Ленточный фильтр-пресс для непрерывного обезвоживания материала

Полезная модель относится к устройствам для непрерывного обезвоживания различных материалов, например, торфа, требующих отжатия из них избыточной влаги и может быть использована в различных производствах.
Известен ленточный фильтр-пресс непрерывного действия для обезвоживания шлама и ила (RU №2163831, кл. B01D 33/4, опубл. 03.10.2001), который содержит несущую раму с установленными на ней валами, между которыми пропущены два ленточных сита верхнего и нижнего расположения. Усилие сит на отжимаемый материал осуществляется натяжными валами, размещёнными в подвижных опорах и перемещаемые с помощью гидроцилиндров.
Недостатком указанного фильтр-пресса является отсутствие возможности регулировки конкретных значений давления фильтровальных лент на отжимаемый материал по длине фильтрации.
Известен ленточный фильтр-пресс непрерывного действия для обезвоживания осадков сточных вод (RU №2349367, кл. B01D 33/4, опубл. 20.03.2009), который содержит корпус с установленным в нём барабаном из нержавеющей сетки и фильтровального полотна, выполненного из термофиксированной ткани. Усилие фильтровального полотна на отжимаемый материал регулируют натяжением фильтровального полотна с помощью натяжного ролика, который конструктивно связан с пневмоцилиндром.
Недостатком указанного фильтр-пресса является то, что нет возможности устанавливать конкретные значения давления фильтровального полотна на отжимаемый материал по длине фильтрации.
Известны ленточные фильтр-прессы ПЛ-12, ПЛ-16 ПЛ-20, (http://ecvikxom/index.php/equipment/lentochnye-pressy-i-degidratory), содержащие раму, на которой установлены валы с натянутыми на них ситовыми фильтровальными лентами, изготовленными из полиэфирной мононити. Данные фильтр-прессы предназначенны для обезвоживания осадков на очистных сооружениях. Отжим происходит на валах, диаметр которых уменьшается по направлению движения фильтровальных лент, между которыми находится отжимаемый материал. Благодаря уменьшающемуся диаметру валов постепенно возрастает давление между лентами.
Недостатком указанных фильтр-прессов является то, что нет возможности устанавливать конкретные значения давления фильтровальных лент на отжимаемый материал по длине фильтрации.
Известен пресс для непрерывного обезвоживания материала, преимущественно торфа (SU №578198, кл. В30В9/24, опубл. 30.10.1977) содержащий две приводные влагопроницаемые ленты верхнюю и нижнюю, сближающиеся в направления движения отжимаемого материала, которые удерживаются в таком положении нажимными и опорными роликами.
Недостатком указанного фильтр-пресса является то, что не указано устройство для давления на нажимные ролики, а также нет возможности устанавливать конкретные значения давления на фильтровальные ленты по мере движения отжимаемого материал.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению как прототип является ленточный фильтр-пресс непрерывного действия для обезвоживания различных материалов, преимущественно торфа, разработанный Калининским филиалом ВНИИТП, (Горячёв В.И. Искусственное обезвоживание торфа: Монография. Тверь: ТвГТУ, 2012. 184 с.). Конструкция фильтр-пресса содержит корпус, в котором установлены приводные и натяжные валы с фильтровальными лентами, гидроцилиндры, у которых на концах штоков установлены нажимные ролики, а также ролики опорные и поддерживающие,
Однако по мере движения отжимаемого материала давление в гидроцилиндрах ступенчато возрастает за счёт увеличения их диаметров. Это приводит к необходимости изготавливать набор гидроцилиндров различного диаметра для конкретного отжимаемого материала, а также требуется время на замену одного набора гидроцилиндров на другой при изменении физико-механических характеристик поступающего на отжим материала. Исключена также возможность плавного регулирования по установке оптимального давления в гидросистеме, к которой подключены цилиндры, что необходимо для отжима материалов с различными физико-механическими характеристиками. Если давление в конкретном гидроцилиндре ниже оптимального, то удлиняется время отжима. Если давление в конкретном гидроцилиндре выше оптимального, то ухудшается влагоотдача из отжимаемого материала. Все эти недостатки снижают производительность фильтр-пресса.
Проблемой полезной модели является разработка ленточного фильтр-пресса непрерывного действия с системой плавного регулирования давления, передаваемым каждым гидроцилиндром на нажимные ролики.
Техническим результатом полезной модели является повышение производительности фильтр-пресса.
Поставленная проблема и технический результат достигнуты тем, что ленточный фильтр-пресс непрерывного действия обезвоживания материала содержит корпус, установленные внутри него приводные и натяжные валы с фильтровальными лентами, гидроцилиндры, у которых на концах штоков установлены нажимные ролики, а также ролики опорные и поддерживающие. Согласно полезной модели нажимные ролики соединены со штоками гидроцилиндров, а противоположные концы гидроцилиндров параллельно подключены через редукционные клапаны к напорному трубопроводу, соединенному с гидронасосом, при этом между редукционными клапанами и гидроцилиндрами установлены переливные клапаны, выходы которых соединены со сливным трубопроводом, подключенным к баку для рабочей жидкости, а на выходе из гидронасоса установлен регулируемый предохранительный клапан и обратный клапан.
На входе в каждый гидроцилиндр и на напорном трубопроводе при выходе из гидронасоса установлены манометры.
Разработанная конструкция ленточного фильтр-пресса непрерывного действия, у которого ко всем нажимным роликам подсоединены гидроцилиндры с регулируемыми редукционными и переливными клапанами, что обеспечивает плавное регулирование давления, передаваемым каждым гидроцилиндром на нажимные ролики. В результате этого расширяются его функциональные возможности при отжиме материалов с различными физико-механическими характеристиками, что улучшает качество получаемого продукта, снижает время фильтрации, а также увеличивает производительность фильтр-пресса.
Полезная модель иллюстрируется фигурой, на которой представлен общий вид ленточного фильтр-пресса.
Ленточный фильтр-пресс непрерывного действия состоит из рамы 1 с загрузочным бункером 2. На раме 1 установлены приводные валы верхний 3 и нижний 4 (привод условно не показан), а также натяжные валы 5 и 6 с фильтровальными полотнами верхним 7 и нижним 8. Над рабочей ветвью верхнего фильтровального полотна 7 на раме 1 закреплены гидроцилиндры 9 со штоками 10, установленные в направляющих 11. При этом на концах штоков 10 установлены нажимные ролики 12. Под холостой ветвью полотна 7 и на нижнем фильтровальном полотне 8 установлены опорные ролики 13.
На приводных валах 3 и 4 установлены счищающие ножи 14. На верхнем приводном валу 3 установлен поддон 15 для сбора отфильтрованной воды с верхнего фильтровального полотна 7. Для сбора отфильтрованной воды с нижнего фильтровального полотна 8 установлен поддон 16. Внутреннее пространство фильтр-пресса заполнено отжимаемым материалом 17.
На фильтр-прессе установлен также гидропривод, включающий в себя объемный насос 18, например, шестеренный; трубопроводы напорный 19 и сливной 20; гидроцилиндры 9, параллельно подключённые к напорному трубопроводу 19. Поскольку гидроцилиндры питаются от одного насоса, но требуют разных давлений, на каждом из них последовательно установлены нормально открытые регулируемые редукционные двухлинейные клапаны 21 и нормально закрытые регулируемые переливные клапаны 22. Установлены также нормально закрытый регулируемый предохранительный клапан 23, обратные клапаны 24, дрежнажные сливные патрубки 25, гидробак 26 для рабочей жидкости, манометр 27 на напорном трубопроводе 19, манометры 28 на гидроцилиндрах 9.
Работа фильтр-пресса происходит следующим образом. Вначале включают гидронасос 18 и по манометру 27 настраивают рабочее давление р в напорном трубопроводе 19 с помощью нормально закрытого регулируемого предохранительного клапана 23.
4
3
2
1
Затем, в зависимости от физико-механических характеристик отжимаемого материала 17, редукционными клапанами 21 по манометру 28 настраивают рабочее давления в гидроцилиндрах 9 так, чтобы р>p>p>p>p, т.е. с постоянным увеличением усилия отжима по мере продвижения отжимаемого материала.
1
2
3
4
После настройки редукционных клапанов 21 настраивают переливные клапаны 22 для поддержания получаемого после редукционных клапанов давлений p,p,p,p путем непрерывного слива рабочей жидкости через сливной трубопровод 20 в гидробак 26.
Затем включают приводные валы 3 и 4, после чего в бункер 2 загружают отжимаемый материал 17, который непрерывно поступает в зону отжима, откуда отфильтрованная вода с верхнего фильтровального полотна 7 стекает в поддон 15, а с нижнего фильтровального полотна 8 стекает в поддон 16, откуда вода отводится в канализацию.
1
2
3
4
Поскольку плотность поступаемого на отжим материала 17 неоднородна, штоки 10 гидроцилиндров 9 в ходе работы периодически перемещаются вверх-вниз, что приводит либо к увеличению, либо к уменьшению давления в гидроцилиндрах по сравнению с давлением настройки р,р,р,p.
При увеличении давления в каком-либо гидроцилиндре переливной клапан 22 данного гидроцилиндра дополнительно открывается, что приводит к увеличению объема сливаемой рабочей жидкости и, следовательно, к снижению давления до давления настройки.
При уменьшении давления в каком-либо гидроцилиндре переливной клапан 22 данного гидроцилиндра частично закрывается, что приводит к уменьшению объема сливаемой рабочей жидкости и, следовательно, к повышению давления до давления настройки.
Утечки рабочей жидкости, накапливающиеся в штоковых пространствах гидроцилиндров, удаляются через дренажные сливные патрубки 25 в сливной трубопровод 20.
При повышении давления в напорном трубопроводе 19 выше рабочего давления р предохранительный клапан 23 открывается, и рабочая жидкость сливается в гидробак 26.
При остановке насоса 18 происходит отсечка рабочей жидкости обратными клапанами 24.
Отжатый материал 17 счищается с поверхности фильтровальных полотен 7 и 8 ножами 14, после чего поступает на дальнейшую переработку.
Полезная модель доступна для изготовления на машиностроительных заводах.