Устройство для мгновенной отдувки отфильтрованного осадка с дисков вакуум-фильтра Советский патент 1993 года по МПК B01D37/04 B01D33/58 

Изобретение относится к устройствам автоматизации дисковых вакуум- фильтров и может быть использовано в угольной, химической, металлургической и других отраслях промышленности

Целью изобретения является расширение эксплуатационных возможностей и повышение надежности работы устройства .

На фиг.1 представлена принципиальная схема устройства; на фиг02 - конструкция электромагнитного переключающего клапана; на фиг.З - вари-| ант применения устройства на вакуум- фильтрах, оснащенных однонапорными линиями, связывающими датчик импульсов с беспружинным пневматическим клапаном отдувки.

Устройство содержит (фиг. 1) шестеренчатый датчик импульсов, сочлененный в данном случае с воздухораспределителем 1 роторного типа, связанный пневмолинией с первым входным штуцером 2 электромагнитного ле- реключающего клапана 3, второй штуцер k нормально открытого выхода которого соединен с управляющим входом пневматического клапана 5 отдувки, а третий штуцер 6 нормально - закрытого выхода соединен с атмосфе-. рой о Линией 7 воздухораспределитель 1 связан с подмембранным простран00

со ел

31

ство м клапана 5 стдувки, а пинией 8 - с источником 9 сжатого воздуха и ресивером 10, на котором установлен клапан 5 отдувки, содержащий мембрану 11,,связанную штоком 121 оснащенным пружиной 13 с запорным диском , прижатым к седлу 15, трубопровода 16 периодической подачи порции сжатого воздуха в полости секторов дисков 17 вакуум-фильтра 180 Электромагнитный клапан 3 электрической линией через элемент 19 выдержки времени и пороговый элемент 20 связан с датчиком уровня регулятора 21, Исходное питание в вакуум-фильтр 18 поступает по трубопроводу 22 из сборной емкости 23 о

В качестве датчика 2k импульсов (фиг. 2) может быть использован кулачковый механизм, связанный со што- ковым воздухораспределителем 25, который линией 7, а также через штуцера 2 и k клапана 3 подсоединен к клапану 5 отдувки.

Переключающий клапан 3 содержит электромагнит 26, якорь которого сочленен с приводным штоком 27, проходящим через центр гофрированной защитной мембраны 28„ В дополнительной полости, образуемой перегородкой 29, размещены разгрузочные клапаны 30, сообщающиеся с атмосферой. Приводной шток 27 свободно проходит через отверстие в перегородке 29 и снабжен эластичными цилиндрическими уплотнениями 31, расположенными по обе ее стороны. Приводной шток 27 в нижней части оснащен эластичной цилиндрической шайбой 32, образующей с верхним седлом 33 нормально открытый выхол, а с нижним седлом 3 + нормально закрытый выход посредством дроссельного насадка 35 и штуцера 6, сообщающегося с атмосферойс

В случае применения устройства на вакуум-фильтрах, оснаа енных механизмами съема осадка с использованием однонапорных.импульсных линий для управления беспружинными пневматическими клапанами отдувки, магнитный клапан 3 (фиг„ 3) устанавливается в разрыв однонапорной линии 36 и 37, на участке между клапанным воздухораспределителем 38 и пневматическим клапаном 5 отдувки. Параллельно рассмотренной основной линии управления .подключается линия подпитки сжатым воздухом от первого тройника 39 че351

рез обратный клапан ДО второго трои ника Н . В качестве датчика 2 импульсов применяется вращающаяся крыльчатка.

Устройство для мгновенной отдувки отфильтрованного осадка с дисков ва куум-фильтров работает следующим об разом. Ванну вакуум-фильтра 18

0 (фиг. 1) заполняют по трубопроводу 22 исходной суспензией из сборной ем кости 23. Заданный уровень суспензии в ванне поддерживается автоматически с помощью регулятора 21, оснащенс ного датчиком уровня, сигнал от которого через пороговый элемент 20 и : элемент 19 выдержки времени поступает на электромагнит переключающегося клапана Зо Сжатый воздух от источниQ ка 9 по линиям 8 поступает в ресивер 10 и на вход воздухораспределителя. 1, из которого по пневмоимпульсной линии 7 и управляющей линии через клапан 3 направляется к клапану 5 отдув5 ки (по управляющей линии на его открытие, по линии 7 - на закрытие) В момент входа группы секторов дисков 17 в зону отдувки шестерня (на фиг„1 не показана) датчика импульсов

0 повернет ротор воздухораспределителя

I таким образом, что воздух из линии 7 стравливается в атмосферу, а через открытый электромагнитный клапан 3 поступит в надмембранное пространст- 5 во клапана 5 отдувки„ Под действием силы давления воздуха его мембрана

II сжимает пружину. 13, шток 12 опускается с запорным диском вниз0 Сжатый воздух из ресивера 10 через

Q седло 15 и трубопровод 16 поступает в полости секторов дисков 17 - происходит, отдувка отфильтрованного осадка.

Аналогичным образом происходит

5 съем осадка с дисков 17 вакуум-фильтра 18 и в случае применения кулачкового датчика 2 импульсов и штоко- вого воздухораспределителя 25 (фиг.2) В момент перехода штока в нижнее положение (начало отдувки) сжатый воздух из подмембранного Пространства клапана 5 отдувки по линии 7 стравливается вверх по зазору штока воздухораспределителя 25 Воздух из источника 9 по линии 8 через нижнюю

камеру воздухораспределителя 25, штуцер 2, нормально открытый выход клапана 3 штуцер 1 поступает в надмем- пространство клапана 5 от0

14

дувки, перемещая запорный диск вниз.. При дальнейшем повороте ротора воздухораспределителя 1 (фиг. 1) или | перемещении штока воздухораспределителя 25 (фиг„ 2) в направлении верхнего положения кратковременно линия 7 и управляющая линия, а также обе полости околомембранного пространства клапана 5 окажутся под давлением сжатого воздуха. При этом поддейст- вием пружины, воздействующей на мембрану 11, клапан 5 отдувки закрывается запорным диском 1.А. В последующих положениях вбЗдухораспределителя 1 или 25 пространство над мембраной 1V клапана 5 сообщается с атмосферой,

.-.

. Под действием разности давления Мембрана 11 оттягивает шток 12 в : верхнее положение и дополнительно прижимает запорный диск 14 к седлу, клапана 15 ,- При подходе к зоне бтдувЧ ки следующего ряда секторов дисков 17 цикл съема отфильтрованного рсад- ка с них повторяется. J

При аварийном снижении уровня сус- . : пензии в ванне вакуум-фильтре 18 ав- :тематически (до его восстановления) отключается отдувка осадка. Сигнал от датчика уровня регулятора 21 через пороговый элемент 20 и элемент 19 выдержки времени поступает на элек18135Й

:

Таким образом, для отключения дувки в устройствах, представленн на фиг.1 и 2, достаточно не пропу тить пневмоимпульс от воздухорасп делителя 1 или 25 до клапана 5 от дувки. Для этой же цели в устройс по схеме на фиго3 для прекращения дувки наоборот в надмембранном пр IQ странстве клапана 5 отдувки долже быть сохранен сжатым воздух. Уста новка устройства в разрыв однонап ной линии на Участке между воздух распределителем 38 импульсов и бе 15 пружиненным пневматическим клапан 5 отдувки характерна наличием в у равляющей линии 37 последнего обр :ного клапана ЛО Сфиг« 3). Устройс .при этом работает следующим образ 20 Сжатый воздух от источника Э п тупает по линиям 8 в ресивер 10 и воздухораспределитель 38, управля .; датчиком k2 импульсов. С выхода в духбраспределитепя 38 по линии 36 25 рез первйй тройник 39 сжатый возд поступает на вход обратного клапа :АО и через электромагнитный клапа второй тройник 1, линию 37 в над :бранное пространство клапана 5 от 30 дувки. Последний не имеет пружины запорный диск И удерживается в п ватом к седлу 15 ресивера 10 полож нии за счет давления сжатого возду на мембрану 11 и, следовательно, н

тромагнит 26 клапана 3, который пере- дв шток 12„ Мембрана 11 клапана 5 по

.... . . . . - . - - . - W%T-....--, . . . . крывает управляющую пневмоймпульсную: линию. Эту же операции может производить вручную оператор, например, при Нехватке исходной суспензии на

фильтровальное отделёниё0 При этом Г (фиг. 2) цилиндрическая упругая шай;ба 32 плотно перекрывает верхнее сёд ло 33 нормально открытого выхода, : ;

связанноро с управляющим входом кла- пана 5 отдувки. ПневмоимпуЛьсы,/по. вступающие от воздухораспределителя 1 или 25 стравливаются через дроссель- ную насадку 35 штуцера 6 в атмосферу, отдувка отфильтрованного осадка прекращается, производительность ва куум-фильтра по суспензии резко снижается. По достижении верхнего уровня суспензии в ванне вакуум-фильтра 18 (или же на время, установленное оператором на элементе 19 выдержки времени) отключается питание электромагнита 26 клапана 3, схема приходит в исходное состояние, отдувка:5 осадка продолжается.

площади в несколько раз больше пло щади запорного Диска 1, поэтому н

:; дежный iee прижим в процессе работы

: ; устройства гарантирован.

40 При входе группы секторов диско

:; i Т7 в зону отдувки лопасть датчика импульсов кратковременно поднимает хвостовик воздухораспределителя 38 Запорная шайба которого опускается

45; стравливай сжатый воздух в атмосфе : ру из надмембранного пространства

/| клапана 5. Под действием давления Подмембранном пространстве запорны .диск 1 поднимается и сжатый возду

50 из ресивера 10 через клапан 5 и тр ;бопровод 16 устремляется во внутре ниё полости секторов дисков 1.7, пр исходит отдувка с них осадка При отходе лопасти датчика Л2 импульсо

55 из зацепления с хвостовиком воздух распределителя 38, его запорная ша ба поднимается в верхнее положение воздух от источника 9 устремляетсй в надмембранное пространство клала

| :

8135Й

:

Таким образом, для отключения отдувки в устройствах, представленных на фиг.1 и 2, достаточно не пропус- тить пневмоимпульс от воздухораспределителя 1 или 25 до клапана 5 от- , дувки. Для этой же цели в устройстве по схеме на фиго3 для прекращения от- дувки наоборот в надмембранном про- IQ странстве клапана 5 отдувки должен быть сохранен сжатым воздух. Установка устройства в разрыв однонапор- ной линии на Участке между воздухораспределителем 38 импульсов и бес- , 15 пружиненным пневматическим клапаном 5 отдувки характерна наличием в управляющей линии 37 последнего обрат- :ного клапана ЛО Сфиг« 3). Устройство .при этом работает следующим образом-,, 20 Сжатый воздух от источника Э поступает по линиям 8 в ресивер 10 и на воздухораспределитель 38, управляемый .; датчиком k2 импульсов. С выхода воз- духбраспределитепя 38 по линии 36 че- 25 рез первйй тройник 39 сжатый воздух поступает на вход обратного клапана :АО и через электромагнитный клапан 3, второй тройник 1, линию 37 в надмем- :бранное пространство клапана 5 от- 30 дувки. Последний не имеет пружины и запорный диск И удерживается в приватом к седлу 15 ресивера 10 положении за счет давления сжатого воздуха на мембрану 11 и, следовательно, на

дв шток 12„ Мембрана 11 клапана 5 по

W%T-....--, . . . . площади в несколько раз больше площади запорного Диска 1, поэтому на:; дежный iee прижим в процессе работы

: ; устройства гарантирован.

40 При входе группы секторов дисков

:; i Т7 в зону отдувки лопасть датчика 2 импульсов кратковременно поднимает хвостовик воздухораспределителя 38, Запорная шайба которого опускается,

45; стравливай сжатый воздух в атмосфе- : ру из надмембранного пространства

/| клапана 5. Под действием давления в Подмембранном пространстве запорный .диск 1 поднимается и сжатый воздух

50 из ресивера 10 через клапан 5 и тру- ;бопровод 16 устремляется во внутрен ниё полости секторов дисков 1.7, происходит отдувка с них осадка При отходе лопасти датчика Л2 импульсов

55 из зацепления с хвостовиком воздухораспределителя 38, его запорная шайба поднимается в верхнее положение,. воздух от источника 9 устремляетсй в надмембранное пространство клалана 5 отдувки, запорный риск 1ft плотно прижимается к седлу 15, съем осадка с дисков 17 прекращается. Очередная группа секторов входит в зону отдувки - цикл съема осадка повторяется, .. -. - ... . ...-.... ..;

При нехватке питания на вакуум- фильтре 18 или по команде оператора (о чем говорилось выше) происходит включение электромагнита 26 клапана 3 с целью перекрытия линии 36, 37 : и исключения влияния датчика 42 им- , пульсов на управление отдувкой. Од- нако перекрытие пневмоимпульсной напорной линии 36, 37 для отключения отдувки осадка может вызывать два следующих нежелательных последствия: ../. .;: : .-- . .

Т) если клапан 3 будет пёреклю- чен в момент стравливдния сжатого воздуха с надмембранного простран- ; ства клапана 5 отдувки, то последняя i будет продолжаться непрерывно, так как давление воздуха на мембрану 11 после снятия отфильтрованного осадка , восстановить не удастся

2) если пневматическая: напорная ; линия 36, 37 будет перекрыта в мо- i мент времени между очередными цикла™ J ми отдувки, то за счет негерметичности соединений и утечки воздуха из наг порных магистралей и клапанов 3 и 5 давление на мембрану 11 уменьшится и может приподняться запорный диск 1 ft над седлом 15. Наступит частичная или полная непрерывная отдувка осадка ...:- . ; :.. .. ;..-.;: :;...с V. ,-:.:;-: .-. . ;.

.Для предотвращения ббоих нежела- тельных явлений и для повышения на дежЯости работы устройства оно допрлнительно оснащено тройником ftl с обратным клапаном ftO, подключенным через тройник 39 ко входному штуцеру 2 клапана 3 (фиг. 2). .

В момент подачи напряжения на электромагнит 26 и перекрытия нормально открытого выхода клапана 3 через обратный клапан ftO в йапорную линиюi 37 и надмембраиное пространство клапана 5 подается сжатый воздух с выхода воздухораспределителя 38.

Кроме того, для предотвращения повышения давления сжатого воздуха в системе с отключенной отдувкой нижний штуцер 6 клапана 3 оснащен страв- ливающей дроссельной насадкой 35, s-. сбрасывающей избыточный воздух в атмосферу. Роль эластичных цилиндрических уплотнений 31 на штоке 27 и разгрузочных каналов 30 при работе электромагнитного клапана 3 сводится к следующему (фиг. 2). При,обесточенном электромагните 26 под действием силы тяжести якоря и штока 27 цилиндрическая шайба 32 перекрывает Нормально закрытый выход клапана 31 При этом верхнее цилиндрическое уп- лотнение 31 ложится на осевое отверстие перегородки 29, а цилиндрическая шайба 32 прижимается к нижнему седлу 3ft. При отсутствии раз грузочных каналов 30 в момент переключения клапана 3 цилиндрическая шайба 32 может зависать за счет воздействия сжатого воздуха на мембрану 28 0 Разгрузочные каналы 30 предотвращают это явление. Нижнее цилиндрическое уплотнение 31 при верхнем положении. цилиндрической шайбы 32 . ограничивает попадание влажного воздуха в подмембранное пространство дополнительной полости, образуемой перегородкой 29.

Формул а и з о б р е т е н и я

1. Устройство для мгновенной отдувки отфильтрованного осадка с дисков вакуум-фильтра у содержащее регулятор уровня суспензии в его ванне, датчик импульсов, связанный с воздухораспределителем, пневматический клапан отдувки, о т л и ч а ю щ е - ее я тем, что, с целью расширения эксплуатационных возможностей и повышения надежности в работе, устройство дополнительно снабжено эле- ментом выдержки времени, пороговым элементом, электромагнитным переключающимся клапаном, оснащенным приводным штоком с закрепленной на его нижнем конце эластичной цилиндрической шайбой, электромагнитом, а также тремя штуцерами, первый из которых является входным и связан с воздухораспределителем, второй штуцер нормально открытого выхода соединен с управляющим входом пневматического клапана отдувки, а третий штуцер нормально закрытого выхода через дроссельную Насадку связан с атмосферой, при этом электромагнит переключающего клапана через элемент выдержки времени и пороговый элемент подключен к регулятору уровня.

2. Устройство по п. 1, о т л и - ч а ю щ е ее я тем, что оно дополнительно снабжено первым и вторым тройниками, при этом второй тройник содержит обратный клапан и связан с вторым штуцером нормально открытого выхода и через первый тройник - с первым входом переключающего клапана, а также с надмембранным пространством клапана отдувки.

3. Устройство по п.1, о т л и - чающееся тем, что переключающий клапан снабжен последовательно расположенными между электромагнитом и эластичной цилиндрической шайбой гофрированной защитной

мембраной, жестко закрепленной по периферийной окружности его корпуса, разгрузочными каналами, сообщающимися с атмосферой, перегородкой с центральным отверстием, при этом приводной шток пропущен через центр мембраны, дополнительную полость и перегородку, ее образующую, шток жестко связан с мембраной и свободно пропущен через отверстие в перегородке и снабжен эластичными цилиндрическими уплотнениями, расположенными по обе стороны перегородки на расстоянии его хода.

Составитель ЭсСклярский Редактор Е.Хорина Техред М„Моргентал Корректор С.Юско

Заказ 1799 ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитетапо изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва,1-35, Раушская наб;, д. k/S

Производственно-издательский комбинат Патент, г, Ужгород, ул. Гагарина, 101