Ленточный фильтр-пресс

Устройство относится к области фильтров с фильтрующими элементами, подвижными в процессе фильтрования фильтровальными лентами, предназначено для очистки сточных вод от осадка, шлама, ила, например, в водоснабжении, канализации при механическом обезвоживании осадка бытовых и промышленных сточных вод.
Известен ленточный фильтр-пресс, содержащий раму с множеством валов, прессовыми валами, нижней и верхней бесконечными фильтровальными лентами, гравитационную зону перед клиновидной зоной, верхний вал клиновидной зоны, смежный вал между клиновидной и гравитационной зонами, в котором гравитационная зона расположена на нижней фильтровальной ленте, нижняя фильтровальная лента в гравитационной зоне имеет уклон от смежного вала в сторону гравитационной зоны, верхний вал клиновидной зоны установлен с возможностью перемещения в вертикальной плоскости, а смежный вал установлен с возможностью перемещения его в горизонтальной плоскости (патент РФ №2484878, Мкл. В01D 33/048, публ. 20.06.2013).
Недостатком этого технического решения является конструктивная сложность устройства и сложность регулировки устройства в процессе работы.
Наиболее близким к предложенному является ленточный фильтр-пресс, содержащий раму, на которой установлены приводные валы, отжимные барабаны низкого и среднего давления, валики высокого давления и система роликов, обеспечивающие заданную траекторию движения фильтровальных лент, две фильтровальные сетчатые ленты, приводные устройства, технологические зоны гравитационного фильтрования, предварительного отжима и окончательного отжима, узлы регенерации фильтровальных лент, поддоны для сбора фильтрата и промывной воды, ножи для съема осадка с фильтровальных лент, в зоне гравитационного фильтрования установлены плужковые ворошители (патент РФ на полезную модель №32104, Мкл. C02F 1/00, публ. 10.09.2003).
Недостатком этого технического решения является конструктивная сложность, обусловленная наличием двух приводов с приводными валами и недостаточная эффективность фильтрования.
Технической задачей, решаемой предложением, является упрощение устройства и повышение эффективности фильтрования.
Для решения этой технической задачи предлагается ленточный фильтр-пресс, содержащий раму, на которой установлены две фильтровальные сетчатые ленты, приводной вал верхней ленты, натяжные элементы лент, отжимные барабаны, валы, поддоны для сбора фильтрата и промывной воды, узлы очистки фильтровальных лент, плужковые ворошители, установленные во входной зоне ленточного фильтр-пресса, отжимные барабаны выполнены перфорированными с площадью отверстий круглой формы суммарной площадью 65-75% от общей площади отжимных барабанов, натяжные элементы лент выполнены с пневматическим приводом, валы по направлению движения лент выполнены попарно с одинаковыми, уменьшающимися по направлению движения лент диаметрами, нижняя часть фильтр-пресса выполнена длиннее верхней части на 25-30%.
Предлагаемый фильтр может быть изготовлен на существующем оборудовании из известных материалов. Других технических решений аналогичного назначения с подобной совокупностью существенных признаков при проведении поиска по научно-технической литературе и патентной документации заявителем не обнаружено. Предлагаемый фильтр может быть применен для очистки сточных вод от осадка, шлама, ила, например, в водоснабжении, канализации при механическом обезвоживании осадка бытовых и промышленных сточных вод. Поэтому заявитель считает, что предложение по данной заявке соответствует критериям охраноспособности полезной модели «новизна» и «промышленная применимость».
Сущность полезной модели поясняется неисключающим примером выполнения схемы ленточного фильтр-пресса.
На схеме обозначены: рама 1, верхняя фильтровальная сетчатая лента 2, нижняя фильтровальная сетчатая лента 3, приводной вал 4 верхней фильтровальной сетчатой ленты 2, натяжные элементы 5, 6 лент, перфорированные отжимные барабаны 7, 8, валы 9-20, технологическая зона 21 гравитационного фильтрования, технологическая зона 22 предварительного отжима, технологическая зона 23 окончательного отжима, технологическая зона 24 прессования, узлы 25, 26, очистки фильтровальных лент 2 и 3, поддон 27 для сбора фильтрата, поддон 28 промывной воды, плужковые ворошители 29, пневмоцилиндры 30, 31 натяжных элементов 5, 6,. Верхняя часть пресса - поз. 32, нижняя часть пресса - поз. 33.
Устройство работает следующим образом.
Приводной вал 4 верхней фильтровальной сетчатой ленты 2 приводит в движение верхнюю фильтровальную сетчатую ленту 2 и, за счет трения, нижнюю фильтровальную сетчатую ленту 3. Пневмоцилиндры 30, 31 натяжных элементов 5, 6 лент 2 и 3 обеспечивают плавную регулировку необходимого поверхностного давления на исходную пульпу, поступающую в начальный участок технологической зоны 21 гравитационного фильтрования. В технологической зоне 21 обезвоживание происходит под действием силы тяжести: свободная вода, выделяющаяся при флокулировании осадка, дренируется сквозь ленту. Для интенсификации дренажа над верхней фильтровальной сетчатой лентой 2 в технологической зоне 21 гравитационного фильтрования установлены плужковые ворошители 29, которые обеспечивают бережное перемешивание проходящего по ленте 2 осадка и его равномерное распределение по всей ширине верхней фильтровальной сетчатой ленты 2.
Пройдя технологическую зону 21 гравитационного фильтрования, предварительно обезвоженная пульпа перемещается в технологическую зону 22 предварительного отжима. В технологической зоне 22 обезвоживание осуществляется постепенным сближением верхней и нижней лент 2 и 3, что обеспечивает непрерывное возрастание давления по ходу движения лент 2 и 3, которое выжимает воду из осадка. Для того чтобы шлам оставался однородным и равномерно распределялся по ленте при переходе из зоны 21 гравитационного фильтрования в технологическую зону 22 предварительного отжима, нижняя часть 33 фильтр-пресса длиннее верхней части 32 на 25-30%.
Затем ленты 2 и 3 переносят пульпу, зажатую между верхней фильтровальной сетчатой лентой 2 и нижней фильтровальной сетчатой лентой 3, в технологическую зону 23 окончательного отжима, образованную перфорированными отжимными барабанами 7, 8. Обезвоживание формирующегося кека происходит через обе фильтр-ленты 2 и 3 и перфорированные отжимные барабаны 7, 8 с площадью отверстий 65-75% от общей площади поверхности барабанов.
Затем ленты 2 и 3, между которыми находится кек, последовательно огибают валы 9-20, которые образуют технологическую зону 24 прессования. Валы 9-10, 11-12, 13-14, 15-16, 17-18, 19-20 располагаются попарно и имеют попарно одинаковый диаметр, уменьшающийся по направлению движения лент 2, 3. Это компенсирует линейную разницу в длине лент 2, 3. Верхняя лента 2 длиннее той, что прилегает к валу, но на следующем валу одинакового диаметра эта разница компенсируется и не образуется петля.
На формирующийся кек воздействуют силы поверхностного давления вдоль радиуса вала и давление по касательной к поверхности вала. Это обусловлено тем, что приводной вал 4 обеспечивает привод только верхней фильтровальной сетчатой ленты 2, а нижняя фильтровальная сетчатая лента 3 увлекается в движение за счет трения. Регулировка натяжения лент натяжными элементами 5, 6 с приводом от пневмоцилиндров 30, 31 обеспечивает плавную регулировку необходимого поверхностного давления.
Образовавшийся фильтрат после процесса обезвоживания, и промывная вода собираются соответственно в поддон 27 для сбора фильтрата и поддон 28 промывной воды.
Заявителем изготовлены и успешно испытаны опытные образцы предлагаемого производительного, непрерывно работающего, простого в обслуживании, надежного и долговечного ленточного фильтр-пресса для механического обезвоживания осадка.
Раскрытый выше конкретный пример приведен для целей иллюстрирования и описания. Его не следует толковать как исчерпывающий или ограничивающий техническое решение. Возможны разнообразные модификации и изменения, следующие из раскрытой в настоящем описании идеи технического решения. Объем защиты определен прилагаемой формулой полезной модели.