Фильтр-пресс с промывным устройством

Изобретение относится к фильтр-прессам для фильтрования суспензий и может быть использовано в химической, пищевой промышленности, а также при очистке сточных вод. Фильтр-пресс содержит переднюю и заднюю стойки, соединенные между собой верхней балкой, на которой подвешены фильтровальные плиты и нажимная плита. Плиты оснащены фильтрующими салфетками. На верхней балке также расположено промывное устройство, в раме которого размещена труба с соплами. Труба установлена с возможностью перемещения вверх и вниз вдоль вертикальных поверхностей фильтрующих салфеток. К раме промывного устройства посредством планок и пружин подвешен фиксатор положения плит. При регенерации салфеток труба вводится в обрабатываемый зазор между плитами и перемещается вдоль салфеток, смывая с них загрязнения водой, выходящей под давлением из сопел. Одновременно промывное устройство фиксирует нижние края фильтровальных плит, препятствуя их раскачиванию. Технический результат - предотвращение раскачивания плит фильтр-пресса при промывке и защита оборудования и обслуживающего персонала от попадания струй воды. 6 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Изобретение относится к области химического машиностроения, в частности к фильтр-прессам для фильтрования суспензий, и может быть использовано при разделении различных жидких гетерогенных систем в химической, пищевой и других смежных отраслях промышленности, а также при очистке промышленных и бытовых сточных вод.

Известен фильтр-пресс, который содержит переднюю стойку с упорной плитой, заднюю стойку с механизмом зажима плит, расположенные между ними набор фильтровальных плит и нажимную плиту, а также соединяющие переднюю и заднюю стойки продольные балки. При этом одна из балок, размещенная вверху, служит для подвески набора фильтровальных плит и нажимной плиты и содержит механизм перемещения фильтровальных плит, а две другие расположены по бокам фильтр-пресса в его нижней части (см. патент РФ №2190451, МКИ⁶ B01D 25/12, опубл. 10.10.2002 г., Бюл. №28).

В рассматриваемом фильтр-прессе перемещение фильтровальных плит осуществляется с помощью одного или нескольких силовых агрегатов, например гидроцилиндров, размещенных в верхней балке и обеспечивающих посекционную раздвижку плит для удаления их них отфильтрованного осадка. Недостатком данной конструкции является отсутствие устройства для регенерации фильтрующих салфеток, что резко сокращает срок службы последних и существенно сказывается на экономических показателях эксплуатации фильтр-пресса.

Наиболее близким к заявляемому (прототипом) является фильтр-пресс, снабженный устройством для промывки салфеток, выполненным в виде тележки, которая имеет возможность перемещаться вдоль пакета плит. Тележка содержит трубу с форсунками, а также механизм по перемещению трубы вниз и вверх вдоль вертикальной поверхности фильтрующих салфеток, которыми экипированы фильтровальные плиты. В процессе перемещения трубы в зазоре между фильтровальными плитами раскрытого фильтр-пресса в форсунки подается вода для смыва находящихся на поверхности фильтрующих салфеток остатков отфильтрованного осадка (см. европейский патент по заявке №0052810, МКИ B01D 25/12, опубл. 02.06.1982 г.).

Наличие промывного устройства позволяет достаточно длительное время поддерживать фильтрующие салфетки фильтр-пресса в работоспособном состоянии. Однако его работа приводит к раскачиванию обрабатываемых плит под воздействием выбрасываемых из него струй воды, что создает трудности для беспрепятственного перемещения рабочего органа промывного устройства в следующий за прорегенерированным зазор между плитами. Кроме того, работа устройства сопровождается разбрызгиванием воды и попаданием ее на окружающее фильтр-пресс оборудование, что существенно ухудшает санитарные условия в помещении, в котором расположен фильтр-пресс.

Решаемая изобретением задача заключается в предотвращении раскачивания плит фильтр-пресса в процессе работы промывного устройства при одновременной защите близлежащего оборудования и обслуживающего персонала от попадания на него струй воды.

Задача решается благодаря тому, что в фильтр-прессе с промывным устройством, содержащем раму, включающую переднюю и заднюю стойки, соединенные друг с другом при помощи верхней балки и стяжек, установленный на верхней балке набор фильтровальных плит, оснащенных фильтрующими салфетками, и нажимную плиту, механизм перемещения плит, промывное устройство для регенерации фильтрующих салфеток, установленное на раме с возможностью перемещения вдоль продольной оси фильтр-пресса и снабженное промывной трубой с форсунками и приводом вертикального перемещения указанной промывной трубы, согласно изобретению, промывное устройство снабжено фиксатором положения фильтровальных плит, установленным с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и взаимодействующим с нижними краями фильтровальных плит в процессе фиксации последних.

В рекомендуемом варианте реализации изобретения фиксатор положения фильтровальных плит выполнен в виде подпружиненных параллельных пластин, которые соединены между собой опорными элементами, взаимодействующими с промывной трубой при ее выходе из зазора между фиксируемыми фильтровальными плитами. При этом верхние торцовые поверхности пластин расположены напротив нижних торцовых поверхностей фиксируемых фильтровальных плит, а нижние края пластин отогнуты в направлении друг к другу с образованием щелевого зазора для отвода промывной воды.

В другом варианте реализации изобретения фиксатор положения фильтровальных плит выполнен в виде подпружиненного желоба, поперечное сечение которого имеет, например, -образную форму.

Еще в одном варианте реализации изобретения желоб выполнен замкнутым с торцов и снабжен сливным отверстием. При этом днище желоба может быть выполнено с уклоном.

Снабжение промывного устройства фиксатором положения фильтровальных плит, в зазоре между которыми регенерируется фильтровальная ткань, позволяет беспрепятственно вводить трубу с форсунками в соседний зазор, поскольку плиты во время промывки остаются неподвижными.

Выполнение фиксатора положения плит в виде подпружиненных параллельных пластин, которые соединены между собой опорными элементами, обеспечивает большую жесткость всей конструкции фиксатора, в особенности, если фильтр-пресс оснащается фильтровальными плитами значительной ширины. Отгибание нижних краев пластин в направлении друг к другу с образованием щелевого зазора создает дополнительную защиту от разбрызгивания воды.

Выполнение фиксатора положения плит в виде желоба, то есть с замкнутым снизу пространством, способствует более эффективному улавливанию брызг воды и более надежной защите от ее попадания на окружающие фильтр-пресс предметы.

Выполнение днища желоба с уклоном и снабжение его сливным отверстием обеспечивает эффективный отвод поступающей в желоб воды, причем, поскольку выход жидкости локализирован, это упрощает ее сбор и отвод из фильтр-пресса.

Изобретение иллюстрируются прилагаемыми чертежами, на которых показаны:

фиг.1 - общий вид фильтр-пресса с промывным устройством для регенерации салфеток;

фиг.2 - аксонометрическая проекция двух соседних плит фильтр-пресса с трубой промывного устройства и фиксатором положения плит, выполненным в виде подпружиненных параллельных пластин и находящимся в соприкосновении с плитами;

фиг.3 - поперечное сечение фильтр-пресса с промывным устройством и фиксатором положения плит по фиг.2, находящимся в соприкосновении с плитами;

фиг.4 - поперечное сечение фильтр-пресса с промывным устройством и фиксатором положения плит по фиг.2, выведенным из соприкосновения с плитами;

фиг.5 - вид на фиксатор по фиг.2, находящийся в соприкосновении с плитами;

фиг.6 - вид на фиксатор по фиг.2, выведенный из соприкосновения с плитами;

фиг.7 - вид на фиксатор по фиг.5, в котором нижние края пластин отогнуты в направлении друг к другу с образованием щелевого зазора;

фиг.8 - вид на фиксатор по фиг.7, выведенный из соприкосновения с плитами;

фиг.9 - аксонометрическая проекция двух соседних плит с промывным устройством и фиксатором положения плит, выполненным в виде желоба -образной формы, днище которого имеет уклон и снабжено сливным патрубком.

Заявляемый фильтр-пресс (фиг.1) содержит переднюю 1 и заднюю 2 стойки, соединенные между собой верхней балкой 3. В нижней части стойки 1 и 2 соединены друг с другом стяжками 4. На верхней балке 3 подвешены фильтровальные плиты 5, оснащенные фильтрующими салфетками 6 (фиг.2-4), а также нажимная плита 7. В задней стойке 2 фильтр-пресса смонтирован механизм зажима плит 8.

На верхней балке расположено также промывное устройство для регенерации фильтрующих салфеток 6 (фиг.1), которое содержит раму 9 (фиг.2), внутри которой в контакте с приводом вертикального перемещения размещена труба 10 с соплами 11. С помощью упомянутого привода труба 10 может перемещаться вдоль паза 12 в раме 9 вверх и вниз вдоль вертикальных поверхностей фильтрующих салфеток 6. Указанный привод (фиг.3, 4) содержит двигатель 13 с редуктором 14, вал которого 15 соединен цепной передачей 16 с трубой 10.

К раме 9 промывного устройства посредством планок 17 и пружин 18 подвешен фиксатор положения плит, который выполнен в виде двух пластин 19, скрепленных между собой опорными элементами 20 (фиг.5-6). В другом варианте (фиг.7-8) фиксатор выполнен в виде двух подпружиненных пластин 21, нижние кромки 22 которых подогнуты навстречу друг другу с образованием щелевого зазора для отвода промывной воды.

На фиг.9 показано исполнение фиксатора в виде желоба 23 -образной формы, днище которого имеет уклоны от центра к периферии, а на концах которого выполнены сливные патрубки 24. Рама 9 (фиг.1) промывного устройства снабжена механизмом его перемещения вдоль верхней балки, содержащим привод 25 с тележкой 26, снабженной катками 27.

Работает фильтр-пресс следующим образом.

Исходная суспензия подается в заранее сжатый с помощью механизма зажима 8 пакет фильтровальных плит 5 (фиг.1). Жидкая фаза проходит через фильтрующие салфетки 6 и отводится из фильтр-пресса, а отфильтрованный осадок постепенно заполняет пространство внутри фильтровальных плит 5. После окончания всех технологических операций циклограммы работы фильтр-пресса осуществляется выгрузка отфильтрованного осадка, затем цикл фильтрования повторяется. От цикла к циклу происходит загрязнение фильтрующих салфеток остатками отфильтрованного осадка, что вызывает снижение их проницаемости, и, как следствие, снижение производительности фильтр-пресса.

При снижении производительности до критического (заранее обусловленного) уровня проводят операцию по смыву загрязнений с фильтрующих салфеток, которую принято называть регенерацией салфеток. С этой целью промывное устройство с помощью привода 25 начинает перемещаться вдоль верхней балки на катках 27, установленных на тележке 26, от своего нерабочего положения у задней стойки к раскрытой секции фильтр-пресса, в которой фильтровальные плиты смещены друг относительно друга на заданное расстояние. Так как в это время труба 10 находится в соприкосновении с опорными элементами 20 фиксатора положения плит, последний отжат вниз за счет растяжения пружин 18 и не мешает перемещению промывного устройства вдоль пакета фильтровальных плит 5.

При нахождении промывным устройством зазора между фильтровальными плитами включается привод перемещения трубы 10. Указанная труба начинает перемещаться вдоль вертикальной поверхности фильтрующих салфеток 6, при этом вода, выходящая под избыточным давлением из сопел 11, смывает загрязнения с поверхности фильтрующих салфеток 6. Одновременно, так как труба 10 выходит из соприкосновения с опорными элементами 20 фиксатора положения плит, последний за счет действия пружин 18 прижимается к нижним краям фильтровальных плит 5, препятствуя их раскачиванию под действием реактивной составляющей струй воды, а также не позволяя своими стенками струям воды попадать в окружающее зону регенерации пространство.

Труба 10 совершает движение вверх и вниз вдоль зазора между фильтровальными плитами 5, при этом, достигнув своего нижнего положения, отжимает фиксатор от нижних краев фильтровальных плит. Это позволяет промывному устройству беспрепятственно переместиться к следующему зазору между фильтровальными плитами 5 и провести регенерацию ткани в данном зазоре. При этом взаимодействие фиксатора, трубы 10 и плит 5 происходит аналогично тому, как это описано выше. После регенерации салфеток 6 во всех секциях фильтр-пресса промывное устройство возвращается в исходное положение у задней стойки аппарата.

Промывное устройство с фиксатором 23, выполненным в виде желоба -образной формы, дно которого имеет уклоны от центра к периферии, работает аналогично. При этом вода, стекающая с салфеток, отводится за пределы фильтр-пресса с помощью сливных патрубков 24, выполненных на концах фиксатора такой конструкции.

Следует отметить, что идея, заложенная в изобретении, не ограничивается представленными примерами его реализации и чертежами, которые лишь иллюстрируют возможность ее практического использования.

Так, фиксатор положения плит может срабатывать не только за счет взаимодействия промывной трубы с его опорными элементами. В частности, взаимодействие фиксатора с плитами может осуществляться следящей электронной системой, включающей перемещение его рабочих элементов вверх и вниз при заданном положении промывной трубы в моменты ее входа и выхода из обрабатываемого зазора между плитами.

Конструкция желоба, используемого в качестве фиксатора положения плит, может изменяться в зависимости от технологических и производственных требований. В частности, желоб может иметь в поперечном сечении не только -образную, но и V- или U-образную форму, а наклон его днища может быть выполнен только в одну сторону, причем желоб будет оснащен в данном случае соответственно одним сливным патрубком.

Наличие фиксатора положения плит полностью предохраняет фильтровальные плиты от раскачивания под действием реактивной силы струй, выбрасываемых из сопел промывного устройства. Это, в свою очередь, обеспечивает полностью безотказную работу промывного устройства, так как отсутствие раскачивания плит гарантирует беспрепятственное попадание в зазор между ними трубы с соплами. При этом одновременно решается задача защиты персонала, обслуживающего фильтр-пресс, а также близлежащего оборудования от попадания на них струй воды из работающего промывного устройства.

1. Фильтр-пресс с промывным устройством, содержащий раму, включающую переднюю и заднюю стойки, соединенные друг с другом при помощи верхней балки и стяжек, установленные на верхней балке набор фильтровальных плит, оснащенных фильтровальными салфетками, и нажимную плиту, механизм перемещения плит, промывное устройство для регенерации фильтровальных салфеток, установленное на раме с возможностью перемещения вдоль продольной оси фильтр-пресса и снабженное промывной трубой с форсунками и приводом вертикального перемещения указанной промывной трубы, отличающийся тем, что промывное устройство снабжено фиксатором положения фильтровальных плит, установленным с возможностью перемещения в вертикальной плоскости и взаимодействующим с нижними краями фильтровальных плит в процессе фиксации последних.

2. Фильтр-пресс по п.1, отличающийся тем, что фиксатор положения фильтровальных плит выполнен в виде подпружиненных параллельных пластин, которые соединены между собой опорными элементами, взаимодействующими с промывной трубой при ее выходе из зазора между фиксируемыми фильтровальными плитами, при этом верхние торцовые поверхности пластин расположены напротив нижних торцовых поверхностей фиксируемых фильтровальных плит.

3. Фильтр-пресс по п.2, отличающийся тем, что нижние края пластин отогнуты в направлении друг к другу с образованием щелевого зазора для отвода промывной воды.

4. Фильтр-пресс по п.1, отличающийся тем, что фиксатор положения фильтровальных плит выполнен в виде подпружиненного желоба.

5. Фильтр-пресс по п.4, отличающийся тем, что поперечное сечение желоба имеет -образную форму.

6. Фильтр-пресс по любому из пп.4 и 5, отличающийся тем, что желоб выполнен замкнутым с торцов и снабжен сливным отверстием.

7. Фильтр-пресс по любому из пп.4 - 6, отличающийся тем, что днище желоба выполнено с уклоном.