Фильтр-пресс с пакетом вертикально направленных, горизонтально перемещаемых фильтрующих плит - RU2245185C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к области фильтровальной техники, а именно к фильтр-прессу с пакетом вертикально направленных, горизонтально перемещаемых фильтрующих плит.

Из DE 4428963 С1 известен фильтр-пресс, имеющий пакет вертикально направленных, горизонтально перемещаемых фильтрующих плит, из которых смежные фильтрующие плиты соединены между собой, по меньшей мере, одним соединительным элементом и заключают между собой одну фильтровальную камеру, причем фильтрующие плиты в положении сжатия пакета фильтрующих плит прилегают друг к другу уплотнительными кромками и выполнены с возможностью перевода одна за другой исходя из положения сжатия в положение опорожнения горизонтальным перемещением, по меньшей мере, одной фильтрующей плиты, причем в положении опорожнения горизонтальный зазор между смежными фильтрующими плитами ограничен прилеганием сцепляющего элемента одной фильтрующей плиты к упорной поверхности соединительного элемента смежной фильтрующей плиты.

Соединительные элементы выполнены в виде рычагов, которые расположены на боковых выступах фильтрующих плит с возможностью поворота. Рычаги имеют два плеча, в частности одно по отношению к направлению открывания заднее плечо с удерживающим крючком, который в положении сжатия и в положении фильтрования закреплен за выступ смежной задней фильтрующей плиты. Кроме того, у рычагов есть переднее плечо, у которого имеется управляющая поверхность, которая при отодвигании смежной передней фильтрующей плиты, как только она отодвигается на заранее определенное расстояние, взаимодействуя с ее выступом, вызывает поворотное движение рычага, при котором удерживающий его крючок выходит из зацепления с выступом смежной задней фильтрующей плиты. При этом управляющая поверхность в крючкообразном переднем плече рычага окружает паз, в котором постоянно находится выступ смежной передней фильтрующей плиты и которая имеет на своем конце упорную поверхность для останова, то есть для ограничения удаления плит в положении опорожнения.

Рычаги выполняют таким образом двойную функцию, причем в одном случае исходя из положения сжатия они блокируют смежные фильтрующие плиты друг относительно друга и препятствуют этим тому, чтобы набухающий отфильтрованный осадок приводил к раздвиганию фильтрующих плит, которые еще не подлежат опорожнению, а в другом случае они выполняют роль соединительных элементов, которые в положении опорожнения фильтрующих плит определяют их максимальное удаление друг от друга.

Для известного фильтр-пресса типично последовательное опорожнение каждый раз одной фильтровальной камеры за другой, причем еще не опорожненные фильтровальные камеры вплоть до процесса опорожнения находятся в заблокированном между собой состоянии. Известный фильтр-пресс не пригоден для принципов опорожнения, при которых секция, состоящая из нескольких фильтрующих плит пакета, должна одновременно деблокироваться, так как деблокирование фильтрующих плит всегда может происходить только последовательно.

Из DE 4325055 А1 известен фильтр-пресс, у которого фильтрующие плиты с помощью пластин и промежуточных звеньев соединены в единую цепь. В то время как пластины расположены на фильтрующей плите с возможностью поворота, промежуточные звенья соединяют шарнирно по одной пластине со смежной фильтрующей плитой. На пластинах выполнено по одному крючку, который фиксируется за выступы на фильтрующих плитах, когда фильтрующие плиты перемещены в один пакет. Шарниры между пластинами и промежуточными звеньями установлены так, что каждый раз при раздвигании двух соседних фильтрующих плит крючок, зафиксированный на выступе ближайшей следующей фильтрующей плиты, освобождается от нее в той мере, в какой пластина, относящаяся к этому крючку, занимает вместе с тянущим ее промежуточным звеном выдвинутое положение. Таким способом создается препятствие для того, чтобы между фильтрующими плитами преждевременно не открывались промежуточные пространства при открывании фильтр-пресса, в которых может застрять выступающий наружу отфильтрованный осадок.

Если бы у такого известного фильтр-пресса пакет плит открывался посекционно, то и в этом случае не гарантировано, что зазор для опорожнения между смежными плитами во всех секциях будет одинаковым, так как перед раздвиганием пакета плит после снятия нагрузки, то есть после снятия запирающего давления, снятие напряжения с уплотнительных кромок с ростом удаления фильтрующих плит от подвижной головной плиты все более снижается.

В основе изобретения лежит задача так усовершенствовать фильтр-пресс, чтобы при последовательном опорожнении каждый раз целых секций пакета плит при опорожнении всех секций достигался один и тот же зазор между смежными фильтрующими плитами, а соединительные элементы выполняли одновременно функции блокирования фильтрующих плит секции, еще не подлежащей опорожнению, и функцию соединения для выдерживания зазора опорожнения.

Согласно изобретению эта задача решается тем, что фильтрующие плиты выполнены с возможностью перевода перемещением одной фильтрующей плиты из положения сжатия в положение со снятой нагрузкой, в котором уплотнительные кромки фильтрующих плит отделены от соответствующих им уплотнительных поверхностей и в котором сцепляющие элементы прилегают к стопорной поверхности соединительных элементов, предназначенной для предотвращения дальнейшего горизонтального удаления смежных фильтрующих плит, при этом соответствующие соединительные элементы расположены с возможностью деблокирования для снятия прилегания смежных сцепляющих элементов к стопорной поверхности и для обеспечения дальнейшего удаления смежных фильтрующих плит в положение опорожнения.

После окончания собственно процесса фильтрования происходит процесс открывания и опорожнения, который протекает в фильтр-прессе согласно изобретению следующим образом.

Вначале, при перемещении предпочтительно первой по отношению к прижимной плате фильтрующей плиты и последовательно всех остальных фильтрующих плит, достигается снятие нагрузки за счет того, что соединительные элементы позволяют только очень малый зазор между смежными фильтрующими плитами, в связи с чем происходит перенос тягового усилия с одной фильтрующей плиты на смежную, как только этот зазор составляет несколько миллиметров. Однако этот малый зазор между смежными фильтрующими плитами необходим для того, чтобы снимать нагрузку с уплотнительных кромок фильтрующих плит, находящихся под предварительным напряжением в положении сжатия. При снятой нагрузке уплотнительные кромки обычно выступают на несколько миллиметров над поверхностью фильтрующей плиты для того, чтобы в положении сжатия пакета в результате эластичной деформации получить необходимое уплотнение фильтровальных камер. Перевод всех фильтрующих плит из положения сжатия в положение со снятой нагрузкой целесообразно происходит за один рабочий шаг для всего пакета плит, а именно при применении запирающего цилиндра, который отодвигает пакет плит на расстояние, равное сумме отдельных зазоров для снятия нагрузки.

Таким образом преимущество решения по изобретению состоит в том, что с помощью соединительных элементов может быть осуществлено активное снятие нагрузки с уплотнительных кромок всего пакета плит до того, как плиты первой секции будут раздвинуты на зазор, необходимый для опорожнения. Это активное снятие нагрузки гарантирует то, что между всеми фильтрующими плитами имеется одинаковый зазор, который определяется соединительными пластинами, и что в этом положении с уплотнительных кромок фильтрующих плит полность снята нагрузка.

В известных установках зазор опорожнения позже очищаемых секций все более укорачивается за счет того, что уплотнительные кромки соответствующих плит в случае отсутствия предварительного активного снятия нагрузки собственными силами все слабее снимают нагрузку. Однако такое снятие нагрузки происходит только в тот момент, когда плиты действительно раздвигаются на зазор, необходимый для опорожнения, в результате чего, особенно при большом количестве фильтрующих плит, при сложении получается не малая длина, которая снижает имеющийся в распоряжении зазор опорожнения. Здесь следует учесть, что подлежащие опорожнению секции лежат, исключая первую секцию, посередине пакета фильтрующих плит и таким образом перемещение всего пакета плит за счет создания требуемого зазора опорожнения, как правило, невозможно.

Освобождение от осадка и необходимое для этого раздвигание фильтрующих плит, ограничивающих этот отфильтрованный осадок, на зазор опорожнения происходит только во время второго шага, причем перед этим деблокированы соединительные элементы фильтрующих плит той секции, которая должна быть опорожнена следующей.

После их деблокирования соединительные элементы действуют как элементы с увеличенной длиной, так что при новой тяговой нагрузке на фильтрующие плиты с деблокированными соединительными элементами происходит их удаление друг от друга на зазор опорожнения, причем соединительные элементы определяют этот зазор опорожнения и таким образом также и в положении опорожнения обеспечивают длительное соединение фильтрующих плит.

Предпочтительно фильтрующие плиты первой опорожненной секции снова сдвигаются после деблокирования соединительных элементов второй секции, которая должна быть опорожнена следующей, и раздвигания ее фильтрующих плит для того, чтобы держать продольную протяженность фильтр-пресса небольшой. При таком принципе опорожнения секция с фильтрующими плитами, раположенными с зазором для опорожнения, “проходит” через весь пакет плит с одного конца до другого, так что его общая длина после одноразового открывания первой секции остается неизменной и, более того, область малой “плотности” фильтрующих плит проходит через пакет.

По сравнению с известными прессами, у которых пакет плит перед открыванием первой секции не приведен в состояние со снятой нагрузкой с определенными расстояниями между плитами, а только снимается давление запирающего цилиндра и, как следствие, происходит самопроизвольное снятие нагрузки, вызванное пружинящими свойствами уплотняющих кромок, преимущество согласно изобретению состоит в том, что при опорожнении всех секций имеется определенный зазор опорожнения. У известного фильтр-пресса, при рассмотрении со стороны запирающего цилиндра, происходит постоянно убывающее самопроизвольное снятие нагрузки уплотняющих кромок по мере удаления, что связано с тем, что уплотнительные кромки фильтрующих плит, более удаленных от запирающего цилиндра, при их расширении должны сдвигаться в горизонтальном направлении все находящиеся перед ними плиты.

Суммирующиеся и действующие навстречу такому самостоятельному перемещению плит усилия трения опоры плит в станине фильтр-пресса достигают после определенного числа плит такой величины, которая превосходит усилие восстановления сжатых уплотняющих кромок в положении сжатия, так что на фильтрующих плитах, более удаленных от запирающего цилиндра, несмотря на снятие давления на пакет не происходит вообще никакого самостоятельного возврата.

Таким образом, при прохождении секции опорожнения через пакет плит, по мере удаления от запирающего цилиндра постоянно уменьшается ее ширина, то есть уменьшается и зазор опорожнения между фильтрующими плитами, так как происходящий в существенной мере в первой секции самовозврат уплотнительных кромок у более удаленных секций происходит не полностью, соответственно, вообще больше не происходит. При сдвигании плит уже опорожненной секции они не прижимаются больше друг к другу с такой силой, что уплотнительные кромки снова переводились бы в сжатое состояние, что типично для положения сжатия, при котором действует запирающее усилие запирающего цилиндра. Таким образом, зазор опорожнения между фильтрующими плитами у более удаленных секций постоянно убывает на определенную величину, что негативно сказывается особенно тогда, когда приходится вторгаться вспомогательными средствами в промежуточное пространство между фильтрующими плитами для обеспечения надежного опорожнения от отфильтрованного осадка или для очистки фильтровальной ткани.

У фильтр-пресса согласно изобретению, напротив, в результате активного снятия тяговой нагрузки с пакета плит, например с помощью запирающего цилиндра, происходит установка определенного расстояния между ними, причем вследствие соединительных элементов для передачи усилия достаточно воздействия тягового усилия только на одну фильтрующую плиту. Исходя из такого состояния со снятой с пакета фильтрующих плит нагрузкой при последующем опорожнении всех секций обеспечивается одинаковый зазор опорожнения между фильтрующими плитами.

В одном из предпочтительных вариантов изобретения соединительные элементы выполнены в виде соединительных пластин, которые имеют прорезь, с которой взаимодействует сцепляющий элемент соседней плиты, выполненный в виде сцепного штыря.

В дальнейшем усовершенствовании изобретения предусмотрено то, что соединительные элементы расположены с возможностью поворота и имеют прорезь, загнутую в продольном направлении, первый отрезок которой имеет стопорную поверхность и меньшую ширину прорези, которая соответствует ширине сцепляющего элемента плюс расстояние для снятия нагрузки, а второй отрезок имеет расположенную с торцевой стороны упорную поверхность.

Если соединительные элементы способны поворачиваться вокруг оси сцепляющего штыря, то штырь выполняет при этом двойную функцию, с одной стороны, как сцепляющий элемент в прорези соединительной планки следующей фильтрующей плиты, а с другой стороны, как опорный элемент для соединительной планки рассматриваемой фильтрующей плиты.

В соответствии с дальнейшим усовершенствованием фильтр-пресса согласно изобретению соединительные элементы имеют первое плечо с прорезью и второе плечо, по отношению к оси поворота противолежащее первому плечу и находящееся выше оси поворота. Это верхнее плечо может быть нажато вниз деблокирующим приспособлением, так что сцепляющий элемент может войти во второй отрезок прорези.

Далее особенно предпочтительно, если соединительные элементы установлены в двух параллельных между собой плоскостях, причем смежные соединительные элементы лежат в различных плоскостях.

Согласно изобретению также предусмотрено, что деблокирующее приспособление представляет собой тележку, горизонтально перемещающуюся по станине пресса, у которой предусмотрены переставляемые в вертикальном направлении салазки. Целесообразно предусмотреть, чтобы у тележки было устройство для перемещения фильтрующих плит во избежание вытянутых в длину элементов для приведения в действие, что было бы необходимо среди прочего у стационарного раздвигающего устройства.

Далее изобретение подробнее поясняется на примере выполнения фильтр-пресса, представленного на чертежах, которые показывают:

Фиг.1 - вид сбоку фильтр-пресса с одной закрытой секцией (I) и одной открытой

секцией (II);

Фиг.2 - соединительные элементы (планки) в положении снятия нагрузки с

фильтрующих плит;

Фиг.3 - то же, что и на фиг.2, но в деблокированном положении соединительных планок и с одной фильтрующей плитой, удаленной на зазор опорожнения.

Фильтр-пресс 1, показанный на фиг.1, состоит из станины пресса 2, состоящей из двух продольных балок 3, передней стойки 4, задней стойки 4 с опорной платой 9, а также из двух нижних стяжных болтов 5, параллельных продольным балкам 3.

Между стойками 4 и на продольных балках 3 подвешено с возможностью горизонтального перемещения множество фильтрующих плит 6. Между каждыми двумя фильтрующими плитами 6 находится фильтровальная камера, которая в положении сжатия фильтрующих плит 6 герметически отделена от окружающей среды охватывающими камеру уплотнительными кромками, не показанными более подробно. С помощью гидравлического запорного цилиндра 7 фильтрующие плиты 6 с помощью прижимной платы 8, подвешенной на продольных балках 3 и горизонтально перемещаемой по ним, могут быть сжаты в направлении к стойке опорной платы в замкнутый пакет.

Все плиты 6 в области находящихся над ними держателей 10 соединены между собой соединительными элементами 11 в виде соединительных пластин, так что образуется сплошная связь от прижимной платы 8 до последней фильтрующей плиты, расположенной перед опорной платой 9.

На фиг.1 соединительная планка, показанная там, приведена в сильно увеличенном виде без соблюдения масштаба.

На фиг.1 представлена правая первая секция I фильтрующих плит 6 в положении опорожнения, в которое плиты 6 переведены при отодвигании назад прижимной платы 8 с помощью запирающего цилиндра 7 исходя из положения сжатия. Напротив, фильтрующие плиты 6 левой секции II находятся еще в так называемом положении со снятой нагрузкой, которое будет подробнее пояснено ниже.

На фиг.2 показаны три фильтрующие плиты 6 с тремя соединительными элементами 11, установленными в области держателей 10, причем фильтрующие плиты 6 и, соответственно, соединительные элементы 11 находятся в так называемом положении со снятой нагрузкой. В этом положении со снятой нагрузкой сцепляющие элементы 12, выполненные в виде сцепных штырей, прилегают к стопорной поверхности 13 соединительного элемента 11. Стопорная поверхность 13 образуется тыловой стороной прорези, которая имеет первый широкий и короткий отрезок 14 и второй длинный и более узкий отрезок 15.

До тех пор, пока пакет фильтрующих плит находится в положении сжатия, его сцепной штырь 12 находится приблизительно посередине (с учетом ширины) отрезка 14 прорези в соединительном элементе 11. С левой стороны он не прилегает в этом положении к тыльной стороне соответствующей прорези для того, чтобы гарантировать возможность того, что пакет фильтрующих плит может быть спрессован в блок таким образом, чтобы сжатые уплотнительные кромки могли создать достаточные усилия для уплотнения.

Исходя из этого положения сжатия приложение тяговой силы к одной фильтрующей плите 6, расположенной дальше с правой стороны, вызовет перемещение сцепного штыря 12 в отрезке 14 прорези до тех пор, пока сцепной штырь 12 не упрется справа в стопорную поверхность 13, в связи с чем дальнейшее удаление смежной плиты 6 станет более невозможным, а приложенная сила перенесется на ближайшие следующие фильтрующие плиты 6. Таким образом можно, исходя от прижимной платы 8, снять прижимное усилие со всего пакета фильтрующих плит, так что все сцепные штыри 12 упираются в стопорные поверхности 13 соответствующих им соединительных элементов 11. При этом полностью снимаются прижимные усилия со всех уплотнительных кромок, которые не представлены на чертеже, в связи с чем они приходят в исходное положение и более не прилегают к соответствующим уплотнительным поверхностям фильтрующих плит 6. Зазор при снятой нагрузке 16 между двумя смежными фильтрующими плитами 6 настолько мал, что он не показан для фильтрующих плит 6 на фиг.2 внизу.

Исходя из показанного на фиг.2 запорного положения соединительного элемента 11 они деблокируются с помощью салазок 17 деблокирующего приспособления, здесь подробно не описанного и представляющего собой тележку, которые оказывают давление на включающую поверхность 18 левого верхнего плеча 19 соединительного элемента 11. При этом соединительный элемент 11 поворачивается вокруг сцепного штыря 12 соответствующей ему фильтрующей плиты 6, так что оба соединительных элемента 11, установленные на фиг.3 слева, занимают показанное разблокированное положение. Запирающая поверхность 13 при этом перемещается у сцепного штыря вверх, в результате чего сцепной штырь 12 попадает в область перемещения отрезка 15 прорези в соединительном элементе 11.

В том случае, если расположенная впереди фильтрующая плита 6 и, соответственно, ее соединительный элемент 11 оказывают тяговое усилие на таким образом установленный сцепной штырь 12, то штырь перемещается по части 15 прорези и при этом вызывает дальнейший поворот соединительного элемента 11 против часовой стрелки. Этот поворот завершается тогда, когда сцепной штырь 12 достигнет упорной поверхности 20 в конце отрезка 15 прорези. В этот момент обе фильтрующие плиты, связанные соединительным элементом, раздвинуты на максимальное расстояние друг от друга, то есть на расстояние, необходимое для опорожнения. Одна кромка 21 соединительного элемента 11 направлена при этом приблизительно горизонтально.

Исходя из такого положения фильтрующих плит 6 в результате дальнейшего перемещения фильтрующей плиты 6, показанной самой крайней справа, происходит перемещение друг от друга и фильтрующих плит 6, находящихся дальше слева.

Исходя из положения сжатия всего пакета плит затем в результате активного снятия нагрузки с помощью блокирующего цилиндра 7 приводят весь пакет в положение со снятой нагрузкой в результате активного снятия нагрузки с помощью блокирующего цилиндра 7, при котором все соединительные штыри 12 прилегают к соответствующим им стопорным поверхностям 13. Исходя из такого положения со снятой нагрузкой соединительные элементы 11 деблокируются посекционно с помощью деблокирующего устройства, что позволяет при новом приложении тяговых усилий к прижимной плате 8 сделать возможным перевод фильтрующих плит деблокированной первой секции в положение опорожнения. В этом положении опорожнения все сцепные штыри 12 деблокированной секции I прилегают к упорным поверхностям 20 соединительных элементов 11.

После опорожнения правой секции I происходит деблокирование левой секции II и, в заключение, раздвигание фильтрующих плит 6 секции II с помощью не показанного здесь раздвигающего устройства, причем одновременно с раздвиганием фильтрующих плит 6 секции II снова сдвигаются вместе фильтрующие плиты 6 опорожненной перед этим секции I при помощи сдвигающего устройства, также не показанного более подробно. В случае фильтр-пресса, имеющего более двух секций, этот процесс повторяется до тех пор, пока все секции не будут опорожнены.

Реферат

Изобретение относится к области фильтровальной техники. Фильтр-пресс имеет пакет вертикально направленных, горизонтально перемещаемых фильтрующих плит, в котором каждые смежные фильтрующие плиты соединены между собой соединительным элементом и заключают между собой фильтровальную камеру. Фильтрующие плиты в положении сжатия пакета фильтрующих плит прилегают друг к другу уплотнительными кромками и выполнены с возможностью перевода одна за другой исходя из положения сжатия в положение опорожнения горизонтальным перемещением, в котором горизонтальный зазор между смежными фильтрующими плитами ограничен прилеганием сцепляющего элемента одной фильтрующей плиты к упорной поверхности соединительного элемента смежной фильтрующей плиты. Фильтрующие плиты выполнены с возможностью перевода перемещением одной фильтрующей плиты из положения сжатия в положение со снятой нагрузкой, в котором уплотнительные кромки фильтрующих плит отделены от соответствующих им уплотнительных поверхностей и в котором соединительные элементы прилегают к стопорной поверхности соединительных элементов, которая препятствуют дальнейшему горизонтальному удалению смежных фильтрующих плит. При этом соответствующие соединительные элементы расположены с возможностью деблокирования для снятия прилегания смежных сцепляющих элементов к стопорной поверхности. Технический эффект – активное снятие нагрузки с уплотнительных кромок всего пакета плит, с созданием одинакового зазора между всеми фильтрующими плитами. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Формула