ДИСКОВЫЙ ФИЛЬТР

ДИСКОВЫЙ ФИЛЬТР
Область техники
Техническое решение касается дискового фильтра, содержащего центральную трубу, которая поворотно вокруг своей продольной оси расположена в конструкции дискового фильтра, при этом связана с приводом и в своем цилиндрическом корпусе снабжена системой проходных отверстий, расположенных по крайней мере в одном ряду в направлении окружности центральной трубы, а между проходными отверстиями на центральной трубе одним своим концом уложены радиальные лучеобразные планки, которые на своем свободном конце снабжены фиксирующим узлом фильтрационных элементов, которые расположены между радиальными лучеобразными планками и которые своими полостями соответствуют вышеназванным проходным отверстиям в центральной трубе.
Современный уровень техники
Преимуществом дисковых фильтров является главным образом рациональное соотношение размеров фильтрующей поверхности и габаритных размеров фильтра. Дисковые фильтры общеизвестны, например, из ЕР 1596958, WO 2009/011862 и других документов.
Сущность дисковых фильтров состоит в том, что во внутреннее пространство центральной трубы поступает фильтруемая жидкость, например, сточная вода, которая через отверстия в цилиндрическом корпусе центральной трубы протекает во внутреннее пространство фильтрационных элементов, которые расположены в радиальном направлении на внешней окружности центральной трубы и которые на этой наружной окружности центральной трубы образуют по крайней мере один фильтровальный диск, но как правило - несколько фильтровальных дисков по длине центральной трубы.
2
Фильтрационные элементы обычно выполнены в форме секторов кругового кольца, причем своей частью с меньшим радиусом кривизны они соответствуют центральной трубе и вышеупомянутым отверстиям в цилиндрическом корпусе центральной трубы. Фильтрационные элементы образованы рамой и на своих торцовых сторонах, т.е. сторонах, имеющих обычно форму сектора кругового кольца, снабжены фильтровальными поверхностями, через которые фильтруемая жидкость протекает в пространство вне фильтра как профильтрованная жидкость.
Фильтровальные поверхности образованы фильтровальными полотнами, тонкость которых, вернее, размеры фильтровальных отверстий в них, определяет минимальные размеры частиц, захватываемых фильтром из фильтруемой жидкости. Загрязнения (механические примеси), как вытекает из вышеприведенного описания, задерживаются на внутренней стороне фильтровальных полотен, т.е. внутри фильтрационных элементов, при этом за счет постоянного или периодического вращения центральной трубы вокруг своей продольной оси выносятся вместе с фильтрационными элементами выше высоты уровня фильтруемой жидкости в центральной трубе. В этом положении задержанные загрязнения самопроизвольно или под действием потока жидкости, например, путем смывания высоконапорными соплами с большим углом разбрызгивания, перемещаются обратно в центральную трубу, в которой размещен отводящий желоб захваченных загрязнений. Из желоба загрязнения транспортируются вне фильтра для дальнейшего использования.
Из WO 2009/011862 А1 известно решение, в котором на наружной поверхности центральной трубы в области проходных отверстий для прохождения фильтруемой жидкости закреплена система окружных рам с радиально расположенными плечами, за счет чего по окружности центральной трубы создается, в сущности, лучеобразная структура, которая образует рамное основание для последующей установки фильтрационных элементов, имеющих форму секторов кругового кольца. Окружные рамы, в части, прилегающей к центральной трубе, снабжены проходными отверстиями, соответствующими вышеуказанным проходным 3
отверстиям в центральной трубе. Для более удобной установки фильтрационных элементов радиальные лучеобразные планки окружных рам снабжены канавками, в которые фильтрационные элементы вставляются между каждыми двумя соседними радиальными планками. В данном случае фильтрационные элементы образованы парой фильтровальных плит, где одна плита образует переднюю фильтровальную поверхность фильтрационного элемента, а вторая фильтровальная плита образует заднюю поверхность фильтрационного элемента. После установки пар фильтровальных плит между каждой парой соседних радиальных планок окружных рам к внешним концам соседних радиальных планок крепится запорный брус, фиксирующий положение фильтровальных плит и образующий наружную окружность части кругового кольца фильтровального диска.
Эта конструкция в значительной степени сложна, обходится очень дорого и трудоемка при монтаже, так как содержит множество отдельных частей, из которых нужно выполнить сборку функционального устройства. В случае неисправности некоторой из фильтровальных плит необходимо отвинтить множество болтов, освободить и вторую фильтровальную плиту, а в результате увеличивается время сервисного обслуживания и риск потери болтов и инструмента при их падении в нижние части фильтра.
Системы, подобные вышеприведенному решению по WO 2009/011862 А1, известны, например, из WO 2010/128944 А1 и DE 602004003562 Т2.
Из СА 2070341 известно решение, в котором на наружной окружности центральной трубы лучеобразно расположены радиальные балки профиля "Н", которые одним своим концом закреплены на наружной поверхности центральной трубы, а боковые стенки профиля "Н" ориентированы в направлении окружности центральной трубы. Фильтрационные элементы в форме сектора кругового кольца образованы отдельными полыми телами, боковые стороны которых, т.е. плоские части сектора кругового кольца, вставлены между боковыми стенками соседних балок профиля "Н". На свободном конце каждой балки "Н" расположен 4
болт с резьбой. После установки фильтрационных элементов между боковыми стенками соседних балок "Н" по всей длине наружной поверхности фильтрационных элементов укладывается крепежное листовое железо, которое крепится к балкам "Н" болтами с гайками и шайбами.
Эта конструкция довольно сложна с точки зрения монтажа, так как в случае неисправности некоторого из фильтрационных элементов нужно отвинтить множество гаек с шайбами и освободить крепежное листовое железо, а в результате увеличивается время сервисного обслуживания и риск потери болтов и инструмента при их падении в нижние части фильтра.
Из WO 2009/105015 А1 известно решение, в котором центральная труба по своей окружности снабжена парами проходных отверстий, при этом каждой паре соответствует один фильтрационный элемент в форме сектора кругового кольца. Между каждой парой проходных отверстий одним своим концом закреплена зажимная штанга, которая по серединной части, т.е. внутри, фильтрационного элемента проходит на наружный контур фильтрационного элемента, где на зажимной штанге выполнена резьба, на которую через шайбу навинчена гайка, при затягивании которой фильтрационный элемент прижимается к центральной трубе, и таким способом закрепляется положение фильтрационного элемента на центральной трубе.
Хотя эта конструкция и более проста, чем в предыдущем решении, но вполне сравнима с ним по сложности монтажа, так как в случае неисправности некоторого из фильтрационных элементов нужно отвинтить ряд гаек с шайбами и освободить фильтрационный элемент, а в результате увеличивается время сервисного обслуживания и риск потери болтов и инструмента при их падении в нижние части фильтра.
Цель технического решения - устранить или по крайней мере минимизировать недостатки современного уровня техники, и главным образом, при сохранении простоты конструкции минимизировать время сервисного обслуживания и элиминировать риск потери деталей и инструмента при их падении в нижние части фильтра.
5
Сущность технического решения
Цель технического решения достигается дисковым фильтром, сущность которого заключается в том, что фиксирующий узел содержит продолговатую крепежную пластинку для крайней области пары соседних фильтрационных элементов, при этом крепежная пластинка снабжена проходным отверстием, через которое проходит крепежная часть, созданная с функцией предохранения от нежелательного отсоединения от свободного конца радиальной лучеобразной планки.
Преимуществом этого решения является простая и притом надежная, прочная конструкция, которая также обеспечивает возможность простого и быстрого сервисного обслуживания при минимальном времени, необходимом для замены фильтрационных элементов, и уменьшает или элиминирует возможную потерю фиксирующих узлов, так как при обычных обстоятельствах фиксирующие узлы невозможно отделить от конструкции фильтра.
Выгодные исполнения являются предметом зависимых патентных притязаний, подробное описание преимуществ этих исполнений приведено в соответствующих частях примеров осуществления технического решения.
Краткое описание чертежей
Техническое решение схематически показано на чертеже, где: фиг. 1 - конструктивное исполнение центральной трубы с радиальными лучеобразными планками, фиксирующими узлами и фильтрационными элементами согласно техническому решению; фиг. 2 - деталь расположения радиальных лучеобразных планок с фиксирующими узлами на центральной трубе; фиг. 3 - деталь расположения радиальных лучеобразных планок с фиксирующими узлами и фильтрационными элементами (вид с наружной стороны); фиг. 4 - деталь расположения радиальных лучеобразных планок с фиксирующими узлами и фильтрационными элементами (вид с внутренней стороны); фиг. 5 - 6
деталь расположения системы „выступ - канавка" на паре „фильтрационный элемент - радиальная планка".
Примеры осуществления технического решения
Описание технического решения приводится на примере создания конструкции дискового фильтра, содержащего центральную трубу 1, которая непоказанным способом поворотно вокруг своей продольной оси расположена в неизображенной конструкции дискового фильтра. Центральная труба 1 непоказанным способом соединена с приводом для обеспечения вышеупомянутого ее вращения. Центральная труба 1 в своем цилиндрическом корпусе снабжена системой проходных отверстий 2, равномерно расположенных по крайней мере в одном ряду в направлении окружности центральной трубы 1. Между проходными отверстиями 2 в одном ряду в направлении окружности центральной трубы 1 к центральной трубе 1 одним своим концом через равномерные интервалы в направлении окружности центральной трубы 1 прикреплены радиальные лучеобразные планки 3, которые на своем втором конце снабжены фиксирующими узлами 4. Между каждыми двумя соседними радиальными планками 3 в одном ряду проходных отверстий 2, расположенных в направлении окружности центральной трубы 1, расположен один фильтрационный элемент 5 в форме сектора кругового кольца, который своим более узким концом, т.е. концом с меньшим радиусом кривизны, соответствует проходному отверстию 2 в центральной трубе 1. Фильтрационный элемент 5 является самонесущим, т.е. существует как самостоятельное тело постоянной формы и постоянных размеров, при этом он образован рамой 52 и парой фильтровальных полотен 53, расположенных на раме 52 и образующих переднюю и заднюю поверхности фильтрационного элемента 5. На своем более узком конце фильтрационный элемент 5 в своей раме 52 снабжен проходным отверстием 54, выходящим во внутреннее пространство фильтрационного элемента 5, при этом вышеупомянутое проходное отверстие 7
фильтрационного элемента 5 соответствует проходному отверстию 2 в центральной трубе 1.
Фильтрационный элемент 5 прилегает своими боковыми стенками к радиальным планкам 3, а каждый из фиксирующих узлов 4 действует на крайнюю часть наружного контура двух соседних фильтрационных элементов 5 и прижимает их к центральной трубе 1, так что один фильтрационный элемент 5 на обеих крайних частях своего наружного контура закреплен одним фиксирующим узлом 4, т.е. в общем закреплен двумя фиксирующими узлами 4, причем каждый из фиксирующих узлов 4 участвует в закреплении двух фильтрационных элементов 5, соседствующих с соответствующей радиальной планкой 3.
В показанном примере исполнения радиальные лучеобразные планки 3 расположены между каждыми двумя проходными отверстиями 2 в одном ряду проходных отверстий 2 в направлении окружности центральной трубы 1, так что каждому проходному отверстию 2 соответствует один фильтрационный элемент 5. В непоказанном примере исполнения между соседними радиальными лучеобразными планками 3 расположены два или больше проходных отверстий 2, так что один фильтрационный элемент 5, размещенный между двумя соседними радиальными планками 3, соответствует данному количеству проходных отверстий 2.
Радиальные лучеобразные планки 3 представляют собой плоские полосы, которые своей поверхностью расположены в направлении продольной оси центральной трубы 1. Для улучшения устойчивости фильтрационных элементов 5 в их рабочем положении радиальные планки 3 снабжены системой проходных отверстий 30, преимущественно продольных, более длинная сторона которых расположена в направлении длины радиальных планок 3. В проходные отверстия 30 в радиальных планках 3 заскакивают выступы 50 на боковых сторонах фильтрационных элементов 5, с выгодой - продольные выступы 50, более длинная сторона которых расположена одинаково как продольные проходные отверстия 30 в радиальных планках 3, т.е. в направлении длины радиальных планок 3, как показано на фиг. 5.
8
Каждая радиальная лучеобразная планка 3, как было приведено выше, на своем свободном конце снабжена одним фиксирующим узлом 4.
Фиксирующий узел 4 содержит продолговатую крепежную пластинку 40 с проходным отверстием 401; в показанном примере исполнения - с продольным проходным отверстием 401, в которое входит крепежная часть 41, которая неотделимо обычными средствами установлена в прилегающем свободном конце радиальной планки 3. При этом выражение "неотделимо обычными средствами" следует понимать так, что имеется в виду по меньшей мере неотделимость при приложении обычной силы и применении обычных инструментов при сервисном обслуживании дисковых фильтров, т.е. здесь не подразумевается абсолютная невозможность отсоединения в смысле неразъемного соединения, так что само соединение может быть и разъемным, но для его разборки обслуживающий персонал должен приложить особое усилие или выполнить специальную операцию.
В случае выполнения проходного отверстия 401 как продольного проходного, продольное проходное отверстие 401 на длине крепежной пластинки 40 с преимуществом расположено так, что один его конец расположен как упор для крепежной части 41 для ограничения рабочего положения крепежной пластинки 40, в котором крепежная пластинка 40 прилегает к крайним частям обоих соответствующих фильтрационных элементов 5, а второй конец продольного проходного отверстия 401 расположен у одного конца крепежной пластинки 40. Следует добавить, что создание проходного отверстия 401 как продольного проходного отверстия 401 позволяет удобнее манипулировать крепежной пластинкой 40 не только путем ее поворота вокруг крепежной части 41, но и путем ее продольного перемещения в положение, в котором крепежная пластинка 40 не препятствует манипуляции фильтрационными элементами 5.
Ширина крепежной пластинки 40 соответствует ширине верхней части фильтрационного элемента 5, т.е. части, образующей наружную окружность фильтровального диска. Длина крепежной пластинки 40 такова, чтобы она с достаточным перекрыванием, примерно в несколько 9
сантиметров, покрывала краевые области верхней части двух соседних фильтрационных элементов 5, как показано, например, на фиг. 3.
Для улучшения стабильности фильтрационных элементов 5, зафиксированных крепежными пластинками 40 в направлении продольной оси центральной трубы 1, или в направлении плоскости радиальных лучеобразных планок 3, крепежная пластинка 40 снабжена по крайней мере одним стабилизационным элементом. В показанных примерах исполнения крепежная пластинка 40 снабжена парой продольных загнутых боковых стенок 400, между которыми в положении, в котором крепежная пластинка 40 фиксирует фильтрационные элементы 5, расположены краевые части наружного контура пары соседних фильтрационных элементов 5. В этом исполнении крепежная пластинка 40 обхватывает крайнюю часть фиксируемых ею фильтрационных элементов 5 с трех сторон. В непоказанном примере исполнения стабилизационный элемент крепежной пластинки 40 образован одной продольной загнутой боковой стенкой 400. В следующем непоказанном примере исполнения стабилизационный элемент крепежной пластинки 40 образован по крайней мере одним продольным выступом или ребром, расположенным на нижней стороне крепежной пластинки 40, т.е. на стороне, которой крепежная пластинка 40 прилегает к краевой части наружного контура пары соседних фильтрационных элементов 5, т.е. к наружной окружности фильтровального диска. В ином непоказанном примере исполнения стабилизационный элемент крепежной пластинки 40 образован комбинацией по крайней мере одной загнутой боковой стенки 400 и по крайней мере одного продольного выступа или ребра, расположенного на нижней стороне крепежной пластинки 40. Для дальнейшего улучшения стабильности фильтрационных элементов 5 в исполнениях, в которых по крайней мере один стабилизационный элемент крепежной пластинки 40 образован продольным выступом или ребром на нижней стороне крепежной пластинки 40, по крайней мере на краевой части наружного контура фильтрационных элементов 5 расположена по крайней мере одна, но в идеальном исполнении - определенное число неизображенных соответствующих продольных канавок или углублений, в которые входят 10
продольные выступы или ребра, расположенные на нижней стороне крепежной пластинки 40.
Крепежная пластинка 40 может быть металлической или неметаллической. Крепежная пластинка 40 выполняется, например, из стали, цветного металла или из пластика и т.п.
Крепежная часть 41, которая, как было приведено выше, фиксирует крепежную пластинку 40 в ее положениях, в показанном примере исполнения содержит болт 410, который через проходное отверстие 401 в крепежной пластинке 40 ввинчен в гайку 411, расположенную на нижней стороне крепежной пластинки 40, т.е. на стороне, направленной к центральной трубе 1. Гайка 411 установлена в вилке 31 на конце радиальной лучеобразной планки 3, причем продольная ось гайки 411 перпендикулярна к продольной оси центральной трубы 1, или же расположена в направлении длины радиальной планки 3. Болт 410 на своем конце за гайкой 411, который расположен между плечами вилки 31, снабжен ограничителем 4100 для предупреждения его вывинчивания, например, надетым пружинящим стопорным кольцом или поперечным шплинтом и т.д., которые предотвращают возможность легкого случайного вывинчивания болта 410 из гайки 411 и одновременно в случае необходимости позволяют сравнительно просто намеренно вывинтить болт 410 из гайки 411. Эта предупредительная мера препятствует нежелательной потере отдельных элементов фиксирующего узла 4 при монтаже и сервисном обслуживании, например, вследствие их падения в нижнюю часть фильтра при случайном полном вывинчивании или случайном выпадении из руки сервисного техника и т.д. В примере исполнения крепежной части 41 с болтом 410 очевидно, что головка болта 410 расположена на стороне крепежной пластинки 40, противоположной радиальной планке 3. При этом выгодно, чтобы на этой "противоположной" стороне крепежной пластинки 40, в месте прилегания головки болта 410 к крепежной пластинке 40 в ее рабочем положении, в котором крепежная пластинка 40 фиксирует крайние части наружного контура двух соседних фильтрационных элементов 5, было создано круговое углубление под 11
головку болта 410 для лучшего закрепления положения крепежной пластинки 40 после подтягивания болта 410.
В непоказанном примере исполнения крепежная часть 41 вместо вышеописанного болта 410 содержит самозажимный эксцентрик, при этом самозажимный эксцентрик прилегает своей рабочей поверхностью к верхней поверхности крепежной пластинки 40 и в своем рабочем, затянутом положении прижимает ее к краевым частям наружного контура пары соседних фильтрационных элементов 5, а крепежная пластинка 40 снабжена средствами, препятствующими нежелательному извлечению ее из конструкции фильтра. Это исполнение позволяет выполнять монтаж, демонтаж и замену фильтрационных элементов 5 практически без применения инструментов, так как самозажимным эксцентриком можно манипулировать только рукой. В следующем непоказанном примере исполнения крепежная часть 41 создана из других пригодных элементов с функцией защиты от нежелательного или случайного отсоединения от свободного конца радиальной лучеобразной планки 3.
В показанном примере исполнения крепежной части 41 для облегчения манипулирования фильтрационными элементами 5 при их установке в фильтр и выемке из него и улучшения пространственных условий около фиксирующего узла 4 создано свободное пространство между концевыми частями боковых стенок соседних фильтрационных элементов 5, например, свободное пространство создано за счет скоса 51 верхних концов боковых поверхностей соседних фильтрационных элементов 5, как показано на фиг. 3 и 4.