Фильтр-пресс
Изобретение относится к области химического машиностроения, в частности к фильтр-прессам для фильтрования суспензий, и может быть использовано в химической, горно-металлургической, пищевой и смежных отраслях промышленности, а также при обезвоживании осадков промышленных и коммунальных очистных сооружений. Фильтр-пресс содержит переднюю и заднюю стойки, соединенные между собой мостом. На мосту подвешены фильтровальные плиты и нажимная плита. В задней стойке смонтирован механизм зажима плит. Стойки размещены на раме, внутри которой смонтированы две створки поддона, имеющие в поперечном сечении форму ломаной линии или криволинейный профиль. Во время разделения суспензии створки находятся в сложенном положении и не позволяют случайным протечкам попасть на транспортер для удаления выгружаемого осадка. После окончания процесса разделения гидроцилиндры поворачивают створки в раскрытое положение. Механизм зажима перемещает нажимную плиту в сторону задней стойки, а механизм перемещения плит раскрывает плиты. При этом отфильтрованный осадок под собственным весом отделяется от фильтрующих перегородок и падает через проем, образованный открытыми створками, на транспортер удаления осадка. Технический результат: исключение загрязнения производственной площадки. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.
Изобретение относится к области химического машиностроения, в частности к фильтр-прессам для фильтрования суспензий, и может быть использовано в химической горно-металлургической, пищевой и смежных отраслях промышленности, а также при обезвоживании осадков промышленных и коммунальных очистных сооружений.
Известны фильтр-прессы камерные, содержащие переднюю и заднюю стойки, соединенные между собой продольными элементами, а также размещенные на указанных продольных элементах нажимную плиту и набор фильтровальных плит. При фильтровании набор плит сжимается в единый пакет с помощью перемещаемой нажимной плиты, которая контактирует с механизмом зажима, смонтированным в задней стойке. При выгрузке отфильтрованного осадка нажимная плита отодвигается в крайнее нерабочее положение у задней стойки, и отфильтрованный осадок удаляется вниз на транспортерную ленту или в бункер через проем, расположенный под фильтр-прессом (см. Каталог «Фильтры для жидкостей», ч.II, книга II, ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, М., 1991 г., с.22-28).
Недостатком данной конструкции является то, что протечки, которые неизбежны при работе фильтр-прессов, через проем для выгрузки осадка попадают на транспортерную ленту и ухудшают санитарную обстановку в помещении под фильтр-прессом. Кроме того, при разгрузке осадка имеют место случаи, когда часть нагружаемого осадка попадает за пределы разгрузочного пространства фильтр-пресса и загрязняет производственную площадку.
Наиболее близким к заявляемому (прототипом) является фильтр-пресс с поддоном, закрывающим разгрузочное пространство фильтр-пресса и отводящим протечки таким образом, чтобы они не попадали на транспортер осадка. Поддон выполнен в виде двух плоских створок, поворачивающихся вокруг горизонтальных осей, параллельных продольной оси фильтр-пресса. В закрытом положении створки образуют свод, по которому протечки стекают в лотки, расположенные у внешних краев створок, а в открытом положении створки не препятствуют попаданию осадка выгрузочный проем (см. заявку ФРГ № OS 3439290, МКИ4 В 01 D 25/32, опубл. 30.04.1986 г.).
Данная конструкция полностью устраняет попадание протечек в помещение под фильтр-прессом, но не решает вопрос исключения загрязнения производственной площадки частично выпадающим на нее при выгрузке отфильтрованным осадком. Здесь следует отметить, что устранить это нежелательное явление можно увеличением вылета краев створок, однако сделать это за счет увеличения угла поворота или ширины самих створок неприемлемо, так как приведет к необоснованному увеличению габарита фильтр-пресса по высоте, его массы и, как следствие, стоимости.
Решаемая изобретением задача заключается в создании конструкции фильтр-пресса, исключающей загрязнение производственной площадки за счет устранения попадания осадка за пределы разгрузочного пространства без увеличения угла поворота створок поддона и их габарита по ширине.
Задача решается благодаря тому, что в фильтр-прессе, содержащем переднюю и заднюю стойки, соединенные друг с другом при помощи продольных элементов, расположенные на указанных продольных элементах набор фильтровальных плит и нажимную плиту, контактирующий с нажимной плитой механизм зажима плит, смонтированный в задней стойке, поддон для перекрытия проема выгрузки осадка во время фильтрования, содержащий продольные створки, размещенные под фильтровальными плитами с возможностью поворота вокруг осей, параллельных продольной оси фильтр-пресса, при этом при закрытом поддоне концевые участки обеих створок смыкаются друг с другом, а при раскрытом поддоне выходят за пределы габаритов набора фильтровальных плит, согласно изобретению створки поддона выполнены изогнутыми в направлении раскрытия последнего с образованием в поперечном сечении створки ломаной линии или криволинейного профиля.
В одном из рекомендуемых вариантов реализации изобретения каждая створка поддона содержит два плоских участка, расположенные друг по отношению к другу под углом 120-150 градусов.
Концевые участки створок преимущественно образуют между собой при смыкании угол 30-90 градусов, а при раскрытом поддоне располагаются под углом 15-20 градусов к горизонтальной плоскости.
Еще в одном варианте реализации изобретения каждая створка поддона выполнена из двух криволинейных участков, при этом радиус кривизны концевого участка каждой створки меньше радиуса кривизны ее начального участка.
Выполнение поддона в виде створок, имеющих в поперечном сечении форму ломаной линии или криволинейный профиль, создает оптимальные условия для улавливания и последующего удаления выгружаемого осадка. При этом одновременно обеспечивается сохранение прежних габаритов фильтр-пресса, его массы и стоимости.
Выполнение створки поддона в виде двух плоских участков, расположенных друг к другу под углом 120-150 градусов, расширяет технологические возможности изготовления поддона. В этом случае створку можно изготовить как из цельного листа металла посредством его изгиба, так и из отдельных полос посредством их сварки под нужным углом.
Смыкание створок поддона под углом 30-90 градусов позволяет легко отводить протечки, возникающие при работе фильтр-пресса. Расположение створок при раскрытом поддоне под углом 15-20 градусов к горизонтальной плоскости обеспечивает не только эффективную защиту от попадания части выгружаемого осадка за пределы разгрузочной зоны фильтр-пресса, но и исключает скапливание осадка на внутренних поверхностях створок в процессе выгрузки.
Выполнение створок из двух участков криволинейного профиля, при котором радиус кривизны концевого участка каждой створки меньше радиуса кривизны ее начального участка, упрощает задачу сохранения габаритов фильтр-пресса при открытом поддоне.
Изобретение иллюстрируется прилагаемыми чертежами:
на фиг.1 схематически изображен фильтр-пресс в аксонометрической проекции с вырывом, позволяющим показать месторасположение поддона;
на фиг.2 показано поперечное сечение фильтр-пресса (без задней стойки) с закрытым поддоном, каждая створка которого выполнена из двух плоских пластин;
на фиг.3 показан фильтр-пресс, изображенный на фиг.2, с открытым поддоном;
на фиг.4 показано поперечное сечение фильтр-пресса (без задней стойки) с закрытым поддоном, створки которого выполнены из двух участков криволинейного профиля;
на фиг.5 показан фильтр-пресс, изображенный на фиг.4, с открытым поддоном.
Заявляемый фильтр-пресс (фиг.1) содержит переднюю 1 и заднюю 2 стойки, соединенные между собой мостом 3. В нижней части стойки 1 и 2 соединены друг с другом стяжками 4, 5. На мосту 3 подвешены фильтровальные плиты 6, а также нажимная плита 7. В самом мосту размещен механизм перемещения плит (на чертежах не показан). В задней стойке 2 фильтр-пресса смонтирован механизм зажима плит 8. Стойки 1 и 2 размещены на раме 9, внутри которой смонтированы две створки поддона 10 и 11 с приводящими их в действие гидроцилиндрами 12 и 13. Створки 10, 11 имеют в поперечном сечении форму ломаной линии, содержащей два участка. Под наружными краями створок установлены лотки 14 и 15 для сбора и отвода протечек, которые могут образовываться в процессе работы фильтр-пресса.
В варианте исполнения (фиг.2, 3) каждая створка 10, 11 состоит из двух плоских пластин 16 и 17, скрепленных между собой под углом 120-150 градусов.
В варианте исполнения (фиг.4, 5) створки 10, 11 выполнены из двух криволинейных участков, при этом радиус кривизны концевого участка 18 (фиг.5) каждой створки меньше радиуса кривизны ее начального участка.
Во всех рассмотренных выше вариантах при закрытом поддоне концевые участки створок образуют между собой угол α=30÷90 градусов, а при раскрытом поддоне располагаются к горизонтальной плоскости под углом β=15÷20 градусов.
Работает фильтр-пресс следующим образом.
Исходная суспензия подается в заранее сжатый с помощью механизма зажима 8 пакет фильтровальных плит 6. Жидкая фаза проходит через фильтрующие перегородки (на чертежах не показаны) и отводится из фильтр-пресса, а отфильтрованный осадок постепенно заполняет пространство внутри фильтровальных плит 6. Во время всего цикла разделения суспензии створки 10 и 11 находятся в сложенном положении, образуя сплошной экран, который не позволяет случайным протечкам, образующимся в процессе фильтрования, попадать на транспортер для удаления выгружаемого осадка (на чертежах не показан). После окончания цикла разделения фаз исходной суспензии гидроцилиндры 12, 13 поворачивают соответственно створки 10 и 11 в раскрытое положение до упора в стяжки 4, 5. Затем механизм зажима 8 перемещает нажимную плиту 7 в сторону задней стойки 2 фильтр-пресса, а механизм перемещения плит (на чертежах не показан) передвигает по очереди плиты 6 в сторону нажимной плиты 7, находящейся в исходном (нерабочем) положении. При этом отфильтрованный осадок под собственным весом отделяется от фильтрующих перегородок и падает через проем, образованный открытыми створками 10, 11, на транспортер удаления осадка.
Во время выгрузки осадка в силу разных обстоятельств его отдельные частицы могут отклоняться от вертикальной траектории. Однако благодаря предложенному конструктивному исполнению створок поддона, обеспечивающему достаточный выход их кромок за габариты фильтровальных плит, указанные частицы выгружаемого осадка не могут попасть на производственную площадку рядом с фильтр-прессом, что исключает ее загрязнение. При этом не возникает необходимости в увеличении габарита фильтр-пресса по высоте, а также в увеличении габаритных размеров створок, что позволяет сохранить прежние размеры, металлоемкость и стоимость фильтр-пресса.
Следует подчеркнуть, что описанные примеры лишь иллюстрируют использование изобретения и не ограничивают возможности применения последнего в других вариантах исполнения. Так, например, створки поддона могут быть выполнены полностью криволинейными путем соответствующего сгибания цельной металлической полосы. С другой стороны, может быть реализован вариант выполнения створок из двух участков, начальный из которых имеет прямолинейный профиль (что эквивалентно бесконечно большому радиусу кривой), а концевой (аналогичный изображенному на фиг.5, поз.18) - криволинейный профиль малого радиуса. В каждом конкретном случае форма профиля створок определяется имеющимися в наличии заготовками, производственным оборудованием, а также реализуемыми конструкторскими решениями.
1. Фильтр-пресс, содержащий переднюю и заднюю стойки, соединенные друг с другом при помощи продольных элементов, расположенные на указанных продольных элементах набор фильтровальных плит и нажимную плиту, контактирующий с нажимной плитой механизм зажима плит, смонтированный в задней стойке, поддон для перекрытия проема выгрузки осадка во время фильтрования, содержащий продольные створки, размещенные под фильтровальными плитами с возможностью поворота вокруг осей, параллельных продольной оси фильтр-пресса, при этом при закрытом поддоне концевые участки створок смыкаются друг с другом, а при раскрытом поддоне выходят за пределы габаритов набора фильтровальных плит, отличающийся тем, что створки поддона выполнены изогнутыми в направлении раскрытия последнего с образованием в поперечном сечении створки ломаной линии или криволинейного профиля.
2. Фильтр-пресс по п.1, отличающийся тем, что каждая створка поддона содержит два плоских участка, расположенных по отношению друг к другу под углом 120-150°.
3. Фильтр-пресс по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что концевые участки створок образуют между собой при смыкании угол 30-90°.
4. Фильтр-пресс по п.1, отличающийся тем, что при раскрытом поддоне концевые участки створок расположены под углом 15-20° к горизонтальной плоскости.
5. Фильтр-пресс по п.1, отличающийся тем, что каждая створка поддона выполнена из двух криволинейных участков.
