ФИЛЬТР-ПРЕСС ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ ОТ ШЛАМА

Заявляемая полезная модель относится к устройствам для очистки рабочих жидкостей от шлама и может быть использовано для обезвоживания осадков сточных вод в химической, машиностроительной, строительной промышленности.
Известны фильтры-прессы для очистки и обезвоживания сточных вод и рабочих жидкостей, в которых производится разделение жидкости от взвешенных веществ, шлама на фильтровальной ткани с использованием прессования механическим воздействием, Например, фильтр-пресс ФПАКМ («Инженерная защита поверхностных вод от промышленных стоков». Учебное пособие / Д.А. Кривошеий, П.П. Кукин, В.Л. Лапин и др. М. Высшая школа. 2003-344 с. Рис. 8.16, 8.17, стр. 291-292.), производит фильтрование через ткань, расположенную между верхней и нижней металлическими плитами, а давление создается диафрагмой с подачей воды под давлением. После отжатая осадка плиты раздвигаются, фильтровальная ткань передвигается и осадок снимается с нее ножами. Недостаток устройства - очень сложная конструкция, периодичность работы и необходимость регенерации ткани путем промывки ее водой.
Известен фильтр-пресс поршневого типа с отводом фильтрата через центральную трубу рабочего цилиндра, внутри которого имеется камера двустороннего действия (авторское свидетельство №1192847, В01Д 25/12, бюл. №43, 23.11.85 г.), принятый за прототип. Фильтр-пресс содержит рабочий цилиндр с клапанами подвода исходного осадка (жидкости на очистку), а также клапаны удаления обезвоженной массы (шлама). Внутри цилиндра размещен подвижный поршень двустороннего фильтрующего действия, состоящий из перфорированных плит, установленных на фиксированном расстоянии с помощью промежуточного кольца, обтянутых фильтровальным материалом. Внутренняя полость поршня образует сборную камеру фильтрата. На подвижной центральной трубе отвода фильтрата, соединенной со сборником фильтрата, установлен клапан-отсекатель. Диск, эксцентрично поставленный на вал привода, жестко соединен с центральной трубой и выполнен с двумя кулачками привода клапана-отсекателя. Кулачки расположены на наименьшем и наибольшем удалении от оси эксцентрика.
Наличие пружинных клапанов, через которые проходит отжатый шлам, может приводить к забиванию корпуса пружины шламом, в результате чего клапаны будут зафиксированы в открытом или полуоткрытом состоянии. Вследствие этого, качество и производительность очистки будет снижаться, степень обезвоживания шлама будет уменьшаться. При изменении концентрации загрязнителя в исходном растворе степень обезвоживания шлама также будет меняться.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, заключается в повышении качества и производительности очистки жидкости за счет повышения надежности работы клапанов.
Технический результат достигается тем, что в фильтре-прессе для очистки жидкости от шлама, содержащем рабочий цилиндр с патрубками подвода жидкости на очистку, патрубком отвода очищенной жидкости и патрубком удаления шлама, в котором расположен поршень с фильтрующими перегородками, обеспечивающими двустороннее фильтрующее действие, и выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения с образованием рабочих полостей по обе стороны от днищ поршня, новым является то, что днища корпуса с внутренней стороны содержат эластичные диафрагмы, полости между которыми и соответствующими днищами заполнены жидкостью,
а корпус дополнительно содержит
гидроцилиндры для клапанов подвода жидкости на очистку, связывающих патрубки подвода жидкости на очистку с соответствующими рабочими полостями между эластичными диафрагмами и днищами поршня,
и гидроцилиндры для клапанов удаления шлама, связывающих полость удаления шлама с рабочими полостями между эластичными диафрагмам и днищами поршня соответственно.
В фильтре-прессе клапаны подвода жидкости на очистку и клапаны удаления шлама выполнены в виде заслонок, имеющих возможность перекрытия и связи рабочих полостей с патрубками подвода жидкости на очистку и патрубком удаления шлама соответственно.
Фильтр-пресс содержит механизм, обеспечивающий возвратно-поступательное перемещение поршня, который состоит из центральной отводной полой трубы, жестко соединенной с трубой-толкателем, связанной с эксцентричным диском, обеспечивающим перемещение поршня, при этом в трубе-толкателе выполнен канал, соосный центральной отводной полой трубе и соединенный с ней, образуя канал отвода очищенной жидкости, выходящий в полость поршня с одного конца и связанный с патрубком отвода очищенной жидкости с другого конца.
В фильтре-прессе патрубок отвода очищенной жидкости снабжен клапаном-отсекателем, выполненным в виде заслонки, перекрывающей канал отвода очищенной жидкости и обеспечивающей отвод очищенной жидкости через патрубок отвода очищенной жидкости.
В фильтре-прессе центральная отводная полая труба выполнена разъемной с регулированием ее длины и герметизацией разъема сильфоном.
В фильтре-прессе полость удаления шлама выполнена конической с углом наклона образующей 60°-75°.
Предложенная полезная модель представлена на фиг. 1, здесь:
1 - боковые днища цилиндра (корпуса),
2, 11 - эластичные диафрагмы,
3, 8 - гидроцилиндры для клапанов подвода жидкости на очистку,
4, 9 - перфорированные плиты,
5, 10 - фильтрующие перегородки,
6 - патрубки подвода жидкости на очистку,
7 - кольцо поршня,
12 - центральная отводная полая труба,
13 - пружина,
14 - сильфон,
15 - труба-толкатель,
16 - рабочая полость,
17 - эксцентричный диск,
18 - клапан-отсекатель,
19 - патрубок отвода очищенной жидкости,
20, 22 - гидроцилиндры для клапанов удаления шлама,
21 - полость (камера) удаления шлама,
23 - патрубок удаления шлама,
24 - поршень.
Фильтр-пресс для очистки жидкости от шлама содержит рабочий цилиндр 1 с патрубками подвода жидкости на очистку 6, патрубком отвода очищенной жидкости 19 и патрубком удаления шлама 23, в котором расположен поршень 24 с фильтрующими перегородками 5, 10, обеспечивающими двустороннее фильтрующее действие, и выполненный с возможностью возвратно-поступательного перемещения с образованием рабочих полостей 16 по обе стороны от днищ поршня 24. Днища цилиндра 1 с внутренней стороны содержат эластичные диафрагмы 2, 11, полости между которыми и соответствующими днищами 1 заполнены жидкостью,
а цилиндр 1 дополнительно содержит
гидроцилиндры для клапанов подвода жидкости на очистку 3, 8, связывающих патрубки подвода жидкости на очистку 6 с соответствующими рабочими полостями между эластичными диафрагмами 2, 11 и днищами поршня 24,
и гидроцилиндры для клапанов удаления шлама 20, 22, связывающих полость удаления шлама 21 с рабочими полостями между эластичными диафрагмам 2, 11 и днищами поршня 24 соответственно.
В фильтре-прессе клапаны подвода жидкости на очистку и клапаны удаления шлама выполнены в виде заслонок, имеющих возможность перекрытия и связи рабочих полостей 16 с патрубками подвода жидкости на очистку 6 и патрубком удаления шлама 23 соответственно.
Фильтр-пресс содержит механизм, обеспечивающий возвратно-поступательное перемещение поршня 24, который состоит из центральной отводной полой трубы 12, жестко соединенной с трубой-толкателем 15, связанной с эксцентричным диском 17, обеспечивающим перемещение поршня 24, при этом в трубе-толкателе 15 выполнен канал, соосный центральной отводной полой трубе 12 и соединенный с ней, образуя канал отвода очищенной жидкости, выходящий в полость поршня 24 с одного конца и связанный с патрубком отвода очищенной жидкости 19 с другого конца.
В фильтре-прессе патрубок отвода очищенной жидкости 19 снабжен клапаном-отсекателем 18, выполненным в виде заслонки, перекрывающей канал отвода очищенной жидкости и обеспечивающей отвод очищенной жидкости через патрубок отвода очищенной жидкости 19.
В фильтре-прессе центральная отводная полая труба 12 выполнена разъемной с регулированием ее длины и герметизацией разъема сильфоном 14.
В фильтре-прессе полость (камера) удаления шлама 21 выполнена конической с углом наклона образующей 60°-75°.
Фильтр-пресс работает следующим образом.
Когда поршень 24 находится в крайнем правом положении (фиг. 1), исходный продукт (жидкость на очистку) поступает в патрубок подвода жидкости 6. Клапан гидроцилиндра для подвода жидкости на очистку 3 под действием пружины открыт и в левую полость цилиндра (корпуса) 1 поступает жидкость на очистку. Клапан 20 гидроцилиндра для удаления шлама под действием пружины закрыт. Полость в левой части заполняется жидкостью для очистки. Эксцентричный диск 17 начинает передвигать отводную трубу 12, и поршень 24 начинает перемещаться влево. Давление в левой полости начинает возрастать, эластичная диафрагма 2 деформируется, давление жидкости за ней возрастает и клапан гидроцилиндра 3, сжимая пружину, закрывает заслонку подачи. По мере движения поршня влево, давление в этой полости возрастает, и жидкость начинает профильтровываться через фильтрующую перегородку 5 и заполнять полость внутри поршня 24. Возрастающее давление жидкости внутри поршня через полость отводной трубы 12 воздействует на клапан-отсекатель 18, но он остается закрытым. Возрастание давления жидкости внутри поршня 24 вызывает профильтровывание жидкости через фильтрующую перегородку 10, регенерируя ее. По мере движения поршня 24 давление в левой полости возрастает и, при достижении определенной, установленной величины, воздействие давления жидкости за эластичной мембраной преодолевает силу пружины в гидроцилиндре 20, клапан удаления шлама которого открывается и шлам сливается в полость (камеру) 21 и удаляется через патрубок удаления шлама 23. При определенном, отрегулированном положении поршня 24, клапан-отсекатель 18 открывается и очищенная жидкость сливается через патрубок отвода очищенной жидкости 19. После того, как поршень займет крайнее левое положение и весь шлам из полости удалится через открытый клапан гидроцилиндра 20, давление жидкости в полости за эластичной мембраной 2 стабилизируется, то клапан 20 под действием пружины закрывается, а клапан гидроцилиндра 3 под действием пружины открывается и процесс повторяется в обратном порядке. В случае, если концентрация шлама будет изменяться, то достижение давления в полостях до заданного уровня будет обеспечиваться пружиной 13. При деформациях пружины 13, соответственно будет происходить деформация сильфона 14, обеспечивая герметизацию тракта отвода очищенной жидкости.
Когда поршень будет находиться в крайнем левом положении, правая полость корпуса 1 полностью заполнена очищаемой жидкостью, т.к. заслонка гидроцилиндра 8 была открыта во время всего процесса движения поршня в левом направлении, а заслонка гидроцилиндра 22 была закрыта. Движение поршня из крайнего левого положения в правую сторону вызывает повышение давления в правой полости, так и повышение давления за эластичной мембраной 11. Очищаемая жидкость начинает профильтровываться через фильтрующую перегородку 10 и заполнять внутреннюю полость поршня. Одновременно, часть жидкости, профильтровываясь через фильтрующую перегородку 5, проводит ее регенерацию. Заслонка клапана-отсекателя 18 в это время открыта, и очищенная жидкость отводится через патрубок 19. Возрастающее давление за мембраной 11 приводит к тому, что заслонка гидроцилиндра 8 закрывается, а заслонка гидроцилиндра 22 открывается и начинает отводиться шлам в полость удаления шлама 21.
Таким образом, предложенное устройство повышает надежность работы клапанов и повышает качество и производительность очистки жидкости от шлама.