Фильтр под давлением непрерывного действия

Фильтр под давлением непрерывного действия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

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 пневмоили гидроцилиндры 7 и 8 разгру00 с 19 4 OJ 00 СО о о

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)s В 01 D 27/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4829048/26 (22) 28.05.90 (46) 07.06.92. Бюл. N 21 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторский институт химического и нефтяного машиностроения (72) M.M. Косинов, А.В, Кириченко, Ю.Д. Городыский, В,А, Шморгун и Т,А. Попова (53) 66.067.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

К 173661, кл, В 01 D 27/00, 1960.

Патент США

М 4220536, кл. В 01 D 33/02, 1979.

Брук О,Л. Фильтр ПНД вЂ” 40, — Фильтрование угольных суспензий. — М,; Недра, 1978, с. 122 — 126.!

Ж 1738300 А1 (54) ФИЛЬТР ПОД ДАВЛЕНИЕМ НЕПРЕРЫВНОГОPE ICTBNR (57) 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. разгру1738300 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 радиИзобретение относится к области фильтрования и предназначено для разделения и обезво>кивгния 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 э ементов, вертикальный вал с рычагами и домкоатами, 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 фильтроэлементов 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 огранич нную 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 отне5

40 ального 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. сти механический сьем 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 пневмоподьемником для встряхивания патронов при разгрузке, а после шнека установп ен роторный разгрузчик, Подъем и опускание секций осуществляют с помощью пневм0цилиндров. круговое их перемещение осуществляется приводом центрального вала.

Наличие электроприводов центрального вала, шнеков, роторного разгрузчика seдет 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" зонг) увеличивается с увеличением продолжительности цикла работы фильтра. что в конечном счете отрицательно сказывается нг производительности фильтра.

Цель изобре1ения — снижение энергоемкости и повышение производительности.

Поставленная цель достигается тем. что фильтр, содержащий корпус с крышкой. секции фильтроэлементов патронного типа. разгрузочную камеру с затвором. встряхиватель фильтроэлементов, патрубки для

1738300 подвода и слива суспензии, подачи и сброса сжатого газа, вывода фильтрата, систему поддержания уровня суспензии, индивидуальные приводы в виде силовых пневмоили гидроцилиндров, обеспечивающие вертикальное перемещение секций фильтроэлементов, импеллерные мешалки, установленные в нижней части корпуса, снабжен рамой, установленной в верхней части корпуса и имеющей радиальные направляющие 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 фильтроэлементов служит пневмо- или гидроцилиндр вертикального перемещения.

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

Секцию фильтроэлементов выполняют с трубчатым коллектором для вывода фильтрата и патроны размещают на нем направленными 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 помошью каретки и силового пневмо- или гидропривода, а применение центрального бункера преимущественно в форме усеченного конус- 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 циклограMMû 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-то же. вид сверху(без кры ш ки).

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

55 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 пневмогидропривод, 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 способст9 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

5 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 перелив10 ного кармана 18, патрубка 19 перелива, и поплавковую камеру либо другое автоматическое устройство, регулирующее уровень (не показано), Секции 3 содержат трубчатый коллек15 тор 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

20 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

25 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 (коноидаль30 ной и др.), т,е. любой, обеспечивающей удобство разгрузки.

Силовь:е пневмо- или гидроцилиндры 7 предназначены для вертикального перемещения секций 3 (подъем — опускание) и коле35 бательного движения в вертикальной плоскости при разгрузке осадка фильтроэ1738300

40 радиальным направляющим 23 к централь- 45 ному бункеру 9. Подача сжатого воздуха (газа) через патрубок 17 под давлением, превышающим рабочее давление в аппарате на 2 — 4 кгс/см, и колебательные движе50

55 вует 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 последовательно 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 1б для вывода фильтрата происходит фильтрование суспензии. при этом на патронах 4 образуется слой осадка, например, угольного флотокс центрата. 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 располагать 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 ния 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 всгряхивает секции 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, 5

25 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 п редлагаемого фил ьтра 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 поддавлением непрерывного действия, содержащий корпус с крышкой. установленные с возможностью вертикального перемещения секции фильтроэлементов патронного типа посредством силовых пневмо- или гидроцилиндров, разгрузочную камеру с затвором, встряхиватель фильтроэлементов, патрубки для подвода и слива

1738300

20

Составитель Э,Андреева

Техред М,Моргентал Корректор М.Демчик

Редактор В,Петраш

Заказ 1950 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035. Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r, Ужгород, ул,Гагарина, 101 суспензии, подачи и сброса сжатого газа, вывода фильтрата, систему поддержания уровня суспензии и импеллерные мешалки, установленные в нижней части корпуса, о тл и ч а ю шийся 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 гидроцилиндрами для их горизонтального перемещения, а разгрузочная камера установлена по оси корпуса и выполнена в виде обратных усеченного конуса или пирамиды.

5 2. Фильтр по п,1, отличающийся тем, что затвор установлен в нижней части разгрузочной камеры.

3. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что секция фильтроэлементов выполне10 на в виде трубчатого коллектора, фильтроэлементы установлены в верхнем или нижнем направлениях,