Фильтр под давлением непрерывного действия Советский патент 1992 года по МПК B01D27/00 

зочная камера 9 в форме усеченного конуса. На корпусе и крышке размещены технологические патрубки для подачи суспензии 12, сжатого газа 14 и 17, вывода суспензии 13, фильтрата 16, сброса газа 15, а также система поддержания уровня, состоящая из переливного кармана 18, патрубка 19. Силовые пневмо- или гидроцилиндры 7 предназначены для вертикального перемещения секций 3 (подъем - опускание) и их встряхивания, а пневмо- или гидроцилиндры 8 - для радиального перемещения секций по направляющим (сдвиг на бункер). Каждая из секций 3 располагается на соответствующих направляющих и управляется двумя силовыми цилиндрами, осуществляющими рабочий цикл - опускание под уровень суспензии, фильтрование, подъем в зону сжатого газа, просушка, сдвиг на бункер, разгрузка осадка. Осадок выводят из центрального бункера 9 при открытии затвора 10. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области фильтрования и предназначено для разделения и обезвоживания флотоконцентратов в угольной промышленности, а также аналогичных продуктов в других отраслях народного хозяйства, Цель изобретения - снижение энергоемкости и повышение производительности. Фильтр состоит из корпуса 1 с крышкой 2, внутри которого размещены секции 3 фильтроэлементов патронного типа (патроны) 4, установленные на раме 5 с помощью каретки силовые пневмо- или гидроцилиндры 7 и 8 разгру00 с 19 4 OJ 00 СО о о

Изобретение относится к области фильтрования и предназначено для разделения и обезвоживания флотоконцентратов в угольной промышленности, а также аналогичных продуктов в других отраслях народного хозяйства.

Известен патронный фильтр непрерывного действия, включающий корпус, крышку, ванну для пульпы, секции фильтрующих 31 зментов, вертикальный вал с рычагами и домкратами, удерживающими секции, разгрузочную камеру со шнеком, вибратор, укрепленный над разгрузочной камерой, технологические патрубки для подвода и вывода суспензии, сжатого газа, фильтрата, приводы вала и шнека.

К недостаткам данного фильтра относится значительная энергоемкость вследствие наличия приводов для вращения центрального вала с секциями фильтроэле- ментов и шнека разгрузочной камеры, а также необходимость остановки фильтра при неполадке хоть в одной секции.

Известен аппарат для фильтрации, содержащий горизонтальный корпус, в котором размещены параллельно оси корпуса несколько фильтратных валов с дисковыми фильтрующими элементами, центральная разгрузочная камера со шнеком, спиральная лопасть для перемешивания суспензии и скребки для снятия осадка с фильтровальных элементов. Фильтр имеет единый привод фильтратных валов и привод шнеков, на корпусе размещены технологические патрубки.

К недостаткам данной конструкции, кроме значительной энергоемкости фильтра, необходимо отнести ограниченную производительность, худшие условия образования осадка и его просушки, что связано со спецификой образования плоского слоя осадка, склонного к растрескиванию, и наличием мертвых зон в циклограмме его работы К недостаткам также можно отнести механический съем осадка с помощью скребков, так как при этом возможно замазывание фильтрующей поверхности (ткани), налипание на скребки, плохой сброс.

Наиболее близким к предлагаемому является патронный фильтр под давлением непрерывного действия карусельного типа. Фильтр содержит вертикальный корпус с крышкой, внутри которого размещены центральный вертикальный вал с установленными на нем секциями фильтроэлементов патронного типа, переливной карман, разгрузочная камера со шнеком, импеллерные мешалки и скребки. Корпус снабжен технологическими патрубками для ввода и вывода суспензии, сжатого газа, фильтрата, системой поддержания уровня (стабилизации). На крышке фильтра напротив разгрузочной камеры установлен вибратор с пневмоподъемником для встряхивания патронов при разгрузке, а после шнека установлен роторный разгрузчик. Подъем и опускание секций осуществляют с помощью пневмоцилинд- ров. круговое их перемещение осуществляется приводом центрального вала.

Наличие электроприводов центрального вала, шнеков, роторного разгрузчика ведет к повышенной энергоемкости фильтра Кроме того, размещение узлов подъема секций, а также уплотнение центрального вала в зоне суспензии ведет к снижению надежности его работы. Время на вспомогательные операции (мертвая зона) увеличивается с увеличением продолжительности цикла работы фильтра что в конечном счете отрицательно сказывается на производительности фильтра.

Цель изобретения - снижение энергоемкости и повышение производительности

Поставленная цель достигается тем что фильтр, содержащий корпус с крышкой секции фильтроэлеменгов патронного типа разгрузочную камеру с затвором, встряхи- ватель фильтроэлементов, патрубки для

подвода и слива суспензии, подачи и сброса сжатого газа, вывода фильтрата, систему поддержания уровня суспензии, индивидуальные приводы в виде силовых пневмо- или гидроцилиндров, обеспечивающие вер- тикальное перемещение секций фильтроэ- лементов, импеллерные мешалки, установленные в нижней части корпуса, снабжен рамой, установленной в верхней части корпуса и имеющей радиальные на- правляющие соответственно числу секций для горизонтального перемещения секций по направляющим, разгрузочная камера выполнена в виде центрального бункера преимущественно в форме усеченного конуса или пирамиды, а встряхивателем фильтроэ- лементов служит пневмо- или гидроцилиндр вертикального перемещения.

Причем затвор устанавливают как непосредственно в нижней части бункера, так и на промежуточных разгрузочных бункерах.

Секцию фильтрозлементов выполняют с трубчатым коллектором для вывода фильтрата и патроны размещают на нем направ- ленными вверх.

В предлагаемой конструкции движущиеся узлы фильтра вынесены из жидкостной зоны (суспензия) в воздушную зону, что способствует надежности работы механизмов, круговое движение секций заменено линейным на коротком участке пути - по направляющим с помощью каретки и силового пневмо- или гидропривода, а применение центрального бункера преимущественно в форме усеченного конуса или пирамиды позволит исключить транспортирующий шнек. Таким образом, снижается энергоемкость фильтра за счет исключения привода центрального вала и шнека.

Увеличение производительности фильтра достигается за счет обеспечения постоянного времени на разгрузку и вспомогательные операции, т.е. за счет оптимизации циклограммы работы секций фильтроэлементов, в то время как при круговом их движении это время жестко зависело от числа оборотов центрального вала (при уменьшении оборотов время увеличивается при практически постоянных углах разгрузки и мертвой зоны).

На фиг. 1 представлен фильтр, продольный разрез; на фиг. 2 - тоже, вид сверху (без крышки).

Фильтр состоит из корпуса 1 с крышкой 2, внутри которого размещены секции 3 фильтроэлементов 4 патронного типа (патронов), которые установлены на раме 5 с помощью каретки 6, силовые пневмо- или гидооцилиндры 7 и 8, разгрузочная камера

9 с затвором 10. В нижней части корпуса 1 установлены импеллерные мешалки 11. На корпусе и крышке размещены технологические патрубки для подачи 12 и слива 13 суспензии, подачи 14 и сброса 15 сжатого газа (воздуха), вывода фильтрата 16 и подачи сжатого газа 17 для отдувки осадка. Фильтр включает систему поддержания уровня суспензии, состоящую из переливного кармана 18, патрубка 19 перелива, и поплавковую камеру либо другое автоматическое устройство, регулирующее уровень (не показано).

Секции 3 содержат трубчатый коллектор 20 для отвода фильтрата, на котором установлены патроны 4, причем патроны могут быть направлены вниз от коллектора (фиг. 1) либо вверх. Коллекторы 20 соединены с патрубками 16 для вывода фильтрата с помощью гибких шлангов 21,

В корпусе фильтра напротив патрубка 12 установлен отражатель 22 потока, выполненный в виде плоского щитка Г-образной формы. Рама 5установлена на кронштейнах 23 и содержит радиальные направляющие 24. Разгрузочная камера 9 выполнена в виде обратных усеченного конуса или пирамиды или может быть выполнена в виде асимметричной геометрической фигуры (коноидаль- ной и др.), т.е. любой, обеспечивающей удобство разгрузки.

Силовые пневмо- или гидроцилиндры 7 предназначены для вертикального перемещения секций 3 (подъем-опускание) и колебательного движения в вертикальной плоскости при разгрузке осадка фильтроэ- лементов 4. Силовые пневмо- или гидроцилиндры 8 предназначены для радиального перемещения кареток 6 с секциями 3 по направляющим. Для перемещения кареток с секциями могут быть использованы как отдельные силовые пневмо- или гидроцилиндры, так и комбинированный пневмо- гидропривод.

Каждая секция 3 перемещается по своим направляющим и управляется двумя силовыми пневмо- или гидроцилиндрами. Количество секций 3 может быть любым, из конструктивных соображений их, как правило, 4-12. На патрубках с целью управления работой фильтра устанавливают запорную арматуру (не показана).

Фильтр работает следующим образом.

В корпус 1 фильтра подают под давлением через патрубок 12 суспензию угольного флотоконцентрата либо другую, аналогичную ей по свойствам, а через патрубок 14 - сжатый газ (воздух). При ударе потока суспензии об отражатель 22 его динамическая энергия гасится, что способствует равномерному распределению суспензии в нижней части корпуса и выравниванию условий работы секций 3. Верхняя часть корпуса 1 с крышкой 2 служит камерой сжатого газа. Между газом и жидкостью (суспензией) с помощью системы поддержания уровня, состоящей из переливного кармана 18, патрубка 19 и регулирующего устройства (не показано) поддерживают постоянный уровень, который должен быть всегда ниже верхнего края бункера.

Секции 3 с фильтроэлементами (патронами) 4, установленные с возможностью их вертикального и радиального перемещения в корпусе фильтра, включаются в работу по- следовательно в соответствии с заданной циклограммой.

Каждая из секций 3 проходит следую щий цикл работы. При опускании секции 3 с помощью пневмо- или гидроцилиндра 7 под уровень суспензии и открытии затвора на соответствующем патрубке 16 для вывода фильтрата происходит фильтрование суспензии при этом на патронах 4 образуется слой осадка, например, угольного флото- концентрата. При подъеме секции 3 в зону сжатого воздуха последний проходит через образовавшийся осадок, вытесняя жидкую фазу в фильтратную линию и осуществляя таким образом процесс просушки (сушки) осадка. Соотношение времени фильтрования и просушки подбирают экспериментальным путем. В том случае, если требуется максимальное удаление влаги из осадка, трубчатый коллектор 20 целесообразно рас- полагать не вверху (фиг. 1), а внизу, т.е. патроны должны быть направлены вверх. При этом достигается исключение застойных фильтратных зон и наиболее полное вытеснение фильтрата.

По окончании процесса сушки запорной арматурой перекрывают фильтратный патрубок 12 и секция 3 с помощью силового цилиндра 8 и каретки 6 перемещается по радиальным направляющим 23 к централь- ному бункеру 9. Подача сжатого воздуха (газа) через патрубок 17 под давлением, превышающим рабочее давление в аппарате на 2-4 кгс/см2 и колебательные движения пневмо- или гидроцилиндра 7 вертикального перемещения секций обеспечивают сброс осадка с патронов 4 в разгрузочную камеру 9. Таким образом, пневмо- или гидроцилиндр 7 выполняет две функции - перемещает и встряхивает сек- ции с фильтроэлементами.

После разгрузки секции 3 выводят в исходное положение на раме 5 и рабочий цикл (опускание под уровень суспензии, фильтрование, подъем в зону сжатого воздуха,

просушка, сдвиг на бункер, разгрузка) повторяется. Указанный порядок работы аналогичен для каждой секции.

Осадок выводят из разгрузочной камеры 9 при открытии затвора 10. Система вывода осадка может состоять из транспортирующего шнека и двух или нескольких бункеров-накопителей, что зависит от требуемой производительности фильтра по осадку и его объема. В этом случае затвор 10 устанавливают в нижней части бункеров,

Предложенная конструкция фильтра под давлением позволяет осуществлять в непрерывном режиме подачу суспензии, вывод фильтрата и осадка, причем выгрузка осадка может производиться и циклически.

Преимуществом данной конструкции перед известными является значительное снижение энергоемкости фильтра за счет исключения приводов для вращения центрального вала и транспортирующего шнека разгрузочной камеры. Повышение надежности основных узлов фильтра достигают за счет размещения механизмов передвижения в газовой среде, а не в жидкой, содержащей твердые включения.

Циклограмма работы каждой секции является гибкой, т.е. не связана с круговым движением, при котором время разгрузки и прохождения мертвых зон увеличивается при уменьшении числа оборотов. В данном случае время разгрузки и вспомогательное время являются величиной постоянной, что положительно влияет на общее время цикла, а следовательно, на увеличение производительности фильтра,

В таблице приведены сравнительные данные предлагаемого фильтра и известного.

Как следует из таблицы, при соблюдении постоянства соотношения времени фильтрования и просушки (принято их соотношение 1:2)производительность предлагаемого фильтра возрастает за счет постоянной продолжительности разгрузки (и вспомогательного времени).

Таким образом, предлагаемая конструкция фильтра обеспечивает положительный эффект по производительности, энергоемкости и надежности.

Формула изобретения 1. Фильтр под давлением непрерывного действия, содержащий корпус с крышкой установленные с возможностью вертикального перемещения секции фильтроэлемен- тов патронного типа посредством силовых пневмо-или гидроцилиндров, разгрузочную камеру с затвором, встряхиватель фильтро- элементов, патрубки для подвода и слива

суспензии, подачи и сброса сжатого газа, вывода фильтрата, систему поддержания уровня суспензии и импеллерные мешалки, установленные в нижней части корпуса, отличающийся тем, что, с целью снижения энергоемкости фильтра и повышения его производительности, фильтр снабжен размещенной в верхней части корпуса рамой с радиальными направляющими и каретками на них, при этом секции фильтроэлементов установлены на каретках и снабжены силовыми пневмо- или гидроципиндрами для их

горизонтального перемещения, а разгрузочная камера установлена по оси корпуса и выполнена в виде обратных усеченного конуса или пирамиды.

3.Фильтр по п.1, о т л и ч а ю щ и И с я тем, что секция фильтроэлементов выполнена в виде трубчатого коллектора, фильтроэ- лементы установлены в верхнем или нижнем направлениях.