Устройство для разделения твердой и жидкой фаз суспензий

Устройство для разделения твердой и жидкой фаз суспензий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (и) 494858

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сова Советских

Социалистических

Реслудлих

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 18.03.70 (21) 1416912/23-26 (51) М. Кл. В 01d 25/32 (23) Приоритет — (32) (31) — (33) Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретеиий н открытий

Опубликовано 05.12.75. Бюллетень № 45 (53) УДК 621.798.83 (088.8) Дата опубликования описания 24,02.76 (72) Автор изобретения

Иностранец

Миклош Чирвуш (BHP) Иностранная фирма

Мадьяр Кукорипар (BHP) (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ТВЕРДОЙ И ЖИДКОЙ

ФАЗ СУСПЕНЗИЙ

Изобретение пердназначено для разделения твердой и жидкой фаз суспензий, полученных химическим путем, оно может найти применение в химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известно устройство для разделения твердой и жидкой фаз суспензий, содержащее источник центробежного силового поля, фильтр с нижней конической частью, имеющей шламовое отверстие с запором, шламосборник и трубопроводы. Известное устройство не обеспечивает высокой производительности, так как выгрузка твердой фазы занимает длительное время и сопровождается ее потерями. Кроме того, процесс замедляется из-за электрокинетических явлений, имеющих место в суспензии, движущейся по трубопроводам.

Предлагаемое устройство позволяет в значительной степени ликвидировать указанные недостатки благодаря тому, что запор фильтра выполнен в виде крышки с пневмоцилиндром, шарнирно закрепленной на нижней конической части фильтра и шарнирно связанной через дужку, шатун и систему рычагов со штоком поршня пневмоцилиндра. Кроме того, узлы и трубопроводы устройства снабжены антистатической обкладкой.

На фиг 1 показана принципиальная схема технологической установки для фильтрования суспензии, полученной в производстве сахара, содержащей предлагаемое устройство для разделения; на фиг. 2 — общий вид фильтра; на фиг. 3 — расположение фильтрующих карманов в фильтре; на фиг. 4 — общий вид запора фильтра в закрытом состоянии; на фиг.

5 — то же, в открытом состоянии.

Установка (см. фиг. 1) содержит сатуратор

1, источник центробежного силового поля в виде гидроциклона 2, который через трубопровод 3 соединен с фильтром 4, барабанный фильтр 5, источник центробежного силового поля в виде центробежного насоса 6, трубопровод 7, фильтр 8 и сатуратор 9. В случае, когда суспензия содержит концентрированные

15 твердые частицы, целесообразно в качестве источника центробежного силового поля применять гидроциклон, когда количество твердых частиц в суспензии относительно мало— центробежный насос. Источники центробеж20 ного силового поля 2 и 6, трубопроводы 3, 7 и фильтры 4, 8 снабжены антистатической обкладкой, преимущественно нз ацетата целлюлозы.

Фильтр (см. фиг. 2 и 3) содержит крышку

2о 10, корпус 11 и коническое днище 12. К нижнему отверстию конического днища 12 подключен шламосборник 13, не имеющий антистатической обкладки.

В корпусе 11 радиально расположены

30 фильтрующие карманы 14, одной стороной

494858

15

65 прикрепленные к стенке 15 корпуса, а другой — к упору 16, находящемуся на оси корпуса. Фильтрующие карманы 14 выполнены в виде размещенной на раме фильтра решеточной конструкции с фильтрующим мешком, на наружной поверхности которого собирается отфильтрованная твердая фаза (шл ам), а фильтрат по отводному трубопроводу 17, размещенному в верхней части кармана 14, поступает в кольцевой канал 18, а затем по патрубку 19 выводится из аппарата. Коническое днище 12 и шламосборник 13 соединены штуцером 20, снабженным запором. К нижней части шламосборника 13 подведен трубопровод

21 для отвода шлама.

Фильтровальные карманы 14 (см. фиг. 3) в радиальном направлении имеют различную длину. Соотношение длин фильтровальных карманов составляет 1: 0,6: 0,3. Благодаря этому шлам между фильтровальными карманами не вспучивается, даже в случае, если пространство между рамами полностью загружено шламом. При открывании запора шлам может быть полностью удален.

Стенки корпуса 11 и конического днища 13 с внутренней стороны снабжены антистатической обкладкой.

Запор (см. фиг. 4 и 5) содержит крышку

22, установленную на дужке 23, пневмоцилиндр 24 с движущимся в нем поршнем со штоком 25, соединенным с рычагом 26 поршня. Рычаг 26 поршня, дужка 23 и конец пневмоцилиндра 24 укреплены на валах 27, 28 и

29. Рычаг 26 поршня и качающийся рычаг

30 смонтированы на вращающемся валу 27, при повороте которого в любом положении вала рычаги 26 и 30 образуют между собой равный угол.

Качающийся рычаг 30 посредством болта

31 соединен с шатуном 32, который другим концом связан с дужкой 23 и закреплен болтом 33. На дужке 23 установлена крышка 22, которая в положении, показанном на фиг. 4, соответствует закрытому каналу 34. На фиг. 5 изображен запор в открытом состоянии, то есть, когда канал 34 открыт.

В случае производства сахара установка работает следующим образом.

Твердая фаза (см. фиг. 1) выпадает из суспензии, которая подается из сатуратора 1 в гидроциклон 2, снабженный антистатической обкладкой (преимущественно ацетатом целлюлозы) . В гидроциклоне центробежное силовое поле, создающее турбулентный поток, одновременно снижает электрический заряд частиц жидкости. Затем суспензия по трубопроводу 3, в котором также предусмотрена антистатическая обкладка, подается на фильтр

4, имеющий антистатическую обкладку, Выпавшая в гидроциклоне смесь — твердая фаза (шлам) — жидкость — отводится на барабанный фильтр 5, откуда фильтрат центробежным насосом 6 направляют в фильтр 8, далее шлам также отводится на барабанный фильтр 5, а фильтрат — в сатуратор 9.

Фильтр (см. фиг. 2 и 3) работает следующим образом.

Суспензию подают по трубопроводу 35, снабженному вентилем 36, в виде потока (показан сплошной стрелкой) в полость конического днища 12. Отсюда суспензия, находящаяся под давлением, движется во внутренний (фильтровальный) объем корпуса 11, так как канал 34 закрыт запором. Суспензия протекает сквозь фильтровальные карманы 14, шлам выпадает на фильтровальной поверхности, а чистый фильтрат из внутреннего пространства карманов по трубопроводу 17 удаляется в кольцевой канал 18, откуда фильтрат удаляют по патрубку 19, В течение всего цикла фильтрования, таким образом, вентиль 36 открыт, а запор закрыт.

Шлам оседает в процессе фильтрования на внешней поверхности фильтровальных карманов 14 и собирается во внутреннем пространстве корпуса, а с поверхностей карманов спадает в коническое днище 12. Цикл фильтрации удлиняется, так как вследствие различ" ной длины фильтровальных карманов в радиальном направлении имеется достаточный объем для шлама.

Длительность цикла фильтрования может устанавливаться в зависимости от конкретных условий, например в зависимости от времени или от количества суспензии.

После окончания цикла фильтрования вентиль 36 автоматически запирается, а запор открывается.

При открывании запора шлам, частично уже спавший в коническое днище 12, и шлам, осевший на поверхности фильтровальных карманов (направление показано на фиг. 2 штриховой линией) по штуцеру 20 отводится в шламосборник 13 и далее удаляется по трубопроводу 21. Запор открывает канал 34 с такой скоростью, что шлам, находящийся во внутреннем пространстве корпуса 11, в течение нескольких секунд сбрасывается в шламосборник 13. Импульс падения шлама столь велик, что отпадающий шлам срывает шлам, осевший на поверхности фильтр овальных карманов. Эффективность падения шлама увеличивается также за счет того, что во внутреннем пространстве корпуса 11 вследствие быстрой его выгрузки создается вакуум, и фильтровальные карманы 14 под воздействием воздуха, поступающего по отводному трубопроводу 17, вспучиваются. От вспученной фильтрующей поверхности также отпадает шлам, который еще оставался на поверхности фильтрования.

По окончании выгрузки канал 34 автоматически с помощью запора перекрывается, вентиль 36 открывается, и цикл фильтрования повторяется.

Запор приводится в действие автоматически с помощью пневматического цилиндра 24 и перемещающегося в нем поршня со штоком

25, На фиг, 4 поршень находится в пневматическом цилиндре 24 (во время цикла про494858 цесса фильтрования) в задвинутом положении, и запор перекрывает канал 34. По окончании цикла фильтрования, например, при управлении с помощью реле времени, поршень выдвигается (см. фиг. 5), а вместе с ним шток 25 поршня, а от последнего с помощью качающейся цапфы вместе с валом 27 поворачивается рычаг 26 поршня, укрепленный на валу 27. Вместе с валом 27 вращается качающийся рычаг 30, смонтированный на валу 27, и захватывает болт 31 из положения, показанного на фиг. 4, в положение, показанное на фиг. 5, Отклоняющийся болт 31 захватывает закрепленный конец шатуна 32.

Вследствие сдвига другого конца шатуна 32, который своим болтом 33 расположен на дужке 23. Дужка вращается при помощи болта 33 вокруг вала 28. В то время как дужка поворачивается вокруг вала 28, крышка 22, укрепленная на дужке 23, опрокидывается и открывает канал 34: начинается процесс выгрузки шлама.

По окончании выгрузки автоматически приводится в действие пневмоцилиндр, поршень и шток поршня втягиваются внутрь цилиндра 24, одновременно с этим крышка 22 запора возвращается в закрытое положение, представленное на фиг. 4, и канал 34 закрывается. По окончании этого процесса цикл

5 фильтрования повторяется.

Предмет изобретения

1. Устройство для разделения твердой и

10 жидкой фаз суспензий, полученных химиче ским путем, содержащее источник центробежного силового поля, фильтр с нижней конической частью, имеющей шламовое отверстие с запором, шламосборник и трубопроводы, 15 отличающееся тем, что, с целью повышения производительности, запор выполнен в виде крышки с пневмоцилиндром, шарнирно закрепленной на нижней конической части фильтра и шарнирно связанной через дужку, 20 шатун и систему рычагов со штоком поршня пневмоцилиндра.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что источники центробежного силового поля, фильтр и трубопроводы, соединяющие

25 их, снабжены антистатической обкладкой.

494858

Составитель О. Догаев

Техред Т. Курилко

Корректор Е. Хмелева

Редактор Л. Ушакова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 221/17 Изд. № 151 Тираж 782 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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