Ленточный вакуум-фильтр Советский патент 1981 года по МПК B01D33/04 

Изобретение относится к обезвоживанию суспензий под воздействием разности давлени и может быть использовано при обезвожива нии угля и других тонкодисперсных материа лов в горной, металлургической, химической отраслях промышленности и для очистки . сточных вод. Известно примечание в угольной промышленности ленточных вакуум-фильтров. В качестве фильтровальных перегородок используют сетку с ячейками 0,25. х 0,25 см, изготовленную из капроновых или проПиленовых мононитей. Такая сетка обеспечивает высокие технологические показатели обезвоживания шлама в сравнении с фильтровальными тканями из комплексных нитей. Ленточные вакуум-фильтры пригодны ;Ш1Я создания замкнутых водаых циклов на углеобогатительных фабриках, что имеет большое значение для сохранения естественных водоемов, как источников свежей волы и предотвращения загрязне1П1я окружающей среды промышленными стоками. Однако зта сетка имеет малый срок служ бы. Известен ленточный вакуум-фильтр, содержащий гладкий стол, состоящий из продольных полос трения, по которым скользит натянутая между двумя барабанами бесконечная резиновая лента. Лента снабжена отверстиями, которые при ее движеьши совпадают с золотником вакуумной камеры, а на ее поверхности по всей длине шар1шрно прикреплен ряд дренажных ковриков, ншрина которых меньше ширины резиновой ленты 1 . Этот размер определяет рабочей поверхности фильтра. На рабочую ветвь ленты наложена бесконечная фильтровальная сетка, длина которой больше длины ленты. Фильтровальная сетка натянута между валками, диаметр которых меньше диаметра барабанов фильтра. Кроме этого, фильтровальная сетка удерживается поворотными отклоняющими валками и механизмом выравнивания полотна. Сетку, нагруженнун осалком перед поступлением на разгрузочный налок, отделяют от ленты с помощью лополнитслыюго 3 стола. После разгрузки обезвоженного продукта и регенерации нижняя ветвь ленты и сетка движутся раздельно на индивидуальных опорных роликах, при зтом лента поддерживается ступенчатыми, а сетка - гладкими опорами. Несущая поверхность ступенчатых роликов в средней части имеет уступ, на которой опираются дренажные коврики. Такая конструкция ролика обеспечивает перемещение ленты и ее одновременную опору на всю ншрину. Так, резиновые края ленты опирают ся на периферийную часть несущей поверхности ролика, а середина через коврики на среднюю часть ролика с углублением. , ; Не достаток таких ленточных вакуум-филь ров в том, что периодически сетка смещается в попере шом направлении, при этом про исходит ее перекос и образуются складки, которые на роликах прикатываются, В места изгиба в. мононитях возникает остаточная деформация. После выравнивания сетки и при последующих боковых ее смещениях складки снова образуются в местах остаточной деформации, все это приводит к раэрыву сетки. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому резуль тату является фильтр, содержащий приводной и натяжной барабан, дренажную ленту с фильтровальной сеткой, вакуум-камеру, поддерживающие ролики и загрузочный короб. Фильтровальная перегородка сетки жестко скреплена с лентой, при этом для уплотнения и крепления применен резиновый шнур, который вдавлен с бортом ткани в желобки ленты. Верхняя (рабочая) ветвь перемещается по вакуумной камере и по отклоняющим бортам а нижняя (сетка внизу) - по гладким роликам. Загрузочный короб в торцовой стенке снабжен резиновым уплотнением для предотвращения поступления исходной пульпы с загрузочного короба в сторону натяжного барабана 12J. Основным недостатком этого ленточного вакуум-фильтра является малый срок зксплуа тации сетки, особенно изготовленной из капро новых, полипропиленовых или других синтетических монрнитей. Причины износа фильтро вальной сетки: усталость нитей в местах постоянного изгиба (в складках). Складки образуются вследствие того, что на рабочей ветви фильтра поперечное натяжение сетки ослаблено из-за прогиба ленты, обусловленного воздействием отклоняющих боргов на эластичные края дренажной ленты. При движении ленты под загрузочным коробом уплот нение смещает ослабленные участки сетки, при этом образуются диагональные складки, 4 которые тут же приглаживаются уплотне1шем. В складках, в месте изгиба синтетических мононитей образуется остаточная деформация. Во время перемещения ленты на приводном барабане , возникают дополнительные местные напряжения, в результате фильтровальнай сетка натягивается в продольном и поперечном направлениях, складки при этом расправляются. После прохождения по барабану лента принимает горизонтальное положение, напряжения в сетке снимаются, снова возникают ослабленные и провисающие места, поддерживающие ролики смещают отдельные части сетки в направлении, противоположном движению ленты, образуют складки, которые под воздействием массы ленты прикатываются роликами. Цикл повторяется многократно, повторно складки образуются, как правило, в местах остаточной деформации, в результате в местах изгибов наступает усталость и происходит разрущение сетки. Цель изобретения - увеличение срока службы фильтровальной сетки. Поставленная цель достигается тем, что в фильтре, содержащем приводной и натяжной барабаны, дренажную ленту с фильтровальной сеткой, вакуум-камеру, поддерживающие ролики и загрузочный короб, несущая поверхность нижних поддерживающих роликов в средней части выполнена из стержней, размещенных по их образующей, а загрузочный короб разделен перегородкой на рабочую и вспомогательную секции. На фиг. 1 представлен фильтр, общий вид; на фиг. 2 - загрузочный короб, общий вид; на фиг. 3 - опорный ролик, общий вид; на фиг. 4 - разрез А-А на фиг. 3. Ленточный вакуум-фильтр состоит из бесконечной дренажной резиновой ленты 1, на которой закреплена фильтровальная сетка приводного 2 и натяжного 3 барабанов, вакуумной камеры 4, отклоняющих бортов 5, питающего лотка 6, секционного загрузочного короба 7, содержащего рабочую 8 и вспомогательную 9 секции, ограниченные двумя продольными стенками 10 (фиг. 2) с уплотнениями 11, двумя торцевыми стенками 12 и 13 и щибером 14, которые в нижней части снабжены уплотнениями 15, при зтом уплотнения II продольных стенок 10 выполнены из упругой резины, и нижние концы уложены на зласгачные борта дренажной ленты Г, а торцовые стенки 12 и 13 шарнирного шибера 14 снабжены уплотнениями 15 из тонкой .зластичной резины, которая уложена поперек ленты и соприкасается с сеткой. Торцовая стенка 12 разделяет загрузо шый короб на рабочую 8 и вспомогательную 9 Секции. Опорные ролики 16 размещены в подцгапниках 17 на продольных осях 18. Несущая поверхность роликов 16 выполнена комбинированной, поэтому крайние части роликов состоят из катков 19, а средняя часть выпол нена из отдельных стержней 20 (фиг. 3), размещ ных по образующей поверхности роликов. Ленточный вакуум-фильтр работает следующим образом. Электропривод вращает приводной барабан 2, который перемещает дренажную ленту 1 с закрепленной на ней фильтровальной сеткой Прн движении лента проходит по натяжному бар бану 3 и поступает на. вакуумную камеру 4нс помощью отклоняющих бортов 5 принимает лоткообразную форму за счет отклонения вверх боковых эластичных бортов, при этом в средней части ленты 1, покрытой фильтро вальной сеткой, образуется небольшой прогиб, что приводит к ослаблению натяжения сетки в поперечном направлении. Уплотиения 15 двух торцовых стеиок 12 и 13 и 14 рабочей 8 и вспомогательиой 9 секции, вследствие больщой эластичности резины, не смещают сетки в местах с ослабленным натяжением, что исключает условия формирования складок, однако под торцовое уплотнениеIS .стенки 12, разделяюшее рабочую 8 и вспомогательную 9 секции в последнюю частично просачивается пульпа. Уровень пульпы во вспомогательной 9 секции не превышает 1-S мм, в то время как в рабочей секциь 8 достигает 250-300 мм, поэтому пульпа удерживается во вспомогательиой секции с помощью уплотнения торцо вой стенки 13 от поступления по ленте 1 в сторону натяжного барабата 3. Таким образом, секционный загрузочный короб 7 с двумя торцовыми стенками 12 и 13 удерживают исходную пульпу в зоие образования осадка и являются лабиринтом, предохраняющим ее от поступления из загрузочного короба в сторону натяжного барабана 3, при этом предотвращает смещение сетки и образование складок. Уплотнения продольных стеиок 10 загрузочного короба 7 выполнены из упругой резины, плотно прижаты к бортам дренажной ленты 1, также удерживают пульпу в коробе 7, при этом уплотнения не контактируют с фильтровальной сеткой. Под воздействием вакуума в рабочей секции 8 короба 7 на фильтровальной сетке формируется осадок. При движении ленты осадок воздействует на щнбер 14, отклоняет его от ленты 1 с сеткой на толщину осадка, а уплотнение шибера удерживает в рабочей секции 8 короба 7 слой пульпы, находящейся над осадком. Далее лента движется И огибает приводной барабан 2, сетка под воздействием растягивающих усилий натягавается в. продольном и поперечном направлениях, шлам, благодаря действию гравитационных сил, отслаивается от сетки и поступает в разгрузочную точку, а дренажная лента 1 сходит с барабана 2, местное растягивающее, напряжение в ленте исчезает, при этом на фильтровальной сетке снова появляются ослабленные и провнсающие места. Нерабочая ветвь ленточного вакуум-фильтра движется от приводного барабана 2 к натяжному 3 по роликам 16, при этом эластичные борта ленты, а также часть рабочей ширины ленты в непосредсгвенной близости к узлу крепления сетки на ленте опирается и перекатывается на катках 18, а средняя часть ленты 1 с сеткой, где наиболее вероятно образование складок из-за провисания сетки, не катится по роликам, так как несущая поверхность ролика 16 между кажа ми 19 не имеет сплошной поверхности, а вьшолнена из стержней 20, которые только касаются сетки с интервалами, равными, например, радиусу ролика, прижимают в отдельных местах сетку к ленте, а отвисаюц е части ослабленной сетки располагаются между стержнями, при этом исключено смещение сетки с образованием складок и их прикатывание на роликах. Стержни как бы шагают по сетке, смещая ее. В предлагаемой конструкции ленточного вакуум-фильтра обеспечены условия перемещешш дренажной ленты, при которых, как на рабочей, так и на холостой ветвях на сетке не образуются и не уплотняются (не прикатываются) складки, в результате срок службы фильтровальной сетки увеличивается. В процессе испытаний ленточного вакуум4 1льтра срок службы фнльтровальной сетки составил 30-35 дней без ремонта, в то время, как на сертйном вакуум-фильтре, при прочих равных условиях через 5-6 дней эксплуатации происходит разрыв сетки по складкам, даже при ежедневном ремонте, срок службы фильтровальной сетки не превышает 14-15 дней. Исходя Из условий, что срок службы фнльтровальной сетки на серийном ленточном вакуум фнльтре полмесяца, а на предложенном в заявке - ие менее одного месяца. Ожидаемый экономический эффект в расчете на год для фильтров с площадью обезвожиаиия 4 м составляет 4,2 тыс.руб., а для леиточкых вакуум-фильтров с площадью фильтрования 10 м соответственно 6,8 тыс. рублей. Формула изобретения Ленточный вакуум-фильтр, содержащий приодной и натяжной барабаны, дренажную 78911 ленту с фильтровальной сеткой, вакуум-камеру, поддерживагошие ролики и загрузочный короб, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы фильтровальной сетки, несущая поверхность нижних поддерживающих роликов в средней части выполнена из стержней, разме1ленных по их образующей, а загрузочный короб разделен перегородкой на рабочую и вспомогательную секции.IQ J 8 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Техническое описание и инструкция по эксплуатации N° 4350079 ТО на ленточный вакуум-фильтр, выпускаемый заводом Прогресс. 2.Жужиков В. А. Фильтрование. М., Химия, 1971, с. 346-349.

И 11 И U

Ю f6

Фиг.1

15 15

Фиг.г 11 Ю

м