Фильтрпресс и роторный диск для фильтрпресса

СОЮЗ СОВЕТСКИХСООИА ЛИСТИЧ ЕСНИХРЕСПУБЛИН1531841) 4 01 Л 25 12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЕН к 1 ильтрь степень епии быст трцронной ет опорные тренн го сеч я ее о й по- ения, сево, 8 и ГмбХ (АТ) ди скиваломтью вро вспо ство ССС 2. 1948. Р 11 Ы 11 щенияога 8. дстп 7 О Б 2 Г 7 ЗЛЛ 15 Й.ЮО Ю Сл(57) Изобретение отнн ит прессам и позволяет пн и обезвоживания при обесле рого удаления сухой Ьиль лепеики. Фильтр-пресс им плиты 2, оболочку 4 с вн лостью круглого поперечн оснащеннуо устройством дю го перемещения, роторные жестко связанные с полым установленные с возможно и перемепения относитель тельного яильтруыцего ср1531841 бИ О б бФ фиа 12 Составитель К.Пильедактор Л.Гратилло Техред М,Ходанич Корректор М.Кучерявая Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101 каэ 7968 1 ИПИ Госу 8 Тираж 600 арствецного комитета по иэобрете 113035, Москва, Ж, Раушск Подписноеям и открытиям при ГКНТ СССР наб., д, 4/51531841Фци гг,: г:,цые рамы 6 устацовлецы с колини; цзором к оболочке 4, образующим соединенные между собойкаис.ри дцц пульп 30. 1(амеры фильтрат 31 осцищс цы выпускной трубой 105 с игц ускцым клапаном (затвором),проходящий по оси корпуса, Оболочка 4 ц оцорцые плиты 2 закреплены на стацццс независимо от фильтровальных рам 6, Торцовые стенки 14 опорнойплиты сцабжецы О-образными уплотнительцымц кольцами и выполнены с пазамп, цмеющцм поперечное сечение в виде ласточкцца хвоста. Уплотнительцые кольца размещены в пазах, связанных с подводом в цих напорной среды. Имеются также опорное устройство, устройство для перемещения пологовала в осевом направлении относительно станины. Роторный диск снабженэксцентрично установленными подпружиненными направляющими втулками,образующими полость изменяемого объема, и двумя жесткими плитами с размещенным между ними диском,установленными на ступице. Роторный дискможет иметь также плавающие по осиблоки, установленные с возможностьюих заполнения напорной средой в двухрабочих направлениях, при этом блокивыполнены в виде поршень-цилиндра.2 с. и 9 з.п. ф-лы, 12 ил.Изобретение относится к фильтр- прессу и роторцому дцску фильтр-пресса еЦель изобретения - повышение степени обезвоживания прц обеспечении быстрого удаления сухой фцльтрациоццой лепешки.11 фиг. 1 представлен фильтр-пресс и замкцутом паложеццц корпуса, ца фиг. 2 - то же, и открытом положении корпуса; и фцг, 3 - то же, и замкнутом цоложеццц корпуса, частцчцыц разрез; ца фцг. 4 - то же, Фрагмент и увеличенном масштабе, и фцг. 5 разрез Л-Л ца фцг. 3; и фцг. 6 разрез Б-В ца фцг. 3; ца фиг.- роторцый диск, продолц.й разрез; ца фиг. Я - то же, и увелцчегцом ма сштабе, ца фцг, 9 - расположецце ротор- ного диска со стороны полого вала; ца фцг. 10 - роторцый диск, общий вид, ца фцг. 11 и 12 - то же, оснащенный плавающими блоками, общий вид.Фильтр-пресс 1 состоит цз расположеццых ца станине параллельцо ца расстоянии друг от друга опорных плит 2, связанных друг с другом шинами 3. На шинах 3 установлены с возможностью продольного перемещения две, оболочки 4 корпуса, преимущественно цилиндрической формы, которые расположены по обе стороны средней опорной плиты 2, В пространстве, ограниченном оболочками 4 корпуса, в замкнутом состоянии расположены аксиально друг за другом несколько фильтрблоков 5, каждый из которых состоитиз фильтровальной рамы 6 и соответст вующего роторного диска 7. Роторныедиски 7 жестко связаны с полым валом8 и установлены с возможностью вращения. Фильтровальные рамы 6 независимо от оболочек 4 корпуса поддержи ваются опорными плитами 2.Итанги 9 и труба 10 равномернораспределены по периметру фильтровальных рам (фиг. 6).Предусмотрены опорные обечайки11. Оболочки 4 корпуса в верхнейчасти имеют минимум одно отверстие12, работающее на впуск и выпуск. Внижней части каждая оболочка 4 корпуса имеет минимум один затвор 13. Каж дая из камер ограничена по торцам содной стороны средней опорной плитой2, а с другой стороны - торцевойстецкой 14. Торцевые стенки 14 аксиальцо связаны с опорными плитами 45 2 и поддерживаются ими. Их расстояние от наружных опорных плит 2 примерно соответствует осевой длинеоболочки 4 корпуса, тем самым благодаря осевому перемещению соответствующая камера фильтрата может полностью освобождаться (фиг. 2), Для опорфильтровальцых рам 6 в опорных плитах 2 предусмотрены две различные,формы выполнения опорных устройств.По первой форме выполнения (фиг.23 и 6) выполнена левая камера фильтрата, Согласно этому примеру выполнения через фильтрационные камерыпроходят две расположенные по оси5 1 штанги 9, закрепленные и на опорной плите 2, и на торцевых стенках 14, а торцевые стенки 14 установлены в осевом положении и держат фильтровальиые рамы 6, снабженные для этой цели соответствующими выступами. Сн зу рамы 6 подпираются трубой 10, проходящей аксиально через фильтрационные камеры и имеющие опору, минимум, в средней опорной плите 2, Штанги 9 и труба 10 равномерно распределены по периметру фильтровальиых рам (фиг. 6).Правая фильтрационная камера на фиг. 2, 3 и 7 выполнена по второй форме выполнения.По этому примеру средняя опорная плита 2 и торцевые стенки 14 в верх ней части периметра Жильтровальной рамы 6 связаны друг с другом с помощью опорных обечаек 11, имеющих в поперечном сечении примерно форму четверти круга и закрепленных по обеим сторонам верхней высшей точки фильтровальной рамы 6 на средней опорной плите 2 и торцевых стенках 14, а обечайки 11 перекрывают камеры в верхней части примерно до середины (фиг. 4).Опорные обечайки 11 представляют собой пластины из металла, жести или полимерного материала и на них закреплены камеры 6 с помощью пальцев с резьбой, а снизу камеры 6 поддерживаются трубой 1 О. Секционирова" ние опорной конструкции в фильтрационной камере на две опорные обечайки 11 имеет то преимущество, что при техобслуживании одна нз опорных обечаек может быть демонтирована, а другая держит фильтрационную раму. Во избежание загрязняющих налетов в пространстве между опорными обечайками на опорных плитах 2 и торцевых стенках 14 желательно заполнять их насадкой в виде полос (фиг. 7).С помощью гидравлического блока (фиг. 3) (цилиндр 15 и поршневая тяга 16) каждая оболочка 4 корпуса перемещается по оси, причем цилиндр 15 закреплен на оболочке 4 корпуса, а поршневая тяга 16 - на внешней опорной плите 2. Предусмотрено устройство для перемещения полого вала в осевом направлении относительно станины. Для этого на шинах 3 уста,новлена передвигаемая по оси плита 531841 617, на которой закреплен приводнойблок 18 для вращения полого вала 8,Плита 17 с правой опорной плитой 2связана с помощью гидравлического5блока, состоящего иэ цилиндра 19 и и- поршневой тяги 20. Цилиндр 19 закреплен на плите 17, а поршневая тяга20 - на правой опорной плите 2. Спомощью этого гидравлического блокаможно заменять плиты 7, приводнойблок 18, вал 8 и роторные диски 7.Штанги 9 (фиг. 3) могут быть выполнены в виде труб, имеющих в промежуточных пространствах между роторными дисками 7 и фильтровальными рамами 6 отверстия, служащие подводящими линиями для промывочной водысжатого воздуха и т.п. Труба 1 О имеет трехходовой клапан 21, через который может выпускаться фильтрат.Аункцию штанг во втором вариантевыполняет рама 22 в виде клетки илитубуса, связывающая торцевую стенку25 14 с внешней опорной плитой 2 посредством болтовых соединений.фильтрационная камера (фиг. 4)с торцов, с одной стороны, ограничена средней опорной плитой2, а с другой - торцевой стенкой 14 н снаружи закрыта оболочкой4, выполненной в виде тубуса и установленной посредством опорных серъг23, в которых выполнены отверстиядля направляющих шин 3 (преимущест 35венно трех, равномерно распределенныхпо периметру фильтр-пресса).Средняя опорная плита 2 и праваяторцевая стенка 14 по своему периметру имеют кольцевой паз 24 или 25, вкотором расположено уплотняющее Ообразное кольцо 26. Оболочка 4 корпуса иа своем конце имеет обработанные,уплотнительные поверхности 27, которые в открытом положении фильтрационной камеры находятся в основном внеобласти ее воздействия. Кольцевыепазы 24 и 25 имеют сечение преимущественно в виде ласточкина хвоста,50сужающегося в направлении к их свободной стороне, а кольцевые уплотнения 25 прилегают к их торцам. Камеры снабжены направленными наружу соединительными камерами, через которые55в камеру может вводиться напорнаясреда, в частности сжатый воздух, чтопозволяет отказаться от точной обработки уплотнительиых поверхностейна оболочках 4 корпуса, средних опор 1531841ных плитах 2 и торцевых стенках 14. Лльтерцативно уплотнительным кольцом 26 могут быть уплотнения из вспученных тел, заполняемых сжатым воздухом.Каждый Фильтровальный блок (Фиг.3)5 состоит из рамы 6 и роторного диска 7. блоки расположены симметрично,т.е. каждая Фильтровальная рама 6 имеет по обеим сторонам вспомогательное Фильтрующее средство 28, например, в виде перфорированной плиты или полотна и каждый роторный диск 7 с обеих сторон снабжен прессующими поверхностями 29, Осадок 30 Фильтра (Фиг, 4) находится между Фильтрующнм средством 28 и прессующимиповерхностями 29 (камеры для пульпы). Полости, образованные вспомогательными Фильтруюврми средствами 28 камеры 31 Фильтрата,у трубы 1 О закрыты (нижняя часть Фиг. 4). Роторные диски выполнены полыми и их внутреннее пространство связано с отверстием полого вала Я. Между Фильтрационными каме рами и валом 8 имеется зазор 32, а между роторными дисками 7 и рамами 6 с одной стороны и оболочкой 4 корпуса с другой стороны имеется зазор 33. Поэтому, как только оболочка 4 корпуса оттягивается от О-обраэных колец 26 и средней опорной плиты 2 или торцевой стенки 14 или как только разъединяется уплотнение вследствие удаления воздуха из уплотцительных камер, оболочка может свободно скользить, не касаясь роторных дисков и фильтровальной рамы, и из-за имеющегося промежуточного пространства не испытывает воздействия со стороны осажденных там примесей. Конструкция роторного диска (Фиг. 7) состоит из диска ступицы 34, закрепленного на вращающемся валу 8 и имеющего несколько эксцентрично расположенных направляющих втулок 35, приваренных к диску ступицы 34. Ро- . торный диск 7, кроме того, состоит из двух жестких плит 36, которые имеют форму круга и расположены по обеим сторонам диска ступицы 34. Эти плиты 36 образуют прессующие поверхности роторного диска, установлены на валу 8 с возможностью осевого перемещения и уплотнены с помощью О-об разных кольцевых уплотнений 37, находящихся в соответствующих кольцевых пазах. Плиты 36 защищены от поворота по отношению к валу с помощью направляющих цапф 38, выполненных в виде втулок, которые вставлены в направляющие втулки 35 через соответствующие отверстия в плитах 36. Обе плиты 36 роторного диска 7 тягиваются друг с другом возвратной пружиной 39. По своему наружному периметру обе плиты 36 связаны друг с другом посредством упругого кольцеобразного уплотнения 40, имеющего в основном У- или П образную форму. Внешние цапфы этого уплотнения 40 закреплены на внутренних сторонах плит 36. Полость 4 1, замкнутая плитами 36, уплотнением 40 и валом 8, по меньшей мере через одно отверстие, выполненное в вале 8, связана с осевым отверстием 42 полого вала 8, За счет нагнетания напорной среды иэ полого вала 8 через поперечное отверстие 43 в полость 41 расстояние между плитами 36 может увеличиваться несмотря на стягивающее усилие пружин 39. Каждая иэ плит на ее внешней стороне, образующей прессующую поверхность, имеет минимум одно поперечное отверстие 43, идущее от внутренней до внешней кромки плиты.Направляющие втулки 38 Ъиг. 8) удерживающие плиты 36 на диске ступицы 34, имеют на своем внешнем конце Фланцевое кольцо 44, установленное на плите 36 с помощью болтов 45, О-образное кольцевое уплотнение 46 в зоне паза между фланцевым кольцом 44 и цилиндрическим участком 47 направляющей втулки 38 уплотняют полость 41 снаружи. Возвратная пружина 39 расположена внутри пространства, замкнутого втулками 38, и установлеца с помощью шайбы 48 и болта 49 на сланцевом кольце 44 одной из направляющих втулок. На другом конце пружина 39 крепится с помощью такой же шайбы 48, болта 49 и гайки 50, навинченной на ее выступающий наружу конец болта 49, при таком креплении с помощью гайки 50 может бьггь установлено определенное усилие возвратной пружины 39. Уплотнение 40 в поперечном сечении по обе стороны Б-образного участка имеет внешние цапфы 51, которые плотно зажаты мсжду шайбами 52 и внутренней стороной плиты 36 с помощью болтов 53. При заполнении полости 41 напорной средой обе плиты 36 разжимаются в направлении стрелки А, причем 11-образноев поперечном сечении уплотнение 40соответственно деформируется . Когдадавление в полости 41 спадает, возв 5ратные пружины 39 вновь сводят обеплиты до тех пор, пока они упрутсяв торцы направляющих втулок 35.Уплотнение со стороны вала (Фиг.9) 10осуществляется с помощью устройства,в котором между диском ступицы 34 икаждой из плит 36 имеется эластичноеуплотнительное кольцо 54 0-образногопоперечного сечения, зажатое на пли"те 36 посредством кольцеобразной шайбы 55 и болта 45, а на диске ступицы34 - зажатое посредством соответствующей кольцеобразной шайбы 56 и болта 45.20Выступы 57 и соответственно желоб"ковые углубления в шайбах 56 могут,облегчить монтаж и улучшить функциюуплотнения.Доступ от отверстия 42 вала 8 к 25полости 41 между плитами 36 осуществляется через поперечное отверстие43 в стенке вала 8, а также черезпродолжающее его отверстие 58 в диске ступицы 34. Материалом для уплотнений 40 и 54 Ц-образного поперечного сечения служит материал, преимущественно упрочненный тканью, резиной или полимерным материалом. Такие материалы могут без повреждениявыдерживать при установке соответствующих геометрических размеров рабочие давления, достигающие величиипорядка до 20 барс сохранением высокой эластичности,40На валу 10 показана плита 36 стремя равномерно распределеннымина ней направляющими втулками 38,фланцевые кольца 44 которых закреплены на плите 36 болтами 45. От середины плиты 36 до торца проходяттри равномерно распределенных поперечных отверстия 43, Они идут по дуге так, что при пуске против часовойстрелки происходит передвижение осад 50ка наружу по этим ребрам.Роторный диск 7 (фиг. 11) состоитиз связанного с полым валом 8 дискаступицы 34, выполненным так же, какдиск ступицы 34 (Фиг. 7).Вместо направляющих втулок 35 дискступицы 34 имеет гидравлические илипневматические блоки (поршень 59 -цилиндр 60), плавающие на диске ступицы 34, при этом поршень 59 соединен с одной из плит 36, а цилиндр60 - с другой плитой 36. Так как блоки (поршень-цилиндр) передают вращение от.дисков ступиц плитам, они выполняются жесткими в направлении,поперечном их продольной оси. Плиты36 могут иметь на своих краях противоположно направленные осевые фланцевые кольца 61 и 62 вставленные другв друга и уплотненные по отношениюдруг к другу с помощью О-образныхколец 63, установленных на переднейкромке внутренней стороны внешнегофланцевого кольца 61.В качестве блоков (поршень 59цилиндр 60) используются преимущественно блоки двойного действия, у которых цилиндрические камеры 64 и 65,расположенные по обе стороны поршня,могут заполняться напорной средой.Тогда можно раздвигать плиты 36 однаот другой для заполнения камеры 65,а для заполнения другой камеры 64напорной жидкостью - приближать плиты одна к другой. Для этого предусмотрены два трубопровода 66 и 67 вполом валу 8. Заполнение камер 64 и65 возможно с помощью клапанного механизма (не показан), осуществляюще 1 го переключение рабочей среды в различные камеры цилиндров.На фиг. 12 представлены упрощенные по действию блоки (поршень 68- цилиндр 69), где возврат плит 36 в исходное положение осуществляется с помощью пружинных механизмов 70.В этом случае для работы блоков поршень 68 - цилиндр 69 можно употреблять лишь подающий трубопровод 71 для напорной среды.Принцип действия фильтр-пресса следующий.Перед началом работы фильтрационные камеры закрываются оболочками 4 корпуса, примыкающими к средней разделительной плите 2 Фильтр-пресса. Затем подлежащая Фильтрации пульпа непрерывно выводится через затвор 13, Выведенные вместе с пульпой газообразные и летучие компоненты уходят через отверстия 12, фильтрат проходит через вспомогательные Фильтрующие средства 28 в расположенные за ними камеры фильтрата и оттуда в выпускную трубу 10. В процессе движения полый вал 8 с помощью приводного блока 18 приводится в медленное вращение. ко 1531841тор и п, г реверсироваться, вследствие чс:го пульпа в фильтрационной камере находится в постоянном движении благодаря чему обеспечиваетсяУ5 равцомерцое осаждение осадков на вспомогательных фильтрующих средствах 28. При этом полый вал 8 с помощью гццравлических блоков 19 и 20 может приводиться в возвратно-посту 1 О пательцое движение, преимущественно с умецьппающейся амплитудой, чтобы осадок фильтрата равномерно обработать в соответствии с его структурой ца вспомогательном фильтрующем средстве. 1(огда ца вспомогательном ильтрующем средстве собирается достаточное количество осадка, подводится следующая порция пульпы и останавливается вал 8. Затем полым валом 8 к роторцым дискам подается напорная среда (вода или гидравлическое мас" ло), которая разжимает плиты 36, противодействуя силе сжатия пружин 39, и прижимает осадок на вспомогатель ных фильтрующих средствах для его дальнейшего обезвоживания. Остающаяся в фильтрациоццой камере пульпа выводится через затвор 13 и идет ца следующий цикл фильтрования. Затем напорная среда выпускается из роторцых дисков 7. Сжатый воздух при необходимости может вдуваться через трубчатые штанги 9 для дальнейшей сушки осадков в фильтрационные камеры, Сжатый воздух одцовремеццо выводит35 шлам цз фильтрационных камер, если оц еще це полностью выведен через затворы 13, Затем фильтрационные камеры открываются осевым перемещением40 оболочек 4 корпуса. Пространство под блоками 5 теперь полностью открыто ц осадки при вращении вала 8 и благодаря плитам 36, соприкасающимся с осадками, могут удаляться со вспомогательных фильтрующцх средств 28, Для этого роторные риски 7 могут разжиматься упомянутым ранее образом или вал 8 с помощью гидравлических блоков 19 и 20 может совершать возвратно-поступательное движение. С помощью трехходового клапана 21 возможна также обратная промывка, при этом в рамы подводится промывочная жид%ость. Зто может происходить 55 как при открытом, так и при закрытом корпусе, В дальнейшем возможно заполнять фильтрационные камеры промывочцой жидкостью, которая подводится по штангам 9 с отверстиями или соплами, а затем промывочная жидкость выпускается со стороны затвора 13,Осадки при очистке могут свободно выводиться из камеры вниз без соприкосновения с уппотнительными поверхностями. Поэтому эти уплотнительные поверхности остаются чистыми или требуют лишь минимальных затрат на очистку. Благодаря промежуточным объемам между фильтрующими блоками и оболочкой корпуса не требуется полная очист ка фильтрационной камеры после ее опорожнения, так как оставшиеся загрязнения не оказывают вредного действияФормула изобретения1. фильтр-пресс, содержащий горизонтально расположенный на станине корпус с затвором для пульпы, опорные плиты, оболочку, внутренняя полость которой имеет круглое поперечное сечение, нескоколь расположенных в корпусе по оси друг за другом фильтровальных рам, камеры фильтрата, закрытые в радиальной плоскости вспомога" тельным фильтрующим средством, камеры для пульпы, образованные между вспомогательным фильтрующим средством и жестко связанным с полым валом роторцым диском, установленным с возможностью вращения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения степени обезвоживания при обеспечении быстрого удаления сухой фильтрациоцной лепешки, он снабжен устройством для осевого перемещения оболочки корпуса и устройством перемещения роторного диска относительно ,вспомогательного фильтрующего средст ва, фильтровальные рамы установлены с кольцевым зазором к оболочке, образующим соединенные между собой камеры для. пульпы, а камеры фильтрата оснащены выпускной трубой с выпускным клапаном, проходящей по оси кор" пуса, при этом оболочка и опорные плиты закреплены в станине независимо от фильтровальных рам.2, Фильтр-пресс по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что торцовые стенки порной плиты снабжены О-образными уплотцительцыми кольцами и выполнены с пазами, имеющими попеоад 13 1531841ти6. Фильтр-пресс по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он снабжен устройством для перемещения полого вала в осевом направлении относительно станины.7. Роторный диск для фильтр-пресса, содержащий проходящий через фильтр-пресс полый вал и несколько размещенных на нем на расстоянии друг от друга с возможностью вращения дисков, содержащих связанную с отверстием полого вала полость, закрытую двумя симметрично расположенными относительно друг друга вспомогательными фильтрующими средствами, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,35 ное сечение в виде ласточкина хвоста, при этом уплотнительцые кольца размещены в пазах, связанных с подводом в ннх напорной среды.3. Фильтр-пресс по и. 1, о т л и 5 ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен опорным устройством, выполненным в виде опорной стенки и полых штанг с затворами, прикрепленных к опорным плитам.4. Фильтр-пресс по п. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что опорное устройство выполнено в виде прикрепленных к опорной плите обечаек, имею щих вид дуги окружности, дополнительной опорной станки и клеточной рамы, при этом дополнительная опорная стенка прикреплена к опорной плите посредством клеточной рамы.5. Фильтр-пресс по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что оболочка выполнена с затвором в нижней ее часс целью повышения степени обезвоживания при обеспечении быстрого удаления сухой фильтрациацной лепешки, он снабжен эксцентрично установленными подпружиненными напра лчюцими втулками, образующими поло.ть изменяемого объема, двумя жесткимц плитами с размещенным. между ними диском, установленными на ступице, ц эластичными уплотнительцыми элементамн,закрывающими полость, ограничеццую жест 1. кими плитами, при этом плиты расположены на полом валу с воэможностьюосевого перемещения.8. Роторный диск по п. 7, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он снабжен ребром, проходящим ио его оси, и У-образными уплотнениями по наружному периметру и внутреннему периметру вблизи полого вала.9. Роторный диск ио и. 7, о т л ич а ю щ и й с я тем, что плиты ротора установлены на полом валу с помощью О-образных колец.10. Роторцый диск по и. 7, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что он снабжен несколькими плавающими по оси блоками в виде поршень-цилиндра, при этом поршень каждого блока соединен с одной жеской плитой, а цилиндр - с другой жесткой плитой, блоки связаны с линией регулируемого подвода напорной среды, проходящей вдоль полого вала.11.Роторный диск ио п, 7, о т л ич а ю щ и й с я тем, что блоки установлены с возможностью пх заполнения напорной средой в двух рабочих направлениях.