Вакуумный фильтр-сгуститель

 

1. ВАКУУМНЫЙ ФИЛЬТР-СГУСТИТЕЛЬ , содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженный в верхней части радиальными опорными балками, между которыми раэм цены фильтрующие секции, снабженные патрубками для отвода фильтрата в вакуумную магйстргшь, гребковое устройство, установленное на раме, соединенной с приводе враицеиия, и крышку, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и коэффициента использования фильтра, он снабжен вибрационным устройством, а фильтрующие секции выполнены из металлической сетки, закрепленной на жестком каркасе, и снабжены амортизаторами, соединяющими их с корпусом, при зтом патрубки для отвода фильтрата в вакуумную магистраль свободно установлены в фильтрующих секциях. 2.Фильтр-сгуститель по п.1, о т личающийся тем, что вибрационное устройство выполнено в виде зубчатого венца, установленного на ; раме гребкового устройства, и толкателя , установленного на каждой фильтрукяцей секции и взаимодействующего 1 с зубчатым венцом. 3 .Фильтр-сгуститель по п.1, о т личающийся тем, что вибрационное устройство выполнено в виде рамы из радиальных связей, соединен ных между собой перемычками, и вибо ратора, установленного на радиальных опорных блоках и соединенного с рамой , при этом фильтрующие секции жестко закреплены на радиальных связях. СП) л л ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 8 01 D 33 32

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCK0IVlY CBHPETHlbCTBY (21) 3491999/23-26 (22) 22.09 ° 82 (46) 15.01 ° 84. Бюл. 9 2 (72) А.С. Макаров и A.Ñ. Раппопорт (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт алюминиевой, магниевой и электродной промьаленности (53) 66.067.36(088.8) (56) 1. Беляев A.H. Металлургия легких металлов. M., "Металлургия", 1970 с. 119, рис. 44.

2. Авторское свидетельство СССР

В 505288, кл ° В 01 D 33/00, 1974. (54) (57) 1. ВАКУУМНЫЙ ФИЛЬТР-СГУСТИТЕЛЬ, содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженный в верхней части радиальными опорныци балками, между которыми размещены фильтрующие секции, снабженные патрубками для отвода фильтрата в вакуумную магистраль, гребковое устройство, установленное на раме, соединенной с приводом вращения, и крышку, отличающийся тем, что, с целью повышения проиэво„„Su„„1.066627 А дительности и коэффициента использования фильтра, GH снабжен вибрационным устройством, а фильтрующие секции выполнены иэ металлической сетки, закрепленной на жестком каркасе, и снабжены амортизаторами, соединяющими их с корпусом, при этом патрубки для отвода фильтрата в вакуумную магистраль свободно установлены в фильтрующих секциях.

2. Фильтр-сгуститель по п.1, о тл и ч а ю шийся тем, что вибрационное устройство выполнено в виде зубчатого венца, установленного на раме гребкового устройства, и толкателя, установленного на каждой фильтрующей секции и взаимодействующего O с зубчатым венцом.

3. Фильтр-сгуститель по п.1, о т л и ч а ю шийся тем, что вибрационное устройство выполнено в виде рамы из радиальных связей, соединенных между собой перемычками, и виб- д ратора, установленного на радиальных опорных блоках и соединенного с рамой, при этом фильтрующие секции жестко закреплены на радиальных связях.

1066627

5О

Изобретение относится к фильтрованию, а именно к оборудованию длл фильтрования суспензий глиноземного производства, к может быть ксполь"овано в гидрометаллургик, н химической к других отраслях промышленнос- 5 ти.

Известен вакуумный фильтр-сгустктель, содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем к патрубками для подачи исходной суспензик и ны- j(j грузкк осадка, гребконое устройство с приводом, секции с фкльтрующимк ! элементами, расположенными радиально в корпусе фильтра, распределительную ГОлОВку с прквОДОмр к кОтОрОй 15 подсоединяются секции с фкльтрующимк элементами, к коллектор для отвода фкльтрата 1.

Однако зтат фильтр ке имеет укрытия, Qro приводит к зна«ктельным паро- и нлагоныделенкям н рабочую зону, так как температура исO ходкой суспензкк достигает 70-80 C.

Кроме того, обслуживание таких фкльтрон-сгустителек ведется с нарушением правкл техники безопасности, так как рабочий производит замену фкльтрующкх секций стоя непосредственно над открытой ванной, заполненной горячим щелочным раствором, попадание которого на кожу приводит к термкЗО ческим и химическим ожогам.

Известен также вакуумный фкльтрсгустктель, снабженный радкальничк. опорнымк балками к укрытием, в корпусе радиально размещены секции.с филь-35 трующкми элементами„ Секции соединены с распределительной коробкой, к которой подводится вакуумная система и трубопровод сжатого воздуха.

Фильтр-сгустктель имеет гребконое устройство с приводом. В Укрыткк имеется люк для замены секций фильтровальных элементов. На фкльтрональные элементы одеваются чехлы кз фильтровальной ткани (2f., Однако все фильтрующке элементы необходимо поочередно выключать из цикла фильтрования для Отдункк осадка. Иначе говоря, в каждый данный момент времени часть фкльтрующкх элементов не работает. Кроме того, часть рабочего времени тратится на остановки для замены фкльтрональной ткани на фи,льтрующкх элементах, В зависимости or свойства исходной суспензки такая замена произнодится один раз н двое-трое суток, что снижает производительность фильтра.

Целью изобретения янляется повышение произнодительности к коэффициента использонанкя фильтра-сгус- % тителя путем сокращения простоен на чистку к увеличения площади фильтрующей поверхности.

Указанная цель достигается тем, что фильтр-сгуститель, содержащий цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженный в верхней части радкальны>и опорными балками, между каторымк размещены фильтрующие секции, снабженные патрубками для огвода фкльтрата в вакуумную магистраль,. гребковое устройство, установленное на раме, соединенной с прквоцом вращения, и крышку, снабжен вкбрационным устройством, а фильтрующие секции выполнены иэ металлической сетки, закрепленной на жестком каркасе,и снабжены амортизаторами, соединяющими кх с корпусом, при этом патрубки для отвода фкльтрата в вакуумную магистраль свободно установлены в фильтрующих секциях.

Вкбрацконное устройство может быть выполнено в виде зубчатого венца, установленного на раме гребковогр устройства, и толкателя, установленного иа каждой фильтрующей секции и взаимодействующего с зубчатым венцом.

Кроме того, устройство может быть выполнено н виде рамы из радиальных связей, соединенных между собой перемычками, к вкбратора, установленного на радиальных опорных балках и соединенного с рамой, при этом фильтрующке секции жестко закреплены на радиальных связях.

Вкбрационное устройство обеспечинает фильтрующим элементам возможность колебаний в исходной суспензии с амплитудой и частотой, соизмеримой с параметрами работы вибрационных фильтров. Это обстоятельство позволяет отказаться от применения фильтрональной ткани и от проведения операций отдувки и регенерации ткани, что значительно повышает коэффициент использования аппарата. Отказ от фкльтрующей ткани и от отдувки позволяет .выполнить фильтрующие элемен..т плоскими, что значительно увели::,аех. их фильтрующую поверхность и соответственно произнодительность а:а-,.арата .

На фиг. 1 — показан вакуумный фильтр-сгуститель; общий вид; на фкг. 2 — аппарат, нид в планеу на фкг. 3 - фильтрующая секция с зубчатым венцом; на фиг. 4 - развертка зубчатого венца; на фиг. 5 - геометрия зуба; на фиг. 6 — вакуумный фильтр-сгуститель с вибратором, общий вид; на фиг. 7 - установка фильтрующей секции.

Фильтр-сгуститель включает цилиндрический корпус 1 с коническим днищем 2, снабженный патрубком для подвода исходной сусп. нзии 3, патрубком для вывода сгущенного продукта 4 и радиальными опорными балками

5. Между балками 5 радиально размещены фильтруи>щие секции 6, состоящие из нескольких фильтрухмцих эле1066627

10 ментов 7, соединенных рамой 8. В коническом днище 2 смонтировано гребковое устройство 9 с приводом 10, имеющее раму 11. На раме гребкового устройства установлен зубчатый венец

12, имеющий чередующиеся эуб 13 и 5 впадины 14 (см. Фиг. 3) . Фильтрующий элемент 7 в виде прямоугольной плоской коробки выполнен из металлической сетки мелкого плетения 15, закрепленной на каркасе 16.

В средней части фильтрующий элемент 7 имеет вертикальную трубу 17, в которую входят трубы для отбора фильтрата 18 вакуумной магистрали

19, Секции фильтрующих элементов установлены на опорных балках 5 с помощью амортизаторов 20, во избежание передачи вибрации на корпус фильтра-сгустителя. В нижней части секции 6 имеется устройство для передачи колебаний, выполненное в виде толкателя 21, взаимодействующего с зубчатым венцом 12. Передний угол зуба 13 d выбирается в пределах

20-30 для обеспечения свободного скольжения толкателя 21 по профилю зуба 13. Задний угол зуба р выбирается 90-60 о для обеспечения резкого срыва толкателя 21 и соударения его с днищем впадины 14. Шаг зубьев t и выхода зуба h выбираются в зависимости от требуемой частоты и амплитуды вибрации и зависят от свойств исходной суспензии. Сверху фильтр-сгуститель имеет крышку 22.

Устройство для вибрации фильтрующих секций б может быть выполнено в виде вибратора 23 любого типа, установленного на раме, опирающейся на радиальные опорные балки 5 через виброизолирующее основание 24,(см. 40 фиг. 6) . Вибратор 23 с помощью рамы, состоящей из радиальных связей 25 и перемычек 26,жестко связан с фильтрующей секцией 6.

Радиальные связи 25 вместе с эа- 45 крепленной на них фильтровальной секцией б опираются на корпус 1 через амортизатор 20.

Труба для отбора фильтрата 13 вакуумной магистрали 19 свободно установлена в фильтрующей секции 6.

Вакуумный фильтр-сгуститель работает следующим образом.

Через патрубок 3 исходная суспензия подается в корпус 1 фильтра-сгустителя. Одновременно включается привод 10 гребкового устройства 9 и вакуумная магистраль 19. При вращении гребкового устройства начинает вращаться и зубчатый венец 12.

Взаимодействующий с ним толкатель 60

23., жестко закрепленный в нижней части секции б, скользя по профилю зуба 13, поднимает секцию на высоту

h. Йойдя до верхней точки зуба толкатель срывается вниз во впадину 14, а затем снова начинает подниматься на следующий зуб. Таким образом, фильтрующим элементом 7 сообщаются колебания необходимой частоты и амплитуды для обеспечения нм условий работы в режиме вибрационного фильтра.

При этом жидкая фаза исходной суспензии проходит через фильтровальную сетку 15 внутрь элемента 7 и отсасывается иэ него Мо трубам для отбора фильтрата 18 в вакуумную магистраль 19.

Крупные фракции твердой фазы суспензии сразу оседают на коническое днище 2. Мелкие фракции не проходят внутрь секций вследствие вибрации, скапливаясь у фильтровальной сетки, через некоторое время коагулируются в конгломераты и также оседают на дно. Осевший шлам гребковым устройством 9 перемещается к разгрузочному патрубку 4 и выводится из аппарата. В случае применения в качестве источника колебаний фильтрующих секций различного рода вибраторбв, работа фильтра-сгустителя принципиально остается такой же. При заполнении корпуса 1 исходной суспензией включается вибратор 23 и вакуумная система 19 ° Фильтрат беспрепятственно проходит внутрь фильтрующих секций 6 и затем через патрубки 18 и вакуумную систему 19 выводится в сборник, Крупные частицы твердой фазы сразу оседают на дно аппарата 2, а мелкие, не имея возможности из-за вибрации фильтрующей сетки 15 проникнуть внутрь секции б, скапливаются снаружи, объединяются в конгломераты и оседают на дно и затем разгрузочным устройством 9 выводятся из аппарата через патрубок 4.

Амортизаторы 20 изолируют вибрирующие части фильтра-сгустителя от корпуса и опорных конструкций. Жесткая установка фильтрующих секций 6 на радиальных связях 25 способствует полной передаче вибрации от источника колебаний.

Незначительная часть твердой фазы, осевшая на фильтровальной сетке, сбрасывается в нее в результате вибрации фильтрующего элемента.

Изобретение при незначительной реконструкции существующих фильтровсгустителей позволит значительно увеличить их производительность, упростить обслуживание и отказаться от применения дорогостоящего фильтровального полотна.

Ожидаемый годовой экономический эффект составит 26,0 тыс. руб. от одного аппарата.

1066627

1066627 .

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4