Устройство для удаления жидкости из вакуум-фильтра Советский патент 1992 года по МПК B01D33/58 

Изобретение относится к технике озку- умного фильтрования суспензий, в частности продуктов обогащения полезных ископаемых, и может быть использовано в химической и металлургической отраслях промышленности. При обезвоживании шла- мов. получаемых в процессе обогащения полезных ископаемых, на вакуум-фильтрах, фильтрат из последних удаляют с помощью специальных устройств. Наиболее распространенным и достаточно надежным в эксплуатации является известное устройство с самотечным отводом фильтрата. Недостатком известного устройства является большая высота, связанная с необходимостью выполнения барометрической трубы высотой не менее 10 м. Из-за этого недостатка известное устройство не может применяться на тех обогатительных фабриках, где нет возможности обеспечить названную высоту. При меньшей же высоте барометриче- ской трубы фильтрование может быть осуществлено при более низком вакууме, что ухудшает показатели работы вакуум- фильтра.

Известна также установка автоматиче- -ского управления фильтратными насосами. В известной установке выходное отверстие барометрической трубы соединено со всасывающим патрубком центробежного фильтратного насоса, а на самой барометрической трубе установлен под углом 45° к горизонту обратный клапан поворотного типа. Работоспособность устройства зависит от всасывающей способности фильтратного насоса, которая обычно равна G-7 м.в.ст. у нового насоса и значительно уменьшается в процессе эксплуатации по мере износа его рабочих органов. Надежная работа известного устройства при всьюком вакууме фильтрования возможна, если высота барометрической трубы не менее З.м, а с учетом неизбежного износа не менее 4-5 м, По этой причине известное устройство имеет большую высоту и потому не во всех случаях может быть применено из-за ухудшения показателей работы вакуум-фильтра, что является его существенным недостатком.

Более компактным по высоте являются устройства для отвода фильтрата, содержащие промежуточную емкость (шлюзовую камеру), позволяющую откачивать фильтрат из ресивера за счет периодического выравнивания в ней давления попеременно с давлением в ресивере и с атмосферным. Известное устройство содержит вакуумную емкость (ресивер), шлюзовую камеру с опускным и выпускным отверстиями, верхней и нижней запирающими заслонками, соединенными риежду собой, жестко соединенный с нижней заслонкой пневмоцилиндр с подпружиненным поршнем °и контргрузом, снабженный удерживающим устройством с

тягой. При работе известного устройства жидкость периодически накапливается в ресивере и в шлюзовой камере. Из шлюзовой камеры жидкость может начинать вытекать лишь при накоплении ее в таком количестве,

0 при котором достигается высота столба жидкости, достаточная для преодоления момента масс, удерживающих нижнюю заслонку в закрытом положении. Высота этого столба в сумме с высотой слоя фильтрата в

5 ресивере достаточно большая из-за периодичности выпуска.

Вместе с высотой, определяемой системой открывания и закрывания заслонок, она делает чрезмерно большим расстояние по

0 высоте от уровня жидкости в ресивере до нижней кромки устройства. Эта высота требуется тем больше, чем выше разрежение в ресивере, и , наоборот, чем меньше возможности производственного помещения по

5 обеспечению этой высоты, тем при меньшем разрежении рзботает вэкуум-фильтр и тем хуже показатели его работы, что является существенным недостатком. Кроме того, наличие трущейся пары поршень-ци0 .линдр, работающей в загрязненной среде, электромагнитной защелки, удерживающего устройства и др., делает устройство сложным по конструкции и снижает надежность работы, что тоже является его недостатком.

5Известно устройство для удаления

жидкости из вакуум-фильтра (прототип). Устройство содержит вакумный ресивер, промежуточную емкость со сливным отверстием с клапаном и патрубком, соеди0 няющим ее с ресивером м снабженным клапаном, исполнительный механизм, жестко соединенный с клапанами, поплавки, один из которых расположен в ресивере, а второй в промежуточной емкости, соедм5 нениые с распределителями.

При работе устройства жидкость накапливается в ресивере во время витеканил ее из промежуточной емкости через сливное отверстие. При опускании уровнл ее в про0 межуточной емкости до заданного поплавок, опускающийся вместе с этим уровнем, переключает распределитель, по команде которого силовой механизм, перемещает оба клапана, закрывая сливное отверстие из

5 промежуточной емкости и открывая патрубок, соединяющий ее с ресивером. После этого жидкость из ресивера перетекает в промежуточную емкость до тех пор пока уровень в ресивере не упадет до зздг много, при котором поплавок переключит силовой

распределитель, который в свою очередь переключит силовой механизм, а последний переместит клапаны в начальное положение,

Наличие поплавка в ресивере предопределяет необходимост,., периодического накопления в нем фильтрата в количествах, достаточных для создания усилия и перемещения с помощью этого поплавка механизма распределителя. Учитывая, что поплавок работает в аэрированной и загрязненной твердыми частицами жидкости, из поверхности которой находится слой пены, чувствительность его к колебаниям уровня невысока, а из-за отложений на его поверхности пены и нестабильна. Поэтому работоспособность системы реально возможна при достаточно больших размерах поплавка и значительных (60-100 см) перемещениях уровня фильтрата в ресивере. Эти периодические перемещения уровня увеличивают соответственно необходимый размер от верхнего уровня жидкости в ресивере до. нижней кромки устройства. В ограниченных условиях производственных помещений обогатительных фабрик это в ряде случаев не позволяет применить известное устройство, что является его существенным недостатком. Кроме того, периодичность выпуска фильтрата из ресивера означает,, что примерно половину вдего времени работы устройства фильтрат не вытекает из ресивера, из-за чего средняя скорость вытекания и соответственно производительность устройства недостаточны, что также является существенным недостатком. Наличие поплавков, находящихся в загрязненной аэрированной жидкости, снижает надежность работы устройства, что также является существенным недостатком.

Целью изобретения является увеличение производительности и надежности работы за счет непрерывного отвода фильтрата из вакуумного ресивера.

На чертеже изображен общий вид пред-, лагаемого устройства.

Устройство содержит вакуумный ресивер 1, промежуточную емкость, разделенную на камеры 2 и 3, например, перегородкой 4 и имеющую сливные патрубки 5 и 6. Камеры 3 и 2 с оедииены соответственно трубопроводами 7 и 8 с верхней частью ресивера 1 и патрубками 9 и 10 с нижней его частью.

В верхней части ресивера 1 установлены тарельчатые клапаны 11 и 12. В нижней части ресивера 1 на патрубках 9 и 10 установлены обратные клапаны 13, а в камерах 2 и 3 установлены обратные клапаны 14. На трубопроводах 7 и 8, соединяющих камеры

3 и 2 с верхней частью ресивера 1, установлены посредством мембран 15 и 16 тз;.-,:,- чатые клапаны 17 и 18, жестко спедин ;п е, например, посредством штопг J9 с nv;-:;,- 5 чатыми клапанами 12 и 1л}соогпе С :чн;Н ;о. Полость 2о, расположенная над моыбрлмий 15 снабжена дросселем 21, соединенным дополнительным трубопроводом 22 с кйме рей 3 промежуточной емкости и с полостью 10 23 над мембраной 16.

Работает устройство следующим образом.

В неработающем состоянии в вакууг о:--; ресивере 1 и з камерах 2 и 3 промежугочмом 15 емкости давление равно атмосферному, обратные клапаны 13 и 14 перекрывают еихсд - ные отверстия из патрубков 5, 6, 9 и 10, тарельчатые клапаны 11 и 12 находятся в открытом положении.

0При включении вакуум-насоса п расивз-ре 1 возникает разрежение, под дейст;зпэм которого в него начинает поступать филы- ратиз вакуум-фильтра. Благодаря тоубопро- зоду 7 вакуум возникает также в кзмере 3

5 промежуточной емкости и п полости 23 над тарельчатым клапаном 18. Под действием вакуума в полости 23 клапан 18 перемещается в крайнее верхнее лдпоженпе и тем самым отключает от вакууме камеру 2 с по0 мощью тарельчатого клапана 12. Отсос РОЗ- духа из полости 20 происходит из-за дросселя 21 медленно, благодаря чему вакуум в этой полости в течонче задаваемого этим дросселем периода времени ниже чем

5 с противоположной стороны Гг,:- з- за этого клапан 11 остается в открытом положении, а и камере 3 промежуточно; емкости сохраняется разрежение. В это. период фильтрат, поступающий в рес;ш о 1 пз

0 вакуум-фильтр., беспрепятственно перетекает в камору 3. По мере отсоса воздуха из полости 20 з ней увеличивается пакуум. При достижении им достаточной елнчи.чы мембрана 15 псд действием атмосферного да;;5 ления перемещает клапан 17 и с HV-M клала:; 11 в верхнее положение, сообщая камеру 3 промежуточной емкости труОспсс-голсм 7 с атмосферой. При обратный клепан 13 патрубка 9 закрывается, а нл neipvoxe 5

0 открывается обратный клапан 14 и начинается свободный слив фильтрату из камеры 3 промежуточной емкости. Одновременно с закрытием клапана 11 полость 23 над клапаном 18 сообщается трубопроводом 2 и

5 камерой 3 с атмосферой,кланая 18 перемещается в крайнее нижнее положение, открывая клапан 12. Тем самым камера 2 промежуточной емкости по трубопроводу Р сообщается с внутренней полостью ресмзе- ра , обратный клапан 14 из патрубке G

закрывается и фильтрат перетекает из ресивера 1 в камеру 2. Это перетекание фильтрата продожается до тех пор, пока атмосферный воздух, проходящий через дроссель 21, повысит давление в полости 20 до величины, достаточной, чтобы переместить клапан 17 и с ним клапан 11 в крайнее нижнее положение. После открытия клапана 11 цикл повторяется.

Частота переключений зависит от со- противления дросселя 21, которое можно регулировать в зависимости от притока фильтрата в ресивер, при большом притоке во избежание переполнения камер промежуточной емкости частоту переключений ус- танавливают больше, при малом же притоке для снижения износа движущих частей, наоборот, частоту переключений целесообразно уменьшать.

Предлагаемая конструкция устройства по сравнению с прототипом имеет ряд преимуществ. Непрерывный отвод фильтрата из ресивера без колебаний его уровня обеспечивает повышение производительности устройства, низкий уровень фильтрата в ре- сивере уменьшает расстояние Н от этого уровня до нижней кромки устройства, что позволяет в стесненных условиях обогатительных фабрик поддерживать высокое разрежение в ресивере и вакуум-фильтре и тем самым обеспечивать высокие технологические показатели фильтрования, а отсутствие поплавков и трущихся поверхностей повышает надежность работы устройства. Преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известными делают особенно выгодным его применение на обогатительных фабриках при отводе фильтрата из лен- точных вакуум-фильтров, так как в технологической цепи аппаратов фабрики эти фильтры, как правило, устанавливают на низких отметках при ограниченных возможностях обеспечения необходимой высоты барометрической трубы.

Формула изобретения Устройство для удаления жидкости из вакуум-фильтра, включающее вакуумный ресивер и промежуточную емкость со сливными патрубками.отличающееся тем, что, с целью повышения производительности за счет равномерного непрерывного отвода фильтрата из ресивера, промежуточная емкость разделена на камеры, соединенные с верхней частью ресивера трубопроводами, в каждом из которых посредством мембран установлены жестко соединенные между собой тарельчатые клапаны, при этом полость над одной из мембран снабжена дросселем, соединенным дополнительным трубопроводом с камерой промежуточной емкости и с полостью над другой мембраной.

Использование: в технике вакуумного фильтрования продуктов обогащения полезных ископаемых. Сущность: в устройстве для удаления жидкости из взкуум-фильтрэ промежуточная емкость разделена перегородкой 4 .чз камеры 2 и 3, соединенные трубопроводами 7 и 8 с верхней частью ре- сиоерз 1 и патрубками 9 и 10 с нижней его частью. л трубопроводах 7 и 8 установлены посредством мембран 15 и 16 тарельчатые клапаны 17 и 18. Полость 20, расположенная над мембраной 15, снабжена дросселем 21, соединенным дополнительным трубопроводом 22 с камерой 3 промежуточной емкости и с полостью 23 над мембраной 16. 1 ил.