Результат интеллектуальной деятельности: Питатель для засыпки фильтрующего материала в вертикальный фильтр

Изобретение относится нефтяной и химической промышленности, а именно к устройствам для подачи сыпучих фильтрующих материалов в вертикальные фильтры.

Известен бункер для сыпучих материалов, содержащий емкость (патент RU №2201389, МПК B65G 65/30, опубл. 10.07.2002 в Бюл. № 19), днище в виде усеченной пирамиды, шибер и устройство пневмоимпульсного обрушения с выхлопными соплами, причем выхлопные сопла смонтированы на ребрах днища и введены в объем бункера на нескольких уровнях, причем первый уровень сопел расположен на высоте 3-5 диаметров сопла от нижнего среза бункера, а последующие уровни расположены на высотах с шагом от 0,1 до 0,3 длины ребра днища.

Недостатками бункера являются сложность изготовления и обслуживания, связанная с наличием пневмоимпульсного дорогостоящего оборудования и точного распределения сопел, и невозможность использования для загрузки фильтров, так как нет отделения по величине гранул (фракционности) материала.

Известно также разгрузочное устройство (ав.св. SU №338469, МПК B65G 65/30, опубл. 15.05.1972 в Бюл. № 16) для бункеров с сыпучим материалом, склонным к сводообразованию, содержащее бункер и установленный в нем вращающийся сводообрушитель, причем сводообрушитель выполнен в виде двух вертикальных концентрично расположенных труб, из которых наружная заглушена снизу и снабжена отверстиями, расположенными по винтовой линии, а внутренняя труба подключена к источнику сжатого воздуха.

Недостатками устройства являются сложность изготовления и обслуживания, связанная с наличием пневматического оборудования, и невозможность использования для загрузки фильтров, так как нет отделения по величине гранул (фракционности) материала.

Наиболее близким по технической сущности является питатель для сыпучих материалов (ав.св. SU №895846, МПК B65G 65/30, опубл. 07.01.1972 в Бюл. № 1), содержащий раму, на которой установлен с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси посредством упругих элементов наклонный лоток, причем он снабжен диафрагмой, установленной на раме с возможностью перекрывания выпускного конца лотка, причем последний имеет замкнутое поперечное сечение.

Недостатком питателя является невозможность использования для загрузки фильтров, так как нет отделения по величине гранул (фракционности) материала.

Технической задачей предполагаемого изобретения является создание конструкции питателя для засыпки фильтрующего материала в вертикальный фильтр, позволяющего собирать в бункере гранулы фильтрующего материала необходимой величины.

Техническая задача решается питателем для засыпки фильтрующего материала в вертикальный фильтр, включающим раму, на которой установлен наклонный лоток и конический бункер, диафрагму, установленную с возможностью перекрытия потока фильтрующего материала.

Новым является то, что конический бункер установлен над наклонным лотком, изготовлен с углами, превышающими угол естественного откоса фракций фильтрующего материала, и оснащен сверху сменной решеткой с ячейками, не пропускающими фракции фильтрующего материала больше, чем необходимо для слоя загрузки вертикального фильтра, причем диафрагма установлена в нижней части бункера в виде съемного шибера, который изготовлен в виде решетки, пропускающей гранулы фракций фильтрующего материала, размеры которого меньше, чем необходимо для слоя загрузки вертикального фильтра.

На чертеже изображена схема питателя с продольным разрезом.

Питатель для засыпки фильтрующего материала в вертикальный фильтр включает раму 1, на которой установлен наклонный лоток 2 и конический бункер 3, диафрагму 4, установленную с возможностью перекрытия потока фильтрующего материала 5. Конический бункер 3 установлен над наклонным лотком 2, изготовлен с углами, превышающими угол естественного откоса фракций фильтрующего материала 5, и оснащен сверху сменной решеткой 6 с ячейками, не пропускающими фракции фильтрующего материала больше, чем необходимо для слоя загрузки вертикального фильтра (не показаны). Диафрагма 4 установлена в нижней части бункера 3 в виде съемного шибера, который изготовлен в виде решетки, пропускающей фракции фильтрующего материала 5 меньше, чем необходимо для слоя загрузки вертикального фильтра.

Конструктивные элементы и технологические соединения, не влияющие на работоспособность питателя, на чертеже не показаны или показаны условно.

Питатель работает следующим образом.

Предварительно технологические службы определяют для операций очистки вертикальным фильтром сколько слоев понадобится для достижения необходимого результата, какой фильтрующий материал, с какой величиной гранул и в каком объеме необходимы для каждого слоя этого фильтра. Исходя из этих данных вертикальный фильтр загружают слоями фильтрующего материала. Для этого раму 1 с лотком 2 и бункером 3 устанавливают на горизонтальную поверхность 7, например, при помощи проушин 8, в месте загрузки. Снизу бункера 3 устанавливают диафрагму 4, решетка которой пропускает гранулы фильтрующего матерала, меньше необходимых для первого слоя. На упоры 9 бункера 3 сверху устанавливают решетку 6 с ячейками, не пропускающими гранулы фильтрующего материала первого слоя вертикального фильтра больше, чем необходимо для этого слоя. Сверху в бункер 3 засыпают в необходимом объеме для первого слоя гранулы фильтрующего материала 5, который сразу же отсеивает гранулы, несоответствующих (крупных и мелких) размеров, проходя соответственно черед решетку 6 и решетку диафрагмы 4. Снизу бункера 3 мелкие несоответствующие гранулы по ссыпаются по лотку 2 и убираются, а крупные - остаются сверху на решетке 6. После этого раму 1 с помощью, например, проушин 8 перемещают к вертикальному фильтру, конец 10 лотка располагают над засыпным люком (не показан) фильтра, диафрагму 4 выдергивают из бункера 3, ссыпая фильтрующий материал 5 по лотку 2 в вертикальный фильтр. Фильтрующий материал 5 не застревает в бункере 3, так как его углы превышают угол естественного откоса фракций фильтрующего материала 5 любого из слоев.

Раму 1 питателя опять переносят в место загрузки. Решетку 6 извлекают вместе с крупными гранулами, которые утилизируют, и ставят соответствующую второму слою фильтрующего материала 5 решетку 6. Диафрагму 4 также меняют на соответствующую второму слою фильтрующего материала 5. Остальные операции по загрузке вертикального фильтра для этого и последующих в необходимом объеме слоев фильтрующего материала 5 повторяются и осуществляются в той же последовательности, что и описаны выше.

Использование этого питателя также исключает операцию двойного просеивания для каждого слоя фильтрующего материала, что значительно ускоряет процесс загрузки или замены слоев фильтрующего материала.

Пример конкретного выполнения.

Для очистки попутно добываемой воды на месторождениях республики Татарстан используется вертикальные фильтры объемом 50 м.куб., которые должны загружаться с верхнего бокового штуцера - засыпного люка, расположенного на высоте более 10 метров. При этом должен соблюдаться порядок загрузки материала по гранулам - периодичность загрузки различных фракций по объему. В качестве фильтровального материала используют твердые сферические гранулы состоят из кремнийсодержащих пород - они за счет большой площади поверхности, покрытой мелкими порами способствуют поглощению (адсорбция) органических примесей, а также нефти и мех. примесей.

Раму 1 с лотком 2 и бункером 3 устанавливают на горизонтальную поверхность 7 при помощи проушин 8, в месте загрузки. Снизу бункера 3 устанавливают диафрагму 4, решетка которой пропускает гранулы фильтрующего материала размером менее 2,5 мм по максимальному размеру. На упоры 9 бункера 3 сверху устанавливают решетку 6 с ячейками, не пропускающими гранулы фильтрующего материала первого слоя вертикального фильтра больше 4 мм по одному из размеров. Сверху в бункер 3 засыпали в объеме 4 м³ для первого слоя гранулы фильтрующего материала 5, который сразу же отсеивает гранулы, несоответствующих (крупных - более 4 мм и мелких - менее 2,5 мм) размеров, проходя соответственно черед решетку 6 и решетку диафрагмы 4. Снизу бункера 3 мелкие несоответствующие гранулы по ссыпаются по лотку 2 и убираются, а крупные - остаются сверху на решетке 6. После этого раму 1 с помощью, например, проушин 8 перемещают к вертикальному фильтру, конец 10 лотка располагают над засыпным люком (не показан) фильтра, диафрагму 4 выдергивают из бункера 3, ссыпая фильтрующий материал 5 по лотку 2 в вертикальный фильтр. Фильтрующий материал 5 не застревает в бункере 3, так как его углы превышают угол естественного откоса фракций фильтрующего материала 5 любого из слоев.

Раму 1 питателя опять переносят в место загрузки. Решетку 6 извлекают вместе с крупными гранулами, которые утилизируют, и ставят соответствующую второму слою фильтрующего материала 5 решетку 6, пропускающую гранулы размером более 2,5 мм по одному из размеров. Диафрагму 4 также меняют на соответствующую второму слою фильтрующего материала 5 - 1,7 мм по максимальному размеру. Засыпали 17 м³ фильтрующего материала 5 в бункер 3. Остальные операции по загрузке вертикального фильтра для этого слоя фильтрующего материала 5 повторяются и осуществляются в той же последовательности, что и описаны выше.

Для третьего слоя использовали решетку 6, пропускающую гранулы размером более 1,7 мм по одному из размеров, а диафрагму - 0,7 мм по максимальному размеру. Засыпали 17 м³ фильтрующего материала 5 в бункер 3. Остальные операции по загрузке вертикального фильтра для этого слоя фильтрующего материала 5 повторяются и осуществляются в той же последовательности, что и описаны выше (см. загрузка первого слоя).

Предлагаемый питатель для засыпки фильтрующего материала в вертикальный фильтр позволяет собирать в бункере и загружать в вертикальный фильтр гранулы фильтрующего материала необходимой величины для соответствующего слоя.