Секторный элемент дискового керамического фильтра



Секторный элемент дискового керамического фильтра
Секторный элемент дискового керамического фильтра
Секторный элемент дискового керамического фильтра

 


Владельцы патента RU 2405615:

Закрытое акционерное общество Научно-технический центр "Бакор" (RU)

Изобретение предназначено для фильтрации. Секторный элемент дискового керамического фильтра содержит плоские пластины, первичные и вторичные дистанционные элементы, образующие совместно с каналами и сливными отверстиями единое полое пространство и соединенные в блок. Вторичные дистанционные элементы выполнены за одно с первичными дистанционными элементами, как минимум, по трем сторонам внутреннего контура полого пространства, образованного первичными дистанционными элементами, а полое пространство разделено на две камеры перегородкой, горизонтальная ось которой расположена на половине высоты первичных и вторичных дистанционных элементов. Технический результат - увеличение надежности устройства в целом. 3 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области фильтрующих устройств, в частности к конструкции пустотелого керамического фильтра, и может быть использовано при фильтрации твердожидких систем.

Из развития техники фильтрования известны секторные элементы, содержащие плоские пластины, первичные и вторичные дистанционные элементы, образующие совместно с каналами и сливным отверстием единое полое пространство и соединенные в единый блок (DE 3641057 С2, 16.04.98; DE 4330163 C2, 07.09.93; RU 2200613 C1, 20.03.2003; RU 2205057 C1, 27.05.2003).

Развитие фильтровальных процессов определяет удержание частиц с размерами нановеличин, которые отлагаются не только на фильтрующей поверхности, но и проникают в приповерхностный слой, что увеличивает гидравлическое сопротивление и требует повышенного давления при регенерационных процессах.

Недостатком известных устройств является наличие прямоточных каналов, которые не предохраняют от гидравлического удара при регенерации, а при увеличении давления регенерации выше 0,6 атм деградирует конструкционная прочность изделия.

По технической сущности наиболее близким аналогом к предложенному решению является пористый керамический фильтр, содержащий плоские пластины, первичные и вторичные дистанционные элементы, образующие совместно с каналами и сливным отверстием единое полое пространство и соединенные в блок, причем вторичные дистанционные элементы образуют сеть разветвленных каналов, как минимум, один из которых расположен напротив и соосно со сливными отверстием, разделен с ним свободным пространством, а наименьший размер поперечного сечения вторичного дистанционного элемента не менее диаметра сливного отверстия (RU 2217214, 27.11.2003).

Недостатком известной конструкции является недостаточная прочность при регенерации плоских пластин, содержащих после фильтрации в своем объеме твердые частицы наноразмерной величины.

Техническим результатом изобретения является увеличение надежности устройства в целом.

Достигается это тем, что в секторном элементе дискового керамического фильтра вторичные дистанционные элементы выполнены за одно с первичными дистанционными элементами, как минимум, по трем сторонам внутреннего контура полого пространства, образованного первичными дистанционными элементами, а полое пространство разделено на две камеры перегородкой, горизонтальная ось которой расположена на половине высоты первичных и вторичных дистанционных элементов.

Сущность изобретения заключается в том, что выполнение секторного элемента дискового керамического фильтра вышеописанным образом позволяет дополнительно ослабить гидравлические удары в пустотелом пространстве путем дробления струн сечением горизонтальной перегородки, входящей через сливное отверстие регенерирующей жидкости, а выполнение за одно периферийных вторичных дистанционных элементов с первичными дистанционными элементами усиливает сопротивление пластин на разрыв при регенерации в местах сопряжения с первичными дистанционными элементами, где в основном происходит разрушение.

Предварительные испытания в эксплуатационных условиях позволяют судить о возможности широкого промышленного использования секторного элемента в дисковом керамическом фильтре.

На фиг.1 изображен секторный элемент дискового керамического фильтра; на фиг.2 - разрез по А-А; на фиг.3 - разрез по Б-Б.

Секторный элемент дискового керамического фильтра содержит плоские пористые пластины 1, 2, первичные дистанционные элементы 3, вторичные дистанционные элементы 4, периферийные вторичные дистанционные элементы 5, горизонтальную перегородку 6, каналы 7, сливное отверстие 8, монтажное отверстие 9. Первичные и вторичные дистанционные элементы образуют совместно с каналами и сливными отверстиями единое полое пространство и соединены в блок.

Плоские пористые керамические пластины 1, 2 предназначены для удержания на фильтрующей поверхности твердого осадка (кека) и поступления фильтрата через проницаемую пористость в каналы 7.

Первичные дистанционные элементы 3 расположены по периметру секторного элемента и определяют его геометрическую форму, заданные размеры и связывают в единый пустотелый блок пористые керамические пластины 1, 2.

Вторичные дистанционные элементы 4 формируют разветвленную форму и величину каналов 7.

Периферийные вторичные дистанционные элементы 5 придают жесткость первичным дистанционным элементам 3 и усиливают прочность на разрыв плоских пористых пластин 1, 2 в местах сопряжения с первичными дистанционными элементами 3.

Горизонтальная перегородка 6 усиливает общую конструкционную прочность секторного элемента и позволяет сформировать плоскость сечения в каждый пустотелый объем, определяющую скорость выхода фильтрата и ввода регенерирующей жидкости из выходного отверстия 8.

Предложенное устройство работает в составе дискового керамического фильтра на вакуумно-сушильной установке.

Секторный элемент дискового керамического фильтра через монтажные отверстия 9 крепится на диск вакуумно-сушильного устройства и через выходные отверстие 8 соединен с пустотелым валом. При вращении вала фильтрующей установки пористый секторный элемент погружается в резервуар с веществом, которое необходимо отфильтровать. В результате отсоса через пустотелый вал происходит процесс фильтрации через плоские пористые керамические пластины 1, 2. Фильтрат собирается в каналах 7 и выводится через выходное отверстие 8 в пустотелый вал. На внешней поверхности и в приповерхностных объемах плоских керамических пластин 1, 2 образуется твердый осадок (кек), который удаляется скребком, установленным на позиции входа секторного элемента в резервуар.

В результате многократного циклического использования секторного элемента на внешней поверхности пористых керамических пластин 1, 2 и в приповерхностном объеме образуется тонкий слой кека, который не удаляется скребком. Образовавшийся тонкий слой кека увеличивает гидравлическое сопротивление, что приводит к снижению производительности устройства.

В этом случае проводят периодическую регенерацию внешней поверхности пористых керамических пластин 1, 2 путем обратной промывки регенерирующей жидкостью.

Через выходное отверстие 8 подают регенерирующую жидкость под избыточным давлением, которая через сегментные каналы, образованные сечением выходного отверстия 8 и вертикальной плоскостью горизонтальной перегородки 6, поступает в два независимых объема и по каналам 7 проникает в проницаемую пористость керамических пластин 1, 2 к внешней фильтрующей поверхности и отделяет кек с последующим удалением в резервуар.

Сравнительные испытания предложенной конструкции показали явное преимущество перед аналоговым решением, что подтверждает достижение поставленного технического результата (табл.1).

Изготовление конструкции реализуется на серийном производственном оборудовании путем изготовления заготовок секторного элемента дискового керамического фильтра методом прессования с использованием обратных реплик и получения двухкамерного единого блока при спекании.

Таблица 1
Показатель Единица измерения Предложенная конструкция Аналог*
Конструктивная прочность на изгиб КН 12,3-15,1 6,8-7,2
Давление регенерации (разрушающее) Бар 2,4-2,6 1-1,2
Влажность кека % 10-11 11,1-12,1
Средняя производительность по фильтру л/м2 час 636-672 530-560
*Секторный элемент дискового керамического фильтра имеет одинаковую геометрическую форму, объемные и геометрические характеристики.

Секторный элемент дискового керамического фильтра, содержащий плоские пластины, первичные и вторичные дистанционные элементы, образующие совместно с каналами и сливными отверстиями единое полое пространство и соединенные в блок, отличающийся тем, что вторичные дистанционные элементы выполнены заодно с первичными дистанционными элементами как минимум по трем сторонам внутреннего контура полого пространства, образованного первичными дистанционными элементами, а полое пространство разделено на две камеры перегородкой, горизонтальная ось которой расположена на половине высоты первичных и вторичных дистанционных элементов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к фильтрующему элементу с повышенной коррозионной стойкостью и улучшенными структурными свойствами для фильтрации материалов, содержащих твердые вещества, и получения фильтрационной лепешки из твердого материала по меньшей мере на одной поверхности фильтрующего элемента.

Изобретение относится к области фильтрующих устройств, в частности к конструкции керамического фильтра, и может быть использовано при фильтрации твердожидких систем.

Изобретение относится к фильтрующим устройствам. .

Изобретение относится к фильтрующим устройствам и может быть использовано при фильтрации продуктов обогащения пульп на горнообогатительных комбинатах. .

Изобретение относится к сектору фильтра, входящему в дисковой фильтр вращающего фильтрующего устройства. .

Изобретение относится к обогащениЮ полезных ископаемых и может быть использовано при вакуумной фильтрации продуктов обогащения. .

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых, в частности к дисковым вакуум-фильтрам. .

Изобретение относится к дисковым вакуум-фильтрам и позволяет упростить технологию их изготовления. .

Изобретение относится к фильтрующим устройствам для разделения суспензии на жидкость/твердые частицы и касается дискового фильтрующего устройства

Изобретение относится к области обогащения руд черных и цветных металлов и может быть использовано при изготовлении дисковых вакуум-фильтров устройств, предназначенных для обезвоживания продуктов обогащения

Изобретение относится к дисковым фильтрам для фильтрации жидкостей

Изобретение относится к сектору дискового фильтра, используемого для фильтрации твердых частиц из жидкости. В секторе дискового фильтра используют материал полимера, армированный натуральными волокнами. Материал компонента сектора дискового фильтра является полимерным композитом, в котором полимерное связующее (34) армировано натуральными волокнами (35). Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности разрушения дроблением и сжиганием в нормальном тепловом бойлере секторов и компонентов секторов, а также то, что натуральные волокна являются возобновляемым природным ресурсом, поэтому их использование не причиняет вреда окружающей среде. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к способу и устройству для изготовления дисковидного сегмента фильтра для дискового фильтра. Способ включает инжекционное формование рамы (2) фильтра в нижней половине (4a) и верхней половине (4b) с материалом (3) фильтра, помещенным между нижней половиной (4a) и верхней половиной (4b), при этом указанный материал (3) фильтра находится в растянутом состоянии и в ходе инжекционного формования его в растянутом состоянии вводят в нижнюю половину (4a) и верхнюю половину (4b) рамы (2) фильтра. Материал (3) фильтра после инжекционного формования проявляет остаточное растяжение материала. Устройство характеризуется рамой (2) фильтра, выполненной посредством инжекционного формования, с материалом (3) фильтра, введенным в растянутом состоянии между нижней половиной (4a) рамы (2) фильтра и верхней половиной (4b) рамы (2) фильтра. Техническим результатом изобретения является изготовление рамы фильтра, которая подходит для массового производства с меньшим количеством и с более короткими производственными операциями, необходимыми для завершения установки материала фильтра в раму фильтра. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Группа изобретений относится к фильтровальным установкам с дисковыми вращающимися фильтрующими элементами и может быть использована при проведении различных технологических процессов, связанных с разделением суспензий на жидкую и твердую фазы. Керамический секторный элемент дискового фильтра включает два фильтрующих слоя, разделенных между собой дистанцирующими элементами и внутренней камерой, сообщенной через горловину и полый вал с распределительной головкой фильтровальной установки. Внутренняя камера сформирована в виде совокупности двух полостей, каждая из которых выполнена в виде системы радиальных и поперечных трубчатых каналов, сообщенных между собой в форме сетевой структуры, распределенной с равномерной плотностью в керамическом материале у одной из фильтрующих поверхностей сектора. Радиальные каналы каждой из полостей сообщены между собой и радиальными каналами другой полости в центральной части сектора и подсоединены к двум патрубкам, размещенным со смещением между собой в поперечном направлении. Фильтровальная установка для разделения суспензии содержит корпус, ванну для суспензии, вращающийся полый вал, на котором закреплены дисковые фильтрующие элементы, собранные из керамических секторов с внутренней камерой. Внутренняя камера соединена патрубком с полостью вала и с распределительной головкой, подключенной к вакуумному насосу. Техническим результатом является повышение надежности фильтровальной установки за счет повышения прочности керамического сектора фильтровального элемента в условиях воздействия гидродинамических ударных нагрузок в режиме регенерации фильтрующих свойств сектора. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх