Фильтр-пресс - RU2245736C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к фильтр-прессу для фильтрования суспензий, который состоит из станины, закрепленной на ней опорной платы, перемещаемой прижимной платы и пакета вертикальных фильтрующих плит, которые установлены между опорной и прижимной платами, причем каждая фильтровальная камера, находящаяся между двумя фильтрующими плитами, имеет, по меньшей мере, одну фильтровальную ткань, которая пропущена S-образно между двумя горизонтально расположенными направляющими телами, причем направляющие тела установлены с возможностью вертикального перемещения относительно соответствующей фильтровальной ткани с помощью двух подъемных элементов подъемного устройства, установленных на противолежащих продольных сторонах фильтр-пресса, которые выполнены с возможностью сцепления с поводками направляющих тел, выступающими с торцевых сторон.

Из DE 19546701 А1 известен фильтр-пресс, пригодный для полностью автоматизированного привода, у которого подъемные элементы выполнены в виде подъемных балок, простирающихся по всей длине пакета фильтрующих плит. Эти подъемные балки не могут смещаться в продольном направлении фильтр-пресса, однако могут перемещаться вертикально вверх и вниз по отношению к станине пресса для того, чтобы в результате сцепления с поводками направляющих тел, выполненных в виде пары валков, создать возможность их вертикального движения вверх и вниз. В ходе вертикального движения вверх пары валков происходит такое перемещение S-образного охвата фильтровальной ткани, что возможно прилипший к ней отфильтрованный осадок отделяется и падает вниз в связи с малым радиусом ее кривизны в области валков.

Недостатки этого известного фильтр-пресса состоят в том, что подъемное устройство в связи с одновременным вертикальным движением всех пар валков должно быть выполнено очень массивным и что с помощью такого фильтр-пресса может быть получена только ограниченная производительность фильтра, так как число фильтрующих плит, а вместе с этим и имеющаяся в распоряжении фильтровальная площадь ограничены.

Дальнейшее усовершенствование описанного выше фильтр-пресса отражено в DE 19745289 С1. При этом речь идет о типе фильтр-пресса, описанном вначале, у которого пакет фильтрующих плит разделен на несколько секций, а подъемное устройство оснащено поводковыми тележками, способными горизонтально перемещаться по ходовым шинам, причем поводковые тележки обеспечивают сцепление подъемного устройства с поводками только одной секции фильтрующих плит. Таким образом осуществляется последовательно-секционное отделение отфильтрованного осадка от фильтровальной ткани, которое можно реализовать с помощью подъемного устройства с меньшими размерами и, значит, более дешевого при производстве.

Фильтр-пресс, описанный в DE 19745289 С1, несмотря на несомненное улучшение, обнаруживает и определенные недостатки. Так, например, доступ к фильтрующим плитам осложнен ходовыми шинами, простирающимися по всей длине пакета фильтрующих плит. И хотя масса деталей, перемещаемых при освобождении от отфильтрованного осадка, понижена по сравнению с фильтр-прессом согласно DE 19546701 А1, она все еще довольно высока, так что затраты и расходы на подъемное устройство также высоки.

В основе изобретения лежит задача разработки фильтр-пресса с секционно-последовательным отделением фильтровального осадка от его фильтровальных тканей, у которого при необходимости возможен хороший доступ сбоку к отдельным фильтрующим плитам и, кроме того, затраты на подъемное устройство для направляющих тел уменьшены.

Исходя из фильтр-пресса вышеприведенного вида эта задача решается согласно изобретению тем, что подъемное устройство простирается в общем в направлении продольной оси фильтр-пресса только по части длины пакета фильтрующих плит и выполнено с возможностью перемещения в направлении продольной оси фильтр-пресса, причем подъемные элементы расположены в подъемном устройстве с возможностью перемещения только в вертикальном направлении.

В то время как подъемное устройство в фильтр-прессах согласно DE 19546701 А1 и DE 19745289 С1 выполнено жестким по отношению к станине, подъемное устройство согласно изобретению подвижно в продольном направлении фильтр-пресса. Все подъемное устройство при этом последовательно по времени приводится в одно из положений, в котором направляющие тела, относящиеся к актуально подлежащим опорожнению фильтровальным камерам, в результате сцепления с подъемными элементами становятся вертикально подвижными. Ходовые шины могут по этой причине - если смотреть в продольном направлении фильтр-пресса - быть жестко соединены с подъемным устройством и получают свою подвижность в продольном направлении фильтр-пресса только в результате приведения в движение всего подъемного устройства. Подъемное устройство размещено на станине фильтр-пресса с возможностью перемещения.

При предпочтительной форме выполнения изобретения фильтр-пресс, оснащенный, например, 40 фильтрующими плитами, разделенными на пять секций по восемь фильтрующих плит в каждой, можно опорожнять за пять следующих друг за другом шагов одним ходом подъемного устройства, подъемный элемент которого выполнен с возможностью одновременного сцепления с поводками восьми направляющих тел.

В соответствии с выполнением фильтр-пресса согласно изобретению предусмотрено то, что подъемное устройство выполнено в качестве подъемной тележки, которая может перемещаться по верхним горизонтальным продольным балкам станины и оснащена двумя вертикально направленными, простирающимися сбоку рядом с пакетом фильтрующих плит боковыми частями, в которых направляются подъемные элементы. Имеющиеся на станине пресса горизонтальные продольные балки идеально подходят в качестве опорной конструкции для подъемной тележки. Боковое перемещение подъемных элементов вдоль вертикально направленных боковых частей позволяет применять простые приводы с гибкой связью для вертикального перемещения подъемных элементов, например, в виде цепных или тросовых приводов.

Дальнейшее развитие изобретения состоит в том, что подъемные элементы снабжены приемными элементами, среднее расстояние между которыми соответствует расстоянию между поводками направляющих тел, которое имеется тогда, когда две смежные фильтрующие плиты удалены друг от друга на определяемое соединительными планками расстояние, необходимое для удаления фильтровального осадка, причем общее число фильтрующих плит соответствует целочисленному многократному числу приемных элементов подъемных элементов.

Целесообразным образом поводки направляющих тел выполнены в виде горизонтально расположенных пальцев, а приемные элементы на подъемных элементах выполнены в виде цапф, которые простираются вертикально вверх от горизонтально направленного основного тела подъемного элемента.

При этом подъемные элементы снабжены упорными элементами, которые при перемещении подъемных элементов вниз обеспечивают соединение с геометрическим замыканием с поводками.

При другой форме выполнения изобретения подъемная тележка имеет деблокирующее устройство, вертикально перемещаемое по отношению к ней, причем с помощью контактных поверхностей деблокирующего устройства на рабочие поверхности соединяющих смежные фильтрующие плиты соединительных планок, каждая из которых шарнирно связана с одной из соответствующих фильтрующих плит, действует усилие для деблокирования соединительных планок.

Таким путем можно деблокировать соединительные планки как раз только той секции фильтрующих плит, в которой должно произойти удаление фильтровального осадка и над которой поэтому как раз и находится подъемная тележка. В связи с возможностью вертикального перемещения деблокирующего устройства по отношению к подъемной тележке ее можно так передвигать поверх пакета фильтрующих плит, что не происходит контакта с рабочими поверхностями соединительных планок и фильтрующие плиты остаются блокированными друг относительно друга.

Контактные поверхности деблокирующего устройства выполнены в виде салазок, а само деблокирующее устройство с помощью заполненного рабочей средой цилиндра выполнено с возможностью поворота из исходного положения, в котором контактные поверхности находятся над рабочими поверхностями, в рабочее положение, в котором соединительные планки деблокированы.

Для того, чтобы после удаления фильтровального осадка осуществить основательную чистку как фильтровальной ткани, так и направляющих тел, предлагается шарнирно закрепить на подъемном элементе, по меньшей мере, одну опрыскивающую трубку. Эта трубка расположена в исходном положении вертикально, выполнена с возможностью ее перевода в рабочее положение, в котором она расположена в основном горизонтально, причем фильтровальные ткани размещены с возможностью покрытия очищающей жидкостью, вытекающей под давлением из сопел опрыскивающей трубки.

Это создает возможность того, что опрыскивающая трубка во время процесса освобождения от фильтрованного осадка расположена вне пространства, образующегося между фильтрующими плитами, и только при процессе очистки трубка поворачивается внутрь этого пространства. В повернутом положении опрыскивающая трубка может при этом без проблем занимать положение, которое во время освобождения от отфильтрованного осадка было бы невозможно из-за падающих вниз кусков фильтровального осадка.

Согласно изобретению число очищаемых за один ход подъемного устройства фильтровальных тканей меньше, чем число имеющихся на подъемном элементе приемных элементов.

Так как объемный поток промывающей жидкости, необходимый для основательной чистки фильтровальных тканей, сравнительно высок, то общий необходимый объемный поток можно ограничить, если одновременно чистить только несколько малую часть фильтровальных тканей. Общую необходимую производительность насоса можно в связи с этим значительно понизить по сравнению с одновременной чисткой всех фильтровальных тканей одной секции.

Общую длину отдельной опрыскивающей трубки можно уменьшить в связи с тем, что на противолежащих продольных сторонах между смежными фильтрующими плитами фильтр-пресса установлено по одной опрыскивающей трубке, причем опрыскивающие трубки в позиции очистки расположены коаксиально друг к другу своими продольными осями. В связи с примерно в два раза уменьшенной длиной опрыскивающей трубки ее стабильность при том же диаметре четко возрастает и общая высота фильтр-пресса может быть уменьшена благодаря вертикальному положению более коротких опрыскивающих трубок в исходном положении.

В рамках изобретения, кроме того, предлагается установить на подъемном устройстве транспортное устройство для перемещения одной или нескольких фильтрующих плит при неподвижном в продольном направлении фильтр-пресса подъемном устройстве.

В то время как исходя из одного положения, в котором все фильтрующие плиты прилегают друг к другу, первая секция открывается с помощью гидравлического запирающего механизма фильтр-пресса, это больше не имеет места при раздвигании фильтрующих плит второй секции, так как одновременно с этим необходимо снова сдвинуть опорожненные перед этим фильтрующие плиты первой секции. Общие размеры станины пресса по длине предусмотрены такими, что фильтрующие плиты только одной секции могут быть раздвинуты на расстояние, необходимое для опорожнения.

Транспортное устройство для выноса фильтровального осадка предпочтительно установлено на деблокирующем устройстве подъемной тележки. По сравнению с жестко связанным со станиной транспортным устройством достигается при этом преимущество меньшего рабочего хода и меньшей зоны досягаемости. Соединение транспортного устройства с деблокирующим устройством создает в связи с этим возможность сделать зависимым сцепление переносящей части транспортного устройства с поводками на фильтрующей плите от опущенного вниз положения деблокирующего устройства, то есть от деблокированного состояния фильтрующих плит.

Для того чтобы воспрепятствовать выходу возможно способного к набуханию фильтровального осадка из первой фильтровальной камеры еще не открытой секции, еще предусмотрено, что подъемная тележка снабжена блокирующим устройством, с помощью которого фильтрующую плиту, примыкающую к секции фильтрующих плит, подлежащих опорожнению и очистке, можно фиксировать относительно подъемной тележки. Во время процесса опорожнения и очистки подъемная тележка фиксирована относительно станины фильтр-пресса.

Транспортировка плит при очистке фильтровальной ткани осуществляется иначе, чем транспортировка плит при освобождении от фильтровального осадка посредством зацепления поводкового пальца первой пластины пакета, который должен быть очищен следующим, с захватным элементом, закрепленным на находящемся в рабочем положении деблокирующем устройстве, при движении всей подъемной тележки. Для этой цели захватный элемент, закрепленный на деблокирующем устройстве, установлен с возможностью зацепления с поводковым пальцем фильтрующей плиты.

Различия в транспортировке плит при удалении фильтровального осадка и при очистке жидкостью фильтровальной ткани обоснованы тем, что транспортировка плит при удалении фильтровального осадка начинается от прижимной платы и происходит в направлении к ней. Однако при очистке фильтровальной ткани во избежание времени простоя транспортировка плит начинается в последней секции плит после удаления фильтровального осадка на стороне опорной платы в направлении к ней, то есть в противоположном по сравнению с удалением фильтровального осадка направлении.

Ниже изобретение поясняется примером выполнения фильтр-пресса, представленным на чертеже, где показывают:

фиг.1 - вид сбоку на фильтр-пресс, частично в разрезе;

фиг.2 - вид спереди в разрезе вдоль линии II-II фильтр-пресса по фиг.1 и

фиг.3-5 - различные фазы процессов опорожнения и очистки с тремя различными положениями направляющих тел и опрыскивающей трубки соответственно.

Фильтр-пресс 1 для фильтрования суспензий, представленный на фиг.1 и 2, состоит из станины 2, закрепленной на фундаменте, закрепленной на ней опорной платы 3, а также одной прижимной платы 5, опирающейся на продольные балки 4 станины 2 с возможностью горизонтального перемещения, которая с помощью четырех заполненных рабочей средой цилиндров F, закрепленных на торцевой стороне, может перемещаться в направлении опорной платы 3. Между прижимной платой 5 и опорной платой 3 находится пакет фильтрующих плит 6, вертикально направленных и закрепленных в висящем положении на продольных балках 4. Двумя смежными фильтрующими плитами 6 в прижатом друг к другу положении фильтрующих плит 6 ограничивается фильтровальная камера, которая с помощью проходящих по краям и выступающих мембранных бортов герметично закрыта и может быть заполнена суспензией, находящейся под давлением и подлежащей фильтрованию.

Как видно из фиг.3-5, пакет фильтрующих плит 6 состоит из размещенных попеременно друг за другом камерных пластин 6К и мембранных пластин 6М. Одна фильтровальная ткань 7К камерной пластины 6К и одна фильтровальная ткань 7М мембранной пластины 6М замыкают фильтровальную камеру в обоих направлениях, так что при прохождении суспензии через поры фильтровальных тканей 7К и 7М твердые частицы, подлежащие отфильтровыванию, задерживаются в фильтровальной камере, в то время как фильтрат через камерную пластину 6К и мембранную пластину 6М подают к стоку для фильтрата. Фильтровальная ткань 7К камерной пластины 6К натягивается ниже ее грузом в виде штанги 8 и в его области ее направление изменяется с одной стороны на другую, для того чтобы таким образом найти применение одновременно для двух смежных фильтровальных камер. Концы фильтровальной ткани 7К закреплены на верхних торцевых кромках 9 камерной пластины 6К.

К каждой половине фильтровальной ткани 7К, то есть к каждой фильтровальной камере, относятся два направляющих тела 10 в виде пары валков, между которыми S-образно проходит фильтровальная ткань 7К. В закрытом состоянии пакета фильтрующих плит две пары валков, относящихся к одной камерной пластине 6К, находятся под ней в основном внутри контура вертикальной проекции камерной пластины 6К.

После завершения процессов фильтрования, отжимания, а также возможной промывки фильтровальный осадок 11 находится в основном в половине камеры камерной пластины 6К и прилипает предпочтительно к фильтровальной ткани 7К камерной пластины 6К. Процесс по отделению фильтрованного осадка от фильтровальной ткани 7К описывается ниже.

Как видно из фиг.1 и 2, фильтр-пресс 1 имеет подъемное устройство в виде подъемной тележки 12, которая может перемещаться по продольным балкам 4 станины 2 в горизонтальном направлении при помощи комбинации зубчатой рейки и шестерни, которые на чертеже не показаны. Привод шестерни R осуществляют электродвигателем 17'. Подъемная тележка 12 имеет U-образную форму, причем оба свободных U-плеча расположены в вертикальном направлении в форме боковых частей 13 рядом с продольными сторонами фильтр-пресса 1. В боковых частях 13, жестко связанных с остальной тележкой 12, расположено по одному вертикально перемещаемому подъемному элементу 14. Подъемные элементы 14 простираются в продольном направлении фильтр-пресса 1 на длину, например, восьми смежных фильтрующих плит 6.

Вертикальное перемещение вверх и вниз подъемных элементов 14 происходит с помощью двух приводных цепей 15, каждая из которых находится в зацеплении с шестерней 16, приводимой в движение электродвигателем 17. Сами подъемные элементы 14 имеют каждый по четыре приемных элемента 18 в виде вертикально направленных цапф, которые закреплены на балкообразной основе 19 подъемных элементов 14. Горизонтально проходящие приемные поверхности 20 приемных элементов 18 при перемещении вверх подъемных элементов 14 могут быть приведены в контакт с поводками 21, которые связаны рычагами 22 с парой валков. Кроме того, подъемные элементы 14 снабжены верхними упорными элементами 23, которые при движении вниз подъемных элементов 14 обеспечивают также надежный захват пары валков вниз. На камерных пластинах 6К установлены направляющие профили 32 для надежного вертикального направления пары валков.

Как далее видно из фиг.1 и 2, на основе 19 подъемных элементов 14 установлены с возможностью поворота по две опрыскивающие трубки 24. Эти трубки 24 из показанного на чертеже вертикального исходного положения могут быть повернуты в рабочее положение очистки, при котором они расположены горизонтально. При этом между свободными концами опрыскивающих трубок 24 остается небольшой зазор. Опрыскивающие трубки 24 снабжены соплами, из которых находящаяся под давлением жидкость для очистки может подаваться на фильтровальную ткань камерных пластин 6К и мембранных пластин 6М. Смежные опрыскивающие трубки 24 имеют в продольном направлении фильтр-пресса 1 такое расстояние друг от друга, что они могут поворачиваться в середину промежуточных пространств между двумя фильтрующими плитами 6.

В верхней части подъемной тележки 12 предусмотрено вертикально перемещаемое деблокирующее устройство 25. Деблокирующее устройство 25 находится между двумя горизонтальными продольными балками 4 и с помощью заполненного рабочей средой цилиндра 26, закрепленного на подъемной тележке 12, может перемещаться в вертикальном направлении при сохранении горизонтального положения. Это осуществляется с помощью соответственно установленного шарнирного рычага.

Деблокирующее устройство 25 снабжено контактными поверхностями 27 в виде салазок, с помощью которых в опущенном состоянии деблокирующего устройства 25 сила для деблокирования передается через соединительные планки на смежные фильтрующие плиты 6. Таким образом пакет фильтрующих плит сразу после процесса фильтрования может оставаться блокированным. Каждый раз происходит только деблокировка соединительных планок тех фильтрующих плит 6, которые относятся как раз к секции, подлежащей опорожнению.

Деблокирующее устройство 25 имеет далее транспортное устройство 28, состоящее из заполненного рабочей средой цилиндра 29 и захватного элемента 30, закрепленного на конце поршневой штанги. Захватный элемент 30 в опущенном положении деблокирующего устройства 25 приводится в контакт с поводковым пальцем 31 подвески фильтрующих плит. Таким образом в результате зацепления фильтрующих плит 6 посредством соединительных планок при воздействии на одну фильтрующую плиту 6 можно раздвинуть фильтрующие плиты целой секции на расстояние, необходимое для опорожнения.

Последовательность осуществления процессов опорожнения и возможной последующей очистки описана ниже более подробно.

Исходя из положения, когда пакеты фильтрующих плит сжаты в блок, подъемная тележка 12 подводится к концу пакета фильтрующих плит, обращенному к прижимной плате 5, соответственно она уже находится там во время процесса фильтрования. С помощью блокирующего устройства 33, закрепленного на боковых частях 13 подъемной тележки 12, первую фильтрующую плиту 6 второй, еще закрытой секции можно арретировать на подъемной тележке 12 и, таким образом, на станине 2. Это препятствует тому, что набухшие фильтровальные осадки раздвигают фильтрующие плиты закрытой секции. После опускания деблокирующего устройства 25 фильтрующие плиты 6 первой теперь уже деблокированной секции в результате движения прижимной платы 5 с помощью заполненного рабочей средой цилиндра F раздвигаются на расстояние, необходимое для опорожнения.

Вместе с находящимися в исходном вертикальном положении опрыскивающими трубками 24 подъемные элементы 14 перемещаются вертикально вверх, в результате чего приемные поверхности 20 четырех цапф 18 прилегают к поводкам 21 пары валков, захватывают и увлекают их с собой вверх, вследствие чего фильтрованный осадок удаляется.

Для опорожнения фильтровальных камер следующей секции подъемную тележку перемещают на соответствующее расстояние в продольном направлении фильтр-пресса 1. Опусканием деблокирующего устройства 25 деблокируются фильтрующие плиты этой секции. С помощью транспортного устройства 28 фильтрующие плиты 6 деблокированной секции раздвигаются, причем одновременно фильтрующие плиты 6 секции, опорожненной перед этим, снова сдвигаются. Вышеописанный процесс повторяется от секции к секции, пока все фильтровальные камеры не опорожнены.

После завершения процесса опорожнения осуществляют при необходимости процесс очистки фильтровальных тканей с помощью опрыскивающих трубок 24. Для предотвращения ненужного времени простоя процесс очистки начинают сразу после окончания процесса удаления фильтрованного осадка со стороны опорной платы, а не, как при процессе опорожнения, со стороны прижимной платы. Для этого сразу пакет фильтрующих плит закрывают за исключением двух последних камер последней секции. Опрыскивающие трубки поворачивают на 90° и перемещают в промежуточные пространства.

Затем заново осуществляют перемещение вверх и вниз подъемных элементов 14, вследствие чего, однако, одновременно очищаются только две фильтровальные камеры, так как для уменьшения объемного потока промывающей жидкости и необходимой для этого мощности насоса предусмотрены только две опрыскивающие трубки 24. Поводки 21 других камерных пластин 6К при этом подъемном движении не захватываются, так как они находятся в промежуточных пространствах между приемными элементами 18.

Очистку остальных фильтровальных камер производят после того, как подъемная тележка 12 горизонтально перемещена на соответствующее расстояние в направлении прижимной платы. После этого деблокирующее устройство 25 поворачивают в деблокирующее положение. При этом захватный элемент 34, закрепленный на деблокирующем устройстве 25, захватывает поводковый палец 31 первой плиты закрытого пакета пластин. Затем подъемная тележка 12 перемещается в направлении опорной платы 3, открывает этим следующие, подлежащие очистке камеры и одновременно закрывает две уже очищенные камеры. Этот процесс происходит до тех пор, пока не будут очищены все фильтровальные камеры.

Реферат

Изобретение предназначено для фильтрования. Фильтр-пресс для фильтрования суспензий состоит из станины, закрепленной на ней опорной платы, подвижной прижимной платы и пакета вертикальных фильтрующих плит, которые установлены между опорной и прижимной платами, причем каждая фильтровальная камера, находящаяся между двумя фильтрующими плитами, имеет, по меньшей мере, одну фильтровальную ткань, которая пропущена S-образно между двумя горизонтально расположенными направляющими телами, причем направляющие тела установлены с возможностью вертикального перемещения относительно соответствующей фильтровальной ткани с помощью двух подъемных элементов подъемного устройства, установленных на противолежащих продольных сторонах фильтр-пресса, выполненных с возможностью сцепления с выступающими с торцевых сторон поводками направляющих тел, при котором подъемное устройство простирается в общем в направлении продольной оси фильтр-пресса только по части длины пакета фильтрующих плит и выполнено с возможностью перемещения в направлении продольной оси фильтр-пресса, причем подъемные элементы расположены в подъемном устройстве с возможностью перемещения только в вертикальном направлении. В фильтре обеспечено уменьшение затрат на подъемное устройство, а также возможен доступ к отдельным фильтрующим плитам. 13 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула