вдоль внутовальной трубы, большая поперечная ось ко-ренней поверхности рукава 3 к зоне выторой занимает горизонтальное положение. 40 грузки через выгрузной конец 25. При этом

в витках 27 и 28 спирали 26 отжимной части 4 рукава 3 осадок многократно сдвигается как относительно внутренней поверхности перегородок рукава 3, так и относительно своих внутренних слоев, непрерывно изменяя свою форму, что способствует повышению интенсификации процесса обезвоживания и эффективности использования фильтр-пресса Регенерация перегородок отжимной части 4 рукава 3 осуществляется за счет сдвига шлама перемещающимися отжимными роликами 6, при этом шлам сдвигается по ходу перемещения роликов 6. После прохода ролика 6 через рабочую контактную площадку, которая непрерывно перемещается совместно с движением чиная со стороны нижнего сквозного фа- 55 каждого ролика 6 (непрерывно бегущая вол- сонного отверстия 22 и пропущенного через на), отжимная часть 4 рукава 3 и верхняя него загрузочного конца 24 по ходу движения обрабатываемого осадка в отжимной части 4 рукава.

В поджатом роликом 6 состоянии фильтровальный рукав 3 поднимает сплошную по образующим ролика 6 форму. Рукав 3 может быть выполнен с постоянным или переменным проходным поперечным сечением, которое плавно уменьшается в направлении выгрузного конца 25.

Нижние и верхние части витков 27, 28 спирали 26 установлены на участках 14 и 16 горизонтально или наклонно к продольной оси фильтра. По варианту исполнения рукав 3 обоими витками 27 и 28 спирали 26 установлен на прямолинейных участках 14 и 16 внутренней рабочей опорной поверхности 2 корпуса 1 наклонно с подъемом снизу вверх последова-.ельно, на45

50

часть 48 мембраны 5 вновь впитывает жидкость, которая после насыщения проникает через перегородку стенки рукава 3 и сливаетРукавный фильтр-пресс работает следующим образом.

Суспензия из средств 41 подачи непрерывно поступает через загрузочный конец 24 в отжимную часть 4 фильтровального рукава 3 по виткам 27 и 28 спирали 26, в которой она перемещается, постепенно сгущаясь, к выгрузному концу 25 и выгружается в средства 45 удаления шлама в виде конечного обезвоженного продукта.

Процесс обезвоживания обрабатываемого продукта происходит путем удаления фильтрата через перегородки стенок рукава 3. На верхней части витки 27 и 28 контактируют с прямолинейным верхним участности 2 замкнутой петли 13 корпуса 1, расположенными выше продольной оси фильтра.

Фильтрат удаляется также еще через перегородку стенки верхней части 48 мембраны 5. а также еще и через образующийся на

30

55

45

55

50

в витках 27 и 28 спирали 26 отжимной части 4 рукава 3 осадок многократно сдвигается как относительно внутренней поверхности перегородок рукава 3, так и относительно своих внутренних слоев, непрерывно изменяя свою форму, что способствует повышению интенсификации процесса обезвоживания и эффективности использования фильтр-пресса Регенерация перегородок отжимной части 4 рукава 3 осуществляется за счет сдвига шлама перемещающимися отжимными роликами 6, при этом шлам сдвигается по ходу перемещения роликов 6. После прохода ролика 6 через рабочую контактную площадку, которая непрерывно перемещается совместно с движением каждого ролика 6 (непрерывно бегущая вол- на), отжимная часть 4 рукава 3 и верхняя

часть 48 мембраны 5 вновь впитывает жидкость, которая после насыщения проникает через перегородку стенки рукава 3 и сливается с нижней поверхности рукава в средства 12 отвода фильтрата.

При этом жидкость сливается с нижней части витков 27 и 28 спирали 26 через перфорированный нижний участок 14 и перфорированный лист 20 нижней части криволинейных участков 15 и 17 опорной рабочей поверхности 2 корпуса 1, а с верхней части - через водопроницаемую верхнюю часть 48 мембраны 5, но при этом жидкость сначала попадает на внешнюю сторону нижней части 47 мембраны 5, которая выполнена из водонепроницаемого материала и выполняет роль экрана, а затем с внешней стороны нижней части 47 - в средства 12 отвода фильтрата. Далее цикл повторяется.

Формула изобретения

10

JLOJUU.

br uMmpam

д осадков Фиг.1

ности корпуса в виде спирали, а концы рукава пропущены через сквозные отверстия корпуса.

полуокружностей неодинаковых радиусов, при этом радиус восходящего участка меньше радиуса нисходящего участка.

0 8. Фильтр-пресс по пп. 1 и 5, отличающийся тем, что корпус снабжен съемными лотками, один из которых размещен под нижним фасонным отверстием, а другой - под верхним, при этом загрузочный конец рукава размещен на нижнем лотке, а выг5 рузной конец - на верхнем и установлен с наклоном вниз от корпуса.

46

2,НапраЬление

перемещения осадкоб

и

321535 33 253612. Фиг.З

12 13 2о

4J 38 22 J7 40 2Q

Фильтрат Фиг 2

Вид 6

4/-1

24

38 40 Т 20 72

ВД/г.4

в-в

29

Г

2139 Я А /

S7///S