ФИЛЬТР-ПРЕСС
FILTER PRESS

Изобретение касается фильтр-пресса с боковыми балками, содержащего раму пресса, служащую для установки с возможностью перемещения вдоль продольной оси боковых балок, ориентированных поперек продольной оси рамы пресса и соединенных друг с другом фильтровальных плит, при этом предусмотрена перемещаемая посредством прижимного или тянущего устройства вдоль продольной оси боковых балок прижимная плита, которая прижимает фильтровальные плиты друг к другу во время процесса фильтрования, причем прижимное или тянущее устройство расположено на салазках.
Такой фильтр-пресс известен из DE 3245210 А1. Фильтр-прессы такого рода служат для того, чтобы в подлежащей фильтрации суспензии отделять твердую фазу от жидкой фазы. Этот процесс фильтрации происходит в фильтровальных плитах, при этом несколько фильтровальных плит соединяются в один пакет фильтровальных плит. С помощью замыкающего цилиндра, обычно гидравлического замыкающего цилиндра, оказывается давление на пакет фильтровальных плит с целью обеспечения необходимой плотности между отдельными фильтровальными плитами. Каждая из фильтровальных плит имеет фильтрующую поверхность, которая покрыта фильтрующей тканью, при этом подлежащая фильтрации суспензия вжимается в образовавшуюся между двумя фильтровальными плитами фильтровальную камеру и прижимается к фильтровальной ткани. Находящийся между фильтровальной тканью и фильтровальной поверхностью фильтрат впоследствии отводится, и кек остается в фильтровальной камере. При отделении фильтровальных плит друг от друга кек выбрасывается.
В некоторых случаях применения, например в горных работах, продолжительность циклов при этом очень коротка, т.е. закрытие пакета фильтровальных плит, наполнение подлежащей фильтрации суспензией, сама фильтрация, открытие пакета фильтровальных плит, выброс кека и мытье фильтровальных тканей должно происходить относительно быстро, часто в течение нескольких минут. Замедляющим фактором является при этом открытие и закрытие пакета фильтровальных плит. Для ускорения этого процесса фильтровальные плиты соединяются друг с другом, например, цепями, так что при движении крайней наружной фильтровальной плиты разжимается весь пакет фильтровальных плит, и возможен выброс всего кека. Но, в отличие от поочередного перемещения фильтровальных плит, этот процесс требует большего пути перемещения фильтровальных плит. Согласно уровню техники замыкающий цилиндр применяется, например, и для разжимания пакета фильтровальных плит, что, однако, связано с определенными недостатками. Так, при применении замыкающего цилиндра ограничивается объем пресса, потому что возможно осуществление только лимитированного хода цилиндра. При длинном ходе цилиндра требуются также большие количества масла, и поршневой шток замыкающего цилиндра загрязняется выпадающим фильтровальным остатком. Кроме того, проявляются недостатки при действии поперечных усилий и других неблагоприятных нагрузок на поршневой шток, а также поршень и соответствующие уплотнения. Наконец, открытие и закрытие пакета фильтровальных плит с помощью замыкающего цилиндра занимает продолжительное время, так как замыкающий цилиндр рассчитан на высокое давление замыкания, но не на быстрые движения поршня.
Поэтому предпринимались также попытки предусмотреть дополнительные гидравлические приводы для открытия и закрытия пакета фильтровальных плит, которые рассчитаны на длинный и быстрый ход цилиндра. Но соответственно тонкие поршневые штоки создают, в свою очередь, проблемы, связанные с малой допустимой механической нагрузкой, к тому же часто необходимо применение нескольких таких гидравлических дополнительных приводов, которые требуют, однако, точного управления для обеспечения синхронных движений. Наконец, и эти системы не решают проблемы длинных поршневых штоков и их загрязнения выпадающим фильтровальным осадком.
Поэтому целью изобретения является устранение этих недостатков и создание фильтр-пресса, который, с одной стороны, обеспечивает необходимое давление замыкания для пакета фильтровальных плит, но, с другой стороны, также обеспечивает возможность быстрого открытия и закрытия пакета фильтровальных плит. Кроме того, предлагаемый изобретением фильтр-пресс должен обеспечивать улучшенную защиту от загрязнения для механических компонентов, таких как замыкающий цилиндр или устройства для открытия и закрытия пакета фильтровальных плит.
Эти цели достигаются с помощью признаков пункта 1 формулы изобретения. Пункт 1 касается фильтр-пресса, содержащего снабженную боковыми балками раму пресса, служащую для установки с возможностью перемещения вдоль продольной оси боковых балок, ориентированных поперек продольной оси боковых балок и соединенных друг с другом фильтровальных плит, причем предусмотрена перемещаемая посредством прижимного или тянущего устройства вдоль продольной оси боковых балок прижимная плита, которая прижимает фильтровальные плиты друг к другу во время процесса фильтрования, причем прижимное или тянущее устройство расположено на салазках, причем согласно изобретению салазки установлены с возможностью перемещения посредством расположенного на салазках приводного узла по боковым балкам, имеющим в своей концевой зоне траверсу, между крайним наружным положением, наиболее удаленным от траверсы, и крайним внутренним положением, находящимся вблизи траверсы.
В соответствии с изобретением предлагается, чтобы прижимное или тянущее устройство было расположено на салазках и перемещалось по боковым балкам вдоль продольной оси этих боковых балок посредством расположенного на салазках приводного узла. У применяемых фильтровальных плит фильтровальная плита, расположенная наиболее близко к прижимной плите, может быть соединена с этой прижимной плитой, и при движении салазок фильтровальные плиты могут раздвигаться или сдвигаться. Таким образом, с помощью признака, касающегося отдельных салазок, кинематический процесс прижатия фильтровальных плит друг к другу с помощью прижимного или тянущего устройства отделяется от процесса открытия и закрытия пакета фильтровальных плит. Благодаря расположенному на салазках приводному узлу предотвращаются загрязнения механических компонентов, таких как устройство, прижимное или тянущее, или самого приводного узла.
Приводной узел может быть выполнен различным образом. Пункт 2 формулы изобретения предусматривает, например, что приводной узел включает, по меньшей мере, одно зубчатое колесо, которое находится в зацеплении с расположенной на боковых балках зубчатой рейкой. Это является простым механическим решением для приводного узла, которое, кроме того, обеспечивает возможность высоких скоростей салазок. Если согласно пункту 3 формулы зубья зубчатой рейки ориентированы вниз, то благодаря этой ориентации зубчатой рейки могут быть уменьшены загрязнения привода зубчатой рейки выбрасываемым кеком.
Пункт 4 формулы предусматривает, что прижимное или тянущее устройство содержит гидравлический привод с гидравлическим цилиндром, при этом как гидравлический привод, так и гидравлический цилиндр расположены на салазках. Благодаря этому питающие устройства, такие как, например, гидравлические трубопроводы для прижимного или тянущего устройства, могут иметь небольшую длину.
По пункту 5 формулы предусмотрено, что салазки снабжены, по меньшей мере, одним блокировочным цилиндром, который взаимодействует с выемкой рамы пресса, расположенной вблизи закрытого пакета фильтровальных плит. По меньшей мере, один блокировочный цилиндр обеспечивает опору, таким образом, салазок на боковые балки рамы пресса, когда прижимное или тянущее устройство перемещает прижимную плиту, чтобы прижать фильтровальные плиты друг к другу. При этом согласно пункту 6 формулы вблизи закрытого пакета фильтровальных плит может быть предусмотрен упор, который обеспечивает точное позиционирование салазок для обеспечения совпадения блокировочного цилиндра с выемками в боковых балках.
Пункт 7 формулы предусматривает, что в боковых балках имеются выемки, при этом салазки снабжены боковыми прижимными роликами, которые катятся по обращенной от салазок стороне боковых балок. Боковые прижимные ролики предотвращают при этом выдавливание наружу боковых балок при выдвижении блокировочных цилиндров. Добавочно могут быть также предусмотрены дополнительные прижимные ролики, которые катятся по обращенной к салазкам стороне боковых балок, предотвращая вдавливание боковых балок при втягивании блокировочных цилиндров.
По пункту 8 формулы предлагается, чтобы в исходном положении салазок вблизи закрытого пакета фильтровальных плит, а также в конечном положении салазок при открытом пакете фильтровальных плит располагались бесконтактные переключатели. Бесконтактные переключатели отслеживают положение салазок и управляют ускорением или, соответственно, затормаживанием салазок. Благодаря этому возможна оптимизация перемещения салазок.
Далее изобретение поясняется более подробно на одном из примеров осуществления с помощью прилагаемых фигур. При этом показано:
фиг.1 - вид в перспективе одного из вариантов осуществления предлагаемого изобретением фильтр-пресса без применяемых фильтровальных плит,
фиг.2 - вид салазок в перспективе, если смотреть со стороны, обращенной от прижимной плиты,
фиг.3 - вид салазок сбоку,
фиг.4 - вид сбоку варианта осуществления предлагаемого изобретением фильтр-пресса по фиг.1 во время процесса фильтрации,
фиг.5 - вид сбоку варианта осуществления предлагаемого изобретением фильтр-пресса по фиг.1 во время быстрого опорожнения, и
фиг.6 - вариант осуществления предлагаемого изобретением фильтр-пресса по фиг.1, если смотреть сверху (без фильтровальных плит).
На фиг.1 показан вид в перспективе одного из вариантов осуществления предлагаемого изобретением фильтр-пресса, включающего раму пресса, концевую стойку 1, боковые балки 2, а также расположенную в концевой области боковых балок 2 траверсу 5, предназначенную, в частности, для восприятия возникающих при манипулировании пакетом 18 фильтровальных плит усилий сжатия и растяжения. На боковых балках 2, кроме того, установлена с возможностью перемещения с помощью опорных роликов 16 вдоль продольной оси боковых балок 2 прижимная плита 4. Между прижимной плитой 4 и траверсой 5 находится пакет 18 фильтровальных плит, который на фиг.1-3 и фиг.6 не показан. Необходимые для фильтрации подводящие трубопроводы для подлежащей фильтрации суспензии, а также подлежащий отведению фильтрат направляются через траверсу 5.
По боковым балкам 2, кроме того, в соответствии с изобретением с помощью направляющих роликов 10 перемещаются салазки 3. Салазки 3 с помощью расположенного на салазках 3 приводного узла могут передвигаться вдоль продольной оси боковых балок 2. Приводной узел включает в настоящем примере осуществления, по меньшей мере, одно зубчатое колесо 9, которое находится в зацеплении, по меньшей мере, с одной расположенной на боковых балках 2 зубчатой рейкой 7 (см. также фиг.3, фиг.4 и фиг.5). Управление зубчатым колесом 9 осуществляется, например, с помощью гидравлического двигателя 14, который также распложен на салазках 3. С помощью этой простой системы обеспечивается возможность высоких скоростей салазок 3.
На салазках 3 находится также прижимное и тянущее устройство, которое в настоящем случае представляет собой гидравлический замыкающий цилиндр 11, а также гидравлический привод 13. Соответствующий гидравлический привод 13 также расположен на салазках 3, так что длина трубопроводов может быть очень небольшой. Это сокращает риск утечек и позволяет избежать подвода длинных трубопроводов от внешних гидравлических приводов. На фиг.1, кроме того, видны первый двигатель 15А для больших количеств масла и, соответственно, меньшего давления, а также второй двигатель 15В для меньших количеств масла и большего давления. Первый двигатель 15А применяется для блокировки, как еще будет поясняться более подробно, а также для обеспечения небольшого давления замыкания замыкающего цилиндра, а второй двигатель 15В - для создания высокого давления замыкания замыкающего цилиндра, которое необходимо во время фильтрации.
На боковых балках 2 предусмотрены выемки 6 вблизи закрытого пакета фильтровальных плит, которые взаимодействуют с поршнями расположенных с двух сторон на салазках 3 блокировочных цилиндров 12 (см. также фиг.2). Блокировочные цилиндры 12 управляются с помощью гидравлической блокировочной системы и осуществляют опирание салазок 3 на боковые балки 2 рамы пресса, когда прижимное или тянущее устройство перемещает прижимную плиту 4, чтобы прижать фильтровальные плиты 17 друг к другу. Выемки 6 могут быть при этом выполнены, например, в виде бронзовых втулок, которые вставлены в боковые балки 2.
Вблизи закрытого пакета 18 фильтровальных плит может быть, кроме того, предусмотрен упор (на фиг.1-6 не виден), который обеспечивает точное позиционирование салазок 3 для обеспечения совпадения блокировочных цилиндров 12 с выемками 6 боковых балок 2. Поршневые штоки блокировочных цилиндров 12 могут при этом с точной посадкой входить в зацепление в выемки 6. Салазки 3 могут также быть снабжены боковыми прижимными роликами 8, которые катятся по обращенной от салазок 3 стороне боковых балок 2 и вызывают выдавливание наружу боковых балок 2 при выдвижении блокировочных цилиндров 12.
Перемещение салазок 3 может быть также оптимизировано с помощью бесконтактных переключателей. Бесконтактные переключатели расположены при этом в исходном положении салазок 3 вблизи закрытого пакета 18 фильтровальных плит, а также в конечном положении салазок 3 при открытом пакете 18 фильтровальных плит и способствуют, отслеживая салазки 3, затормаживанию или, соответственно, ускорению салазок 3.
Принцип действия предлагаемого изобретением фильтр-пресса следующий.
Салазки 3 находятся сначала в наружном, наиболее удаленном от траверсы 5 исходном положении и посылают управляющий сигнал для ускорения салазок 3 посредством гидравлического двигателя 14. Теперь салазки 3 перемещаются к траверсе 5 и при этом закрывают пакет 18 фильтровальных плит. Бесконтактный переключатель отслеживает затем положение салазок 3 в крайнем внутреннем, находящемся вблизи траверсы 5 положении, конечном положении, и посылает управляющий сигнал для затормаживания салазок 3 посредством гидравлического двигателя 14.
С помощью упора происходит точное позиционирование салазок 3 в их конечном положении. Управляющий сигнал, передаваемый гидравлической блокировочной системе, активирует затем выдвижение поршневых штоков блокировочных цилиндров 12, так что их поршневые штоки входят с зацеплением в выемки 6. Другой управляющий сигнал, передаваемый гидравлическому приводу 13, активирует выдвижение поршня гидравлического цилиндра 11, чтобы с помощью прижимной плиты 4 оказать давление замыкания на закрытый пакет 18 фильтровальных плит (фиг.4). Теперь пакет 18 фильтровальных плит готов к фильтрации. Во время фильтрации фильтрат отводится по трубопроводам, которые проведены через траверсу 5, и между фильтровальными плитами 17 образуется кек, который впоследствии необходимо удалить.
Чтобы по окончании фильтрации удалить кек, необходимо теперь разжать пакет 18 фильтровальных плит. Для этого управляющий сигнал, передаваемый гидравлическому приводу 13, сначала активирует втягивание поршня гидравлического цилиндра 11, чтобы уменьшить давление замыкания, действующее на пакет 18 фильтровальных плит. Величина перемещения при этом мала, примерно в диапазоне 500 мм, так что этот процесс занимает только небольшое время. Другой управляющий сигнал, передаваемый гидравлической блокировочной системе, активирует затем втягивание поршневых штоков блокировочных цилиндров 12, так что выемки 6 освобождаются. Соответствующий управляющий сигнал, передаваемый гидравлическому двигателю 14, активирует приводной узел салазок 3, так что посредством зубчатых колес 9 и зубчатой рейки 7 салазки 3 удаляются от траверсы 5. Обращенная к прижимной пластине 4 крайняя наружная фильтровальная плита 17 пакета 18 фильтровальных плит соединена с прижимной плитой 4, а все другие фильтровальные плиты 17 соединены, например, цепями с этой крайней наружной фильтровальной плитой 17. Перемещение салазок 3 активирует, таким образом, разжимание фильтровальных плит пакета 18 фильтровальных плит, и кек под действием силы тяжести падает на пол (фиг.5, фиг.6).
Другой бесконтактный переключатель отслеживает затем положение салазок 3 в их крайнем наружном, наиболее удаленном от траверсы 5 первоначальном исходном положении и формирует управляющий сигнал для затормаживания салазок 3 посредством гидравлического двигателя 14. После остановки салазок 3 и выброса кека предлагаемый изобретением фильтр-пресс готов к повторному циклу.
Таким образом, предлагаемый изобретением фильтр-пресс, с одной стороны, обеспечивает необходимое давление замыкания для пакета 18 фильтровальных плит, но, с другой стороны, также обеспечивает возможность быстрого открытия и закрытия пакета 18 фильтровальных плит. Кроме того, благодаря наличию гидравлического привода 13 и гидравлического цилиндра 12, а также гидравлического двигателя 14 обеспечивается защита от загрязнения. Кроме того, основные трубопроводы для этих гидравлических узлов могут иметь небольшую длину.