Результат интеллектуальной деятельности: ДИСКОВЫЙ ВАКУУМ-ФИЛЬТР

Изобретение относится к дисковым вакуум-фильтрам, предназначено для обезвоживания суспензий и может быть использовано в черной и цветной металлургии, а также в химической и в других отраслях промышленности.

Существующие дисковые вакуум-фильтры (патент №2334541, МПК B01D 33/21, 2008.09.27) содержат ванну для суспензий, двухсторонний вал с каналами для отвода фильтрата, размещенные на валу и сообщающиеся с каналами вала фильтровальные сектора, распределительные головки, устройство для перемешивания суспензии.

Наиболее близким по технической сущности является дисковый вакуум-фильтр (патент №2220757, МПК B01D 33/21, 2004.01.10), содержащий ванну с суспензией, расположенный на ней ячейковый вал, образованный из каналов ячейкового вала, к которым подсоединены входные патрубки с секторами фильтра, расположенными по окружности ячейкового вала, образуя диски, установленные с возможностью погружения в ванну с суспензией при вращении ячейкового вала, а также распределительную головку с патрубком для отвода фильтрата.

В вышеперечисленных конструкциях вакуум-фильтров применяются: распределительные головки, подвешенные на цапфах по торцам ячейкового вала с разделением зон вакуума сушки и набора; полые ячейковые валы по принципу «труба в трубе» с расположенными между ними полостями ячеек для удаления фильтрата с секторов и стальные трубопроводы с системой компенсаторов для удаления фильтрата с распределительных головок.

К недостаткам известных вакуум-фильтров можно отнести следующее:

- в распределительных головках имеются множественные перегородки, приливы, мешающие быстрому и беспрепятственному удалению фильтрата из полого ячейкового вала, вследствие чего часть фильтрата возвращается при отдувке в высушенный продукт, что повышает влажность кека.

- в известных вакуум-фильтрах распределительные головки установлены на сферы с подшипниками качения, напрессованными на цапфы, которые смонтированы по торцам ячейкового вала. Фиксация и прижим к ячейковой шайбе распределительной шайбы распределительных головок производится четырьмя шпильками и пружинами, закрепленными на корпусах подшипников скольжения с каждой стороны вала. При этом подключение вакуумных трубопроводов отвода фильтрата от распределительных головок производится снизу распределительных головок, что существенно снижает угол наклона труб и влияет на скорость отвода фильтрата, а значит, тормозит удаление фильтрата из полостей ячейкового вала в полном объеме.

- кроме этого в существующих конструкциях вакуум-фильтрах применены полые ячейковые валы по принципу «труба в трубе» с расположенными между ними полостями для удаления фильтрата. Данная конструкция используется при применении схемы монтажа распределительных головок на цапфы.

- зона набора и зона сушки в существующих головках разделены. Разделение вакуума в сравнении с объединенным вакуумом зон сушки и набора существенно не отличаются по толщине кека при наборе на фильтровальной ткани секторов вакуум-фильтра. Чем больше толщина кека, тем выше производительность.

- большая инерция механизма отдувки кека.

Задача изобретения - максимально полное и быстрое удаление фильтрата из полостей ячейкового вала за счет: изменения конструкции распределительных головок с исключением цапф для крепления распределительных головок к полому валу и установки их на площадках ванны; совмещения зоны набора с зоной сушки внутри распределительных головок; изменения конструкции полого ячейкового вала с целью увеличения сечения полостей ячейкового вала; увеличения угла наклона трубопроводов отвода фильтрата из распределительных головок с применении торцевого подключения изготовленного из эластомера одного вакуум-провода взамен двух стальных труб с каждой стороны.

Технический результат, на достижение которого направлено данное техническое решение, заключается в максимальном снижении влажности кека, увеличении производительности вакуум-фильтра за счет скорости удаления фильтрата при одновременном конструктивном упрощении агрегата.

Указанный результат достигается за счет того, что в дисковом вакуум-фильтре, содержащем ванну с суспензией, расположенный на ней на подшипниках скольжения ячейковый вал с полыми каналами внутри с закрепленными на нем по окружности и рядами секторами в виде дисков, обтянутыми фильтровальной тканью, установленными с возможностью погружения при вращении вала в ванну с суспензией и через которые происходит удаление фильтрата вакуумом, подающимся через ресиверы, вакуум-проводы, в распределительных головках, установленных на площадках ванны, соединены зоны набора и сушки. В ячейковом вале отсутствует полая внутренняя труба, а вакуум-проводы выполнены из эластомера (резины).

На фиг. 1 - показан внешний вид дискового вакуум-фильтра;

на фиг. 2 - распределение технологических зон на дисковом вакуум-фильтре;

на фиг. 3 показана распределительная головка в разрезе.

Дисковый вакуум-фильтр состоит из ванны 1 (см. фиг. 1), в которую подается суспензия (пульпа). На ванну 1 установлен ячейковый вал с подшипниками скольжения. Ячейковый вал состоит из полых каналов, расположенных внутри трубы ячейкового вала. К каждому каналу рядно через переходные патрубки подсоединены расположенные по окружности сектора 2, обтянутые фильтровальной тканью. При вращении ячейкового вала (см. фиг. 2) сектора фильтра погружаются в ванну 1 с суспензией. Вакуум, проходя через ресиверы вакуум системы, вакуум-проводы 3, распределительные головки 4, ячейковый вал и сектора 2, удаляет «фильтрат» в виде влаги и воздуха через фильтровальную ткань, оставляя на поверхности секторов 2 сухой продукт в виде кека, который сбрасывается с поверхности сектора 2 при прохождении через зону отдувки (см. фиг. 2) на транспортер.

При этом технологическая внутренняя труба ячейкового вала (труба в трубе), конструктивно изготовленная для подвешивания распределительных головок на цапфы в отличие от существующих конструкций, отсутствует. То есть распределительные головки 4 «отвязаны» от ячейкового вала и установлены на площадке ванны 1 вакуум-фильтра (см. фиг. 1). При этом распределительные головки 4 существенно упрощаются конструктивно за счет того, что внутри распределительных головок 4 остаются только две перегородки 5, отделяющие зону отдувки от зоны вакуума, а зона сушки объединена с зоной набора (см. фиг. 2).

Применение вакуум-фильтра с использованием предлагаемой конструкцией позволяет значительно снизить влажность кека за счет:

1. увеличения объемов полостей каждого канала ячейкового вала (нет необходимости в конструкции «труба в трубе») в среднем на 30% для большего и максимально быстро удаления «фильтрата» из секторов вакуум-фильтра;

2. увеличения угла наклона вакуум-проводов от распределительных головок до ресиверов до 45-50° для максимально быстрого удаления влаги;

3. применения импульсного клапана для встряхивания VXF26AAZ1JA, Д_у 80, резьба G3", с катушкй 12VDC с DIN разъемом взамен штатных воздухораспределительных механизмов и клапана отдувки, что позволяет сократить время «отдувки» кека для максимального снижения возврата влаги в сектора;

4. объединения в корпусах распределительных головок зон вакуума набора и сушки, что позволяет увеличить производительность вакуум-фильтра при снижении влажности продукта.

5. применения вакуум-проводов с отводами из эластомера, установленных по ходу движения фильтрата к торцам распределительных головок (а не снизу), что позволит исключить применение компенсаторов и стальных вакуумпроводов отвода фильтрата из зон набора и сушки (применена одна труба из эластомера с каждой из распределительных головок взамен двух стальных).

При этом применение труб из износостойкой резины (эластомера) с углом 45° существенно облегчают доступ при ремонте узлов роторной мешалки.

Технический результат - максимальное снижение влажности кека, увеличение производительности вакуум-фильтра за счет скорости удаления фильтрата при одновременном конструктивном упрощении агрегата.