|
Читайте также: |
| ||||||||||||
|
(54) ДИСКОВЫЙ ВАКУУМ-ФИЛЬТР
(57) Реферат:
Изобретение относится к дисковым вакуум-фильтрам и может быть использовано в угольной, химической, металлургической и других отраслях промышленности для фильтрования суспензий. Дисковый вакуум-фильтр содержит ванну для суспензии, двухсторонний вал с каналами для отвода фильтрата, размещенные на валу и сообщающиеся с каналами вала фильтровальные сектора, распределительные головки, устройство для перемешивания суспензии. Каналы для отвода фильтрата и фильтровальные сектора в двух половинах двухстороннего вала смещены относительно друг друга на угол, который может быть равен половине угла фильтровального сектора. Технический результат: увеличение производительности фильтра, уменьшение расхода сжатого воздуха и увеличение полноты съема осадка в момент отдувки при одновременном уменьшении механических нагрузок на конструкцию устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил
Изобретение относится к дисковым вакуум-фильтрам и может быть использовано в угольной, химической, металлургической и других отраслях промышленности для фильтрования суспензий.
Известен дисковый вакуум-фильтр, содержащий ванну для суспензии, двухсторонний вал с каналами для отвода фильтрата, размещенные на валу и сообщающиеся с каналами вала фильтровальные сектора и устройство для перемешивания суспензии, причем каналы для отвода фильтрата каждой из сторон вала выполнены с возможностью периодического сообщения через соответствующую распределительную головку с вакуумным устройством и источником импульсной подачи сжатого воздуха [1].
Недостатком известного устройства является то, что при таком техническом решении импульс отдувки подают одновременно через две соответствующие распределительные головки к фильтровальным секторам обеих сторон вала. При этом наблюдаются чрезмерные динамические нагрузки на двухсторонний вал и повышенный расход сжатого воздуха.
Технический результат, для достижения которого направлено данное техническое решение, заключается в увеличении производительности фильтра, уменьшении расхода сжатого воздуха и увеличении полноты съема осадка в момент отдувки при одновременном уменьшении механических нагрузок на конструкцию устройства.
Указанный результат достигается за счет того, что в дисковом вакуум-фильтре, содержащем ванну для суспензии, двухсторонний вал с каналами для отвода фильтрата, размещенные на валу и сообщающиеся с каналами вала фильтровальные сектора и устройство для перемешивания суспензии, причем каналы для отвода фильтрата каждой из сторон вала выполнены с возможностью периодического сообщения через соответствующую распределительную головку с вакуумным устройством и источником импульсной подачи сжатого воздуха, соединенные с каждой из сторон вала фильтровальные сектора установлены на валу с угловым смещением относительно друг друга. Угловое смещение фильтровальных секторов равно половине угла фильтровального сектора.
На фиг.1 представлен общий вид фильтра, на фиг.2, 3 - соответственно разрезы А-А и Б-Б.
Дисковый вакуум-фильтр содержит ванну 1 для суспензии, двухсторонний вал 2 с каналами 3 для отвода фильтрата, размещенные на валу 2 и сообщающиеся с каналами 3 вала фильтровальные секторы 4 и устройство для перемешивания суспензии 5, причем каналы для отвода фильтрата каждой из сторон вала выполнены с возможностью периодического сообщения через соответствующую распределительную головку 6, 7 с вакуумным устройством и источником импульсной подачи сжатого воздуха (на чертеже не показаны).
При вращении вала 2 фильтровальные секторы 4 погружаются и выходят из суспензии последовательно. Фильтровальные секторы 4 через соответствующие распределительные головки 6, 7 сообщаются с вакуумным устройством и источником импульсной подачи сжатого воздуха.
Высушенный осадок в зоне отдувки сбрасывается с поверхности секторов импульсным толчком сжатого воздуха.
Каналы 3 в двух половинах двухстороннего вала 2 смещены на угол, равный половине угла фильтровального сектора. За счет этого при одинаковых зонах отдувки в обеих распределительных головках 6, 7, импульсная отдувка осуществляется последовательно: сначала в одной, а затем в другой половине двухстороннего вала. При этом снижаются динамические ударные нагрузки на вал, а также уменьшается расход сжатого воздуха и увеличивается полнота съема осадка.
Таким образом, данное техническое решения позволит:
- увеличить производительность фильтра;
- уменьшить расход сжатого воздуха;
- увеличить полноту съема осадка при отдувке;
- уменьшить динамические нагрузки на конструкцию устройства.
Источники информации
1. Брук О.А. Фильтрование угольных суспензий. М.: Недра, 1978, с.67-68.
Формула изобретения
1. Дисковый вакуум-фильтр, содержащий ванну для суспензии, двухсторонний вал с каналами для отвода фильтрата, размещенные на валу и сообщающиеся с каналами вала фильтровальные сектора и устройство для перемешивания суспензии, причем каналы для отвода фильтрата каждой из сторон вала выполнены с возможностью периодического сообщения через соответствующую распределительную головку с вакуумным устройством и источником импульсной подачи сжатого воздуха, отличающийся тем, что сообщенные с каждой из сторон вала фильтровальные сектора и каналы для отвода фильтрата установлены на валу с угловым смещением относительно друг друга.
2. Дисковый вакуум-фильтр по п.1, отличающийся тем, что угловое смещение фильтровальных секторов равно половине угла фильтровального сектора.
| ||||||||||||
|
(54) БАРАБАННЫЙ ВАКУУМ-ФИЛЬТР
(57) Реферат:
Изобретение предназначено для очистки жидкостей от механических включений и может быть использовано в горно-обогатительной, химической, пищевой и других отраслях промышленности. Барабанный вакуум-фильтр содержит перфорированный цилиндрический корпус, распределительные головки, цапфы, лежащие в подшипниках, выпукло-вогнутую дренажную поверхность с фильтровальной перегородкой с прижимными валиками, фильтровальная перегородка выполнена сходящей, корпус разбит по длине на независимые сектора, а по бокам дренажной поверхности на корпусе закреплены соосно ведомые звездочки, которые приводятся во вращение вместе с цилиндрическим корпусом с помощью цепей ведущими звездочками привода, при этом прижимные валики соединяют цепи между собой. В фильтре обеспечивается облегчение съема твердого осадка с фильтрующей перегородки и повышение производительности. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к устройствам для очистки жидкостей от механических включений и может быть использовано в горно-обогатительной, химической, пищевой и других отраслях промышленности.
Известен барабанный вакуум-фильтр с внешней фильтрующей поверхностью и сходящей фильтровальной перегородкой, состоящий из цилиндрического перфорированного корпуса, распределительной головки, ванны для суспензии, натяжного устройства для фильтровальной перегородки [1,2].
Недостатком данного фильтра является малая величина фильтрующей поверхности, что приводит к низкой производительности фильтра.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому изобретению является барабанный вакуум-фильтр, содержащий перфорированный цилиндрический корпус, распределительные головки, цапфы корпуса, лежащие в подшипниках, установленных в станине ванны суспензии, выпукло-вогнутую дренажную поверхность, закрепленную на наружной поверхности корпуса симметрично его оси, размещенную на дренажной поверхности фильтровальную перегородку с прижимными валиками, шаг установки которых равен шагу впадин дренажной поверхности [3].
Недостатком данного фильтра является трудность съема твердого осадка с фильтрующей перегородки, что снижает производительность фильтра.
Техническим результатом изобретения является облегчение съема твердого осадка с фильтрующей перегородки и повышение производительности фильтра.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном барабанном вакуум-фильтре, содержащем перфорированный цилиндрический корпус, распределительные головки, цапфы корпуса, лежащие в подшипниках, установленных в станине ванны суспензии, выпукло-вогнутую дренажную поверхность, закрепленную на наружной поверхности корпуса симметрично его оси, размещенную на дренажной поверхности фильтровальную перегородку с прижимными валиками, шаг установки которых равен шагу впадин дренажной поверхности, согласно изобретению фильтровальная перегородка выполнена сходящей, корпус по длине разбит на независимые сектора, а по бокам дренажной поверхности на корпусе закреплены соосно ведомые звездочки, которые приводятся во вращение вместе с цилиндрическим корпусом с помощью цепей ведущими звездочками привода, при этом прижимные валики соединяют цепи между собой.
Технический результат по облегчению съема твердого осадка с фильтрующей перегородки и повышению производительности по сравнению с прототипом заключается в следующем.
Фильтровальная перегородка выполнена сходящей, корпус по длине разбит на независимые сектора, а по бокам дренажной поверхности на корпусе закреплены соосно ведомые звездочки, которые приводятся во вращение вместе с цилиндрическим корпусом с помощью цепей ведущими звездочками привода, при этом прижимные валики соединяют цепи между собой.
На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый фильтр, на фиг.2 - вид А на фиг. 1, на фиг.3 и фиг.4 - варианты исполнения выпукло-вогнутой дренажной поверхности.
Барабанный вакуум-фильтр содержит перфорированный цилиндрический корпус 1, распределительные головки 2, цапфы корпуса 3, лежащие в подшипниках 4, установленные в станине ванны 5, выпукло-вогнутую дренажную поверхность 6, сходящую фильтровальную перегородку 7, независимые сектора 8 корпуса, ведомые звездочки 9, закрепленные на корпусе, приводные цепи 10 и ведущие звездочки 11, прижимные валики 12, соединяющие цепи, барабан схода твердого осадка 13, натяжной ролик 14 фильтровальной перегородки, приемное устройство осадка 15 и форсуночное устройство 16.
Барабанный вакуум-фильтр работает следующим образом.
Ванна 5 заполняется исходной суспензией, с помощью механизма привода, ведущих звездочек 11, приводных цепей 10 и ведомых звездочек 9 приводятся во вращение перфорированный цилиндрический корпус 1 и выпукло-вогнутая дренажная поверхность 6, вращение осуществляется на цапфах 3 в подшипниках 4, размещенных в станине ванны 5. Далее через распределительные головки 2 осуществляется вакуумирование секторов 8 корпуса, а так как корпус в зоне крепления выпукло-вогнутой дренажной поверхности 6 перфорирован, то в зонах фильтровальной перегородкой 7 создается вакуум, что обеспечивает перепад давления над и под фильтровальной перегородкой и обеспечивает фильтрование суспензии через фильтровальную перегородку. Так как приводные цепи соединены прижимными валиками 12 с шагом, равным шагу вогнутых участков дренажной поверхности, то они обеспечивают плотное облегание выпукло-вогнутой дренажной поверхности в зонах фильтрования, осушки и промывки осадка, а в зонах съема осадка и регенерации ткани допускают простой сход фильтровальной перегородки с дренажной поверхности. Съем осадка осуществляется в зоне барабана 13 в приемное устройство 15. Надлежащее натяжение фильтровальной перегородки на дренажную поверхность обеспечивается натяжным роликом 14, а регенерация - с помощью высокоскоростных струй жидкости или газа, подаваемых через форсуночные устройства 16. Фильтрат из фильтра удаляется через сектора корпуса и распределительные головки. Положение ведущей звездочки может изменяться с увеличением или уменьшением угла 
, что позволит регулировать величину поверхности фильтрования при неизменных размерах фильтра и ванны для суспензии. Для повышения единичной мощности фильтра на одном корпусе может быть закреплено более двух выпукло-вогнутых дренажных поверхностей и ведомых звездочек.
Таким образом, изобретение позволяет существенно облегчить съем твердого осадка с фильтрующей перегородки и повысить производительность фильтра.
Источники информации
1. Канторович З.Б. Машины химической промышленности. М.: Машиностроение, 1965, c.260-270.
2. Белынский В.В. Современные барабанные вакуум-фильтры. М.: ЦИНТИ Химнефтемаш, 1970, c. 22-23.
3. Патент США N 3947361, кл. B 01 D 33/06, 1976.3
Формула изобретения
1. Барабанный вакуум-фильтр, содержащий перфорированный цилиндрический корпус, распределительные головки, цапфы корпуса, лежащие в подшипниках, установленных в станине ванны суспензии, выпукло-вогнутую дренажную поверхность, закрепленную на наружной поверхности корпуса симметрично его оси, размещенную на дренажной поверхности фильтровальную перегородку с прижимными валиками, шаг установки которых равен шагу впадин дренажной поверхности, отличающийся тем, что фильтровальная перегородка выполнена сходящей, корпус по длине разбит на независимые сектора, а по бокам дренажной поверхности на корпусе закреплены соосно ведомые звездочки, которые приводятся во вращение вместе с цилиндрическим корпусом с помощью цепей ведущими звездочками привода, при этом прижимные валики соединяют цепи между собой.
2. Барабанный вакуум-фильтр по п.1, отличающийся тем, что на одном корпусе может быть закреплено более двух выпукло-вогнутых дренажных поверхностей и ведомых звездочек.
| ||||||||||||
|
(54) ФИЛЬТРУЮЩАЯ ЦЕНТРИФУГА
(57) Реферат:
Устройство предназначено для очистки тонкодисперсных суспензий в различных отраслях промышленности. Центрифуга содержит корпус, перфорированный ротор с приводом и средство для регенерации фильтрующей поверхности ротора. Это средство выполнено в виде валика, имеющего форму овала или многогранника. Валик установлен в зазоре между корпусом и боковой поверхностью ротора на валу, параллельном боковой поверхности ротора и связанном с отдельным приводом. Вал может быть расположен эксцентрично оси валика. Непрерывная регенерация пор фильтрующей боковой поверхности ротора с использованием эффекта гидроклина позволяет повысить производительность центрифуги. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к устройствам для очистки тонкодисперсных жидкостей при фильтровании в центробежном поле и может найти применение в основных процессах химической технологии, микробиологии и фармакологии, в машиностроительной, металлургической и других отраслях промышленности, а также при очистке сточных вод промышленных производств и коммунальных служб.
В известных конструкциях фильтрующих центрифуг, состоящих из перфорированного ротора с закрепленной на его боковой поверхности фильтровальным материалом предусматривается непрерывное срезание осадка с помощью ножа, скребка, диска, шнека, поршня и т.п. с последующей транспортировкой осадка механическими средствами или сжатым воздухом. /Соколов В.И. Центрифугирование. - М.: Химия, 1976, с. 312-350/.
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится снижение производительности, так как при механическом срезании осадка в поры фильтровального материала втираются частицы тонкодисперсной фазы, уплотненной центробежной силой, что приводит к резкому возрастанию сопротивления и необходимости остановки центрифуги на регенерацию фильтровального материала.
Известна конструкция фильтрующей центрифуги с поршневой выгрузкой осадка, содержащая станину, смонтированный на полом валу ротор, размещенный внутри него толкатель, закрепленный на штоке и установленный внутри вала ротора с возможностью возвратно-поступательного движения, привод вращения ротора, гидроцилиндр с поршнем и золотники с управляющими электромагнитными элементами /авт. св. СССР N 1025455, кл. B 04 B 3/02, 1983/.
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится снижение производительности, так как при срезании поршнем осадка частицы тонкодисперсной фазы, уплотненные центробежной силой, вдавливаются в поры фильтровального материала, что резко увеличивает его сопротивление и приводит к необходимости остановки центрифуги на регенерацию фильтровального материала.
Наиболее близким техническим решением по совокупности признаков к заявляемому объекту и принятому за прототип относится центрифуга для обезвоживания навоза, содержащая корпус, расположенный в нем конусообразный перфорированный ротор, вибратор с приводом, патрубки подачи навоза и слива жидкой фазы и средство для регенерации в виде крыльчатки, размещенное в зазоре между корпусом и боковой поверхностью ротора и закрепленное на валу, установленном коаксиально валу ротора, при этом крыльчатка связана с приводом вибратора. /авт. св. СССР N 1395376, кл. B 04 B 3/06, 1988/.
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится снижение производительности во времени из-за недостаточной регенерирующей способности крыльчатки удалять частицы тонкодисперсной фазы с боковой перфорированной поверхности ротора, а также сложность конструкции и эксплуатации, связанная с работой вибратора и его привода.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение производительности фильтрующей центрифуги при разделении тонкодисперсных суспензий.
Техническим результатом предлагаемой конструкции является непрерывная регенерация пор фильтровальной боковой поверхности ротора с использованием эффекта гидроклина, что приводит к повышению производительности фильтрующей центрифуги.
Поставленный технический результат достигается тем, что в фильтрующей центрифуге, содержащей корпус, расположенный в нем перфорированный ротор, привод вращения ротора, патрубки подачи суспензии и слива жидкой фазы и средство для регенерации, размещенное в зазоре между корпусом и боковой поверхностью ротора и закрепленное на валу, связанном с отдельным приводом, средство для регенерации выполнено в виде валика, имеющего форму овала или многогранника, а его вал установлен параллельно боковой поверхности ротора. Кроме того, вал может быть установлен с эксцентриситетом относительно оси валика.
Установка средства для регенерации боковой поверхности ротора на валу, параллельном этой боковой поверхности, и выполнение его в виде валика, имеющего форму овала или многогранника позволяет создавать в зазоре меду боковыми поверхностями ротора и валика при их вращении высокое пульсирующее противодавление за счет эффекта гидроклина, выдавливающего частицы суспензии из пор перфорации внутрь ротора. Для очистки тонкодисперсных и высоковязких жидкостей с целью повышения регенерирующей способности валика за счет гидроудара целесообразно вал и валик устанавливать относительно друг друга с эксцентриситетом.
Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах предложенного изобретения, позволил установить, что не обнаружен аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам предложенного изобретения, а определение из перечня аналогов прототипа как наиболее близкого по совокупности признаков аналога позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому техническому результату отличительных признаков в предложенном объекте, изложенных в формуле изобретения. Следовательно, данное изобретение соответствует требованию "новизна" по действующему законодательству.
Для проверки соответствия предложенного изобретения требованию изобретательского уровня проведен дополнительный поиск известных решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипа признаками предложенного изобретения, результаты которого показывают, что предложенного изобретения не следует для специалиста явным образом из известного уровня техники, поскольку из уровня техники, определенного заявителем, не выявлено влияние предусматриваемых существенными признаками предложенного изобретения преобразований на достижение технического результата.
Следовательно, предложенное изобретение соответствует требованию "изобретательский уровень" по действующему законодательству.
На фиг. 1 представлен общий вид конструкции фильтрующей центрифуги; на фиг. 2 - осесимметричная установка вала отдельного привода с валиком овальной формы; на фиг. 3 - такая же установка вала отдельного привода с валиком, имеющим форму многогранника; на фиг. 4 - установка вала отдельного привода с эксцентриситетом относительно оси валика овальной формы.
Фильтрующая центрифуга содержит корпус 1, расположенный в нем перфорированный ротор 2, привод вращения ротора 3, патрубки 4 и 5 подачи исходной суспензии и слива жидкой фазы, средство для регенерации боковой поверхности ротора 2 в виде валика 6, установленное на валу 7 параллельно боковой поверхности ротора 2. Валик 6 с валом 7 размещены в зазоре между боковой поверхностью ротора 2 и корпуса 1. Вал 7 связан с отдельным приводом вращения 8. Валик 6 и вал 7 могут быть установлены осесимметрично, как показано на фиг. 2 и 3 или с эксцентриситетом как показано на фиг. 4. Боковая поверхность валика 6 может быть выполнена в виде овала /фиг. 2 и 4/ или многогранника, например, треугольника /фиг. 3/.
Фильтрующая центрифуга работает следующим образом.
Приводы 3 и 8 приводят во вращение ротор 2 и валик 6. По патрубку 4 подается исходная суспензия, которая под действием центробежного поля равномерно распределяется внутри ротора 2 по его боковой перфорированной поверхности.
Под действием центробежного давления жидкая фаза фильтруется через перфорированную поверхность ротора 2, а частицы осадка накапливаются на его внутренней поверхности, при этом мелкие частицы вдавливаются в поры перфорации и заклинивают их. Однако в зазоре между боковой поверхностью ротора 2 и валика 6 за счет эффекта гидроклина создается противодавление, которое выбирает мелкие частицы, застрявшие в порах внутрь ротора 2, одновременно разрушая слой осадка.
Помимо эффекта гидроклина за счет специальной формы валика 6: овальной или многогранной зазор между боковой поверхностью ротора 2 и валика 6 при вращении изменяется, что приводит к дополнительному эффекту гидроудара при пульсациях противодавления в этом зазоре, интенсифицирующему процесс регенерации пор боковой поверхности ротора 2. Таким образом, в течение одного оборота ротора 2 вся его боковая поверхность успевает пройти стадию регенерации. Число пульсаций зависит от формы валика 6. Для овального валика, установленного осесимметрично с валом 7 /фиг. 2/, произойдет за один оборот валика две пульсации противодавления, для треугольного валика 6 - три пульсации противодавления. При установке вала 7 относительно валика 6 с эксцентриситетом /фиг. 4/ пульсации противодавления будут неодинаковые по величине, что увеличивает регенерирующую способность особенно для частиц тонких фракций. Слив жидкой фазы происходит по патрубку 5.
Таким образом, предлагаемая конструкция фильтрующей центрифуги позволяет вести одновременно процессы фильтрования и регенерации, что увеличивает производительность. Уменьшаются затраты времени на остановку и очистку пор боковой фильтрующей поверхности ротора 2 с использованием известных методов: сжатым воздухом, обратным потоком жидкости, вибрацией и т.д. Одновременное использование в устройстве двух эффектов: гидроклина и гидроудара с асимметричной пульсацией давления позволяет развивать высокие противодавления импульсного типа с максимальной величиной до 20-30 атм на локальных участках боковой поверхности ротора 2, происходящих при вращении вблизи поверхности валика 6, что позволяет разделить тонкодисперсные суспензии.
Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании предложенного изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее предложенное изобретение при его осуществлении предназначено для использования в химической, нефтехимической, машиностроительной, металлургической, фармацевтической, микробиологической и других отраслях промышленности, а также при очистке сточных вод промышленных производств и коммунальных служб;
- для предложенного изобретения, в том виде как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных и известных средств и методов;
- средство, воплощающее предложенное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение технического результата.
Следовательно, предложенное изобретение соответствует требованию промышленная применимость.
Формула изобретения
1. Фильтрующая центрифуга, содержащая корпус, расположенный в нем перфорированный ротор, привод вращения ротора, патрубки подачи суспензии и слива жидкой фазы и средство для регенерации, размещенное в зазоре между корпусом и боковой поверхностью ротора и закрепленное на валу, связанном с отдельным приводом, отличающаяся тем, что средство регенерации выполнено в виде валика, имеющего форму овала или многогранника, а его вал установлен параллельно боковой поверхности ротора.
2. Центрифуга по п.1, отличающаяся тем, что вал установлен с эксцентриситетом относительно оси валика.
Дата добавления: 2015-10-21; просмотров: 102 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Классификация фильтров | | | Расчетная часть |
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ, ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ