ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ БАРАБАН МИКРОСЕТЧАТОГО ФИЛЬТРА И ФИЛЬТРОВАЛЬНОЕ СРЕДСТВО ДЛЯ НЕГО

Область техники
Техническое решение относится к фильтровальному барабану микросетчатого фильтра, содержащему пару параллельных торцов, взаимно соединенных поперечными балками, и фильтровальное полотно, покрывающее фильтровальный барабан по окружности.
Также техническое решение относится к фильтровальному средству, содержащему фильтровальное полотно для фильтровального барабана микросетчатого фильтра, содержащего пару параллельных торцов, взаимно соединенных поперечными балками.
Уровень техники
В настоящее время известен целый ряд фильтровальных барабанов, имеющих закрепленное разными способами по его окружности фильтровальное полотно для отделения загрязнений из сточной воды.
Согласно патенту США №2018398 известно закрепление взаимно прилегающих концов двух соседних свободных концов фильтровальных полотен по окружности фильтровального барабана при помощи пары встречно расположенных в продольном направлении, изогнутых под острым углом планок, изогнутая часть которых входит в канавку в форме ласточкина хвоста, которая выполнена в продольном направлении по окружности фильтровального барабана. Концевая часть фильтровального полотна расположена между боковой поверхностью канавки в форме ласточкина хвоста и прямой частью планки. В канал между отогнутыми плечами планок, расположенными в канавке в форме ласточкина хвоста, вставлен цилиндрический резиновый фиксатор, который, действуя на отогнутую часть планок, прижимает прямую часть планок к боковой поверхности канавки в форме ласточкина хвоста, а также предотвращает выпадение планок из этой канавки. Канавки в форме ласточкина хвоста равномерно расположены по всей окружности фильтровального цилиндра, а в каждой из них закреплены соседние свободные концы фильтровальных полотен, за счет чего покрыта вся поверхность по окружности фильтровального барабана. Недостатком этого решения является сложность монтажа фильтровальных полотен, особенно с точки зрения обеспечения необходимой степени натяжения фильтровальных полотен, имеющих свободные концы. Другим недостатком является сложность формы места закрепления полотен и материалоемкость всего решения, при реализации которого требуется относительно большое количество крепежных элементов.
Согласно патенту Бельгии №430533 известно решение, в котором прилегающие концы соседних фильтровальных полотен взаимно перекрываются, при этом они расположены в одной из канавок в форме ласточкина хвоста, выполненных в продольном направлении по окружности фильтровального барабана. На перекрывающихся концах фильтровальных полотен расположен упругий прижимный элемент, на наружной поверхности которого, вне канавки в форме ласточкина хвоста, расположен жесткий выравнивающий элемент, обеспечивающий нажим прижимного элемента на перекрывающиеся концы фильтровальных полотен, при этом все выравнивающие элементы по всей окружности фильтровального барабана стянуты по все длине барабана предохранительными обручами, опоясывающими наружный контур фильтровального барабана. Недостатком этого решения является сложность конструкции, но главным образом очень сложный монтаж фильтровальных полотен по окружности фильтровального барабана. Другим недостатком является наличие предохранительных обручей, уменьшающих активную поверхность фильтровального полотна, а также сложность формы места закрепления полотен и материалоемкость всего решения, для реализации которого требуется относительно большое количество крепежных элементов.
Согласно патенту США №3363773 известно решение, где по длине фильтровального барабана по всей его окружности выполнены закрытые каналы, которые только узкой канавкой соединены с наружной окружностью фильтровального барабана. В каждом из этих каналов располагаются взаимно перекрывающиеся свободные концы соседних фильтровальных полотен, положение которых в канале зафиксировано упругим цилиндрическим элементом, вставленным в этот канал, причем концевые части соседних фильтровальных полотен обхватывают упругий цилиндрический элемент, прижимающий полотна к стенкам канала, а через вышеупомянутую канавку концы выведены из канала. Недостатком этого решения является очень сложный монтаж фильтровальных полотен на фильтровальный барабан.
Согласно патенту Великобритании №1235474 известно решение, где по длине фильтровального барабана по всей его окружности расположены крепежные Т-образные канавки, а внутри расширенной части канавки фильтровальное полотно по всей его ширине опоясывает пару стержней круглого сечения, которые после опоясывания фильтровальным полотном отдаляются друг от друга по всей своей длине разжимными элементами. За счет взаимного отдаления обеспечивается требуемое натяжение фильтровального полотна, а также его закрепление в расширенной части канавки. Недостатком этого решения является сложность конструкции, сложность изготовления множества отдельных элементов и их взаимной сборки при каждой замене фильтровального полотна.
Согласно патенту Чехии №278599 известно решение, где фильтровальный барабан содержит пару торцов, взаимно соединенных поперечными крепежными элементами, которые с наружной стороны фильтровального барабана снабжены открытыми крепежными желобками. Фильтровальное полотно выполнено в виде самостоятельной части, на концах которой, предназначенных для крепления к поперечным крепежным элементам фильтровального барабана, установлен прочно присоединенный крепежный элемент. Крепежные элементы двух соседних фильтровальных полотен расположены в крепежном желобке, где между крепежными элементами вставлен упругий разжимной элемент для фиксации крепежных элементов в крепежном желобке.
Недостатком этого решения являются высокие затраты на его реализацию в связи с большим объемом работ для установки крепежных элементов по краям фильтровальных полотен. Другим недостатком этого решения является то, что для обеспечения соответствующего натяжения фильтровального полотна должно точно соблюдаться взаимное расстояние между крепежными элементами на противоположных краях фильтровального полотна, что при большей ширине фильтровального полотна затруднительно. Кроме этого, возникают затруднения у боковых краев фильтровальных полотен у торцов фильтровального барабана, где нужно крепить полотно к барабану отдельно.
Согласно патенту Чехии № UV 6874 известен фильтровальный барабан, содержащий несущую раму, состоящую из торцов, взаимно соединенных поперечными балками, при этом по окружности фильтровального барабана натянуто фильтровальное полотно, которое крепится к поперечным балкам. Фильтровальное полотно проходит между поперечными балками и прижимными планками, которые крепятся крепежными болтами к поперечным балкам. Между прижимной планкой и фильтровальным полотном расположена упругая планка, представляющая собой многократно упругодеформируемую ленту. Поперечные балки состоят из профилированных стержней U-образного сечения с плоским донышком и боковыми стенками, при этом поперечные балки ориентированы открытой частью к наружной стороне окружности фильтровального барабана, а прижимные планки и фильтровальное полотно расположены в пространстве, ограниченном донышком и боковыми стенками поперечных балок. По крайней мере одна поперечная балка снабжена по всей своей длине скребковой планкой, расположенной на боковой стенке соответствующей поперечной балки и лежащей от середины поперечной балки в направлении вращения фильтровального барабана, при этом скребковая планка ориентирована в направлении к соседней поперечной балке. Крепежные болты завинчены в закрепительные башмаки, установленные в донышках поперечных балок. Закрепительный башмак состоит из болта с продольным сквозным отверстием с внутренней резьбой, а стержень болта свободно проходит через донышко соответствующей поперечной балки, при этом за местом выхода из донышка поперечной балки на стержень навинчена закрепительная гайка. Закрепительный башмак имеет головку в форме четырехгранника, а расстояние между по крайней мере двумя противоположными сторонами четырехгранника меньше расстояния между боковыми стенками соответствующей поперечной балки, в которой уложен закрепительный башмак.
Недостатком этого решения является исключительно сложная конструкция и связанная с этим трудоемкость при изготовлении фильтра, монтаже фильтровального барабана и, следовательно, при замене фильтровального полотна на месте работы фильтра.
Целью настоящего технического решения является устранение или по крайней мере минимизация недостатков современного уровня техники, главным образом с точки зрения сложности конструкции и трудоемкости монтажа и замены фильтровального полотна.
Сущность технического решения
Цель технического решения достигается фильтровальным барабаном, сущность исполнения которого заключается в том, что поперечные балки содержат пару взаимно противоположно направленных тангенциальных выступов, на которых своими укладочными канавками расположены фильтровальные средства, каждое из которых содержит несущий корпус, на котором закреплено фильтровальное полотно.
Техническая сущность фильтровального средства для фильтровального барабана микросетчатого фильтра состоит в том, что фильтровальное полотно закреплено на несущем корпусе, содержащем пару параллельных основных балок, концы которых соединены парой параллельных поперечных балок, при этом в основных балках выполнены продольные укладочные канавки для установки на тангенциальных концевых выступах поперечных балок фильтровального барабана.
Эта конструкция позволяет очень быстро и легко, вручную без применения какого-нибудь инструмента установить на фильтровальный барабан полный комплект фильтровальных средств, а в случае необходимости выполнения замены некоторого из фильтровальных средств это можно сделать также очень быстро, легко, вручную без применения какого-нибудь инструмента. Следующим преимуществом этого исполнения является упрощение конструкции, а также изготовления фильтровального барабана.
Краткое описание чертежей
Техническое решение схематически показано на чертеже, где: рис.1 -поперечный разрез фильтровального барабана согласно техническому решению; рис.1а - деталь установки фильтровального средства на поперечной балке, с вставленной предохранительной упругой лентой; рис.1b - пример конкретного исполнения фильтровального барабана с фильтровальными средствами согласно техническому решению; рис.1с - разрез конкретного исполнения фильтровального барабана по рис.1b, в месте за передним торцом фильтровального барабана; рис.2 - пример исполнения несущего корпуса фильтровального средства; рис.3 - пример исполнения установки фильтровальных средств на поперечных балках другого поперечного сечения, отличающегося от показанного на рис.1; рис.4а - один вариант исполнения поперечной балки; рис.4b - другой вариант исполнения поперечной балки; рис.4с - иное вариант исполнения поперечной балки; рис.4d - другой вариант исполнения поперечной балки; рис.4е - еще один вариант исполнения поперечной балки; рис.5 - исполнение поперечной балки с промежуточной вставкой на ее дне.
Примеры осуществления технического решения
Описание технического решения приводится на примере исполнения конкретной конструкции фильтровального барабана микросетчатого фильтра и на примере конкретного исполнения фильтровального средства для этого фильтровального барабана. Техническое решение не ограничивается только описанными или показанными здесь решениями, а при известности этого решения они могут быть применены и в других конкретных конструктивных решениях.
Фильтровальный барабан содержит пару параллельных кольцевых торцов 1. Торцы 1 взаимно соединены поперечными балками 2, равномерно расположенными через определенные промежутки по всей окружности фильтровального барабана. Торцы 1 и поперечные балки 2 образуют несущий корпус фильтровального барабана, расположенный поворотно в направлении стрелки О в раме микросетчатого фильтра. В показанном примере исполнения фильтровальный барабан поворотно расположен в раме фильтра таким образом, что торцы 1 на наружной стороне барабана снабжены цилиндрической поверхностью 10, при помощи которой торцы известным способом подвешены на непоказанных направляющих лентах, которые обхватывают непоказанные подвижные блоки, расположенные в раме фильтра и соединенные с приводом.
Поперечные балки 2 соединены с торцами 1, что в показанном примере исполнения реализовано путем соединения концов поперечных балок с боковыми сторонами торцов 1 на внутренней стороне фильтровального барабана. В непоказанном примере исполнения торцы 1 фильтровального барабана также на внутренней стороне барабана снабжены цилиндрической поверхностью, на которой своими донышками 20 закреплены поперечные балки 2.
В примерах исполнения, показанных на рис.1, 1а, 1b и 1с, поперечные балки 2 имеют поперечное сечение в форме буквы "С" с плоским донышком 20 и наклоненными боковыми стенками 21. Открытая сторона и боковые стенки 21 поперечных балок 2 ориентированы в направлении к наружной стороне окружности фильтровального барабана, причем боковые стенки 21 заканчиваются встречно направленными тангенциальными концевыми выступами 22.
Боковые стенки 21 поперечных балок 2 в направлении от плоского донышка 20 к своим концам расположены наклонно против направления О вращения фильтровального барабана, за счет чего по всей длине фильтровального барабана образуется скребковая планка для вынесения крупных примесей выше уровня сточной воды в фильтровальном барабане. В непоказанном примере исполнения, в направлении от плоского донышка 20 наклонно против направления О вращения фильтровального барабана расположена только та боковая стенка 21, которая в каждой поперечной балке 2, движущейся в направлении О вращения фильтровального барабана, является первой. В следующем непоказанном примере исполнения поперечные балки 2 по всей длине снабжены отдельной скребковой планкой, например, в форме плоской детали, прикрепленной к поперечной балке 2. В другом непоказанном примере исполнения отдельные скребковые планки расположены только на некоторых поперечных балках 2, так что число скребковых планок меньше числа поперечных балок 2.
В примере исполнения, показанном на рис.3 и 4е, поперечные балки выполнены в форме треугольника с тангенциальными концевыми выступами 22, ориентированными противоположно.
В примере исполнения, показанном на рис.4а, поперечные балки 2 выполнены из четырехгранной трубы 5, которая на боковых поверхностях снабжена продольными планками 50 с тангенциальными концевыми выступами 22, ориентированными встречно.
В примере исполнения, показанном на рис.4b, поперечные балки 2 выполнены из низкого прямоугольного С-образного профиля с тангенциальными концевыми выступами 22, ориентированными встречно.
В примере исполнения, показанном на рис.4с, поперечные балки 2 выполнены из V-образного профиля с тангенциальными концевыми выступами 22, ориентированными встречно.
В примере исполнения, показанном на рис.4d, поперечные балки 2 выполнены из тупоугольного V-образного профиля с тангенциальными концевыми выступами 22, ориентированными встречно.
В следующем, непоказанном примере исполнения поперечные балки 2 имеют U-образное поперечное сечение с плоским донышком 20, которым они соединены с цилиндрическими выступами на торцах 1, или же поперечные балки 2 соединены с боковыми сторонами торцов 1. На концах боковых стенок 21 поперечные балки 2 загнуты в противоположном направлении, за счет чего образуются тангенциальные концевые выступы 22, ориентированные противоположно.
На тангенциальных концевых выступах 22 соседних поперечных балок 2, посредством продольных укладочных канавок 30 расположены с возможностью замены несущие корпуса 3 фильтровальных полотен. Фильтровальные полотна закрепляются на несущих корпусах 3, например, клеевым соединением, термическим или другим способом. На каждом несущем корпусе 3 закреплено одно фильтровальное полотно.
Несущие корпуса 3 имеют преимущественно скругленную форму части корпуса цилиндра, что целесообразно как с точки зрения увеличения фильтрующей поверхности, так и для упрощения взаимозаменяемости несущего корпуса 3 на поперечных несущих элементах 2, как будет приведено дальше. Несущий корпус 3 с фильтровальным полотном образует легкозаменяемое фильтровальное средство для фильтровального барабана микросетчатого фильтра.
На рис.2 показано примерное исполнение фильтровального средства для компоновки фильтровального барабана, изображенного на рис.1. Несущий корпус 3 представляет собой пластмассовую деталь, изготовленную прессованием или шприцеванием. Несущий корпус 3 содержит пару параллельных основных балок 34, в которых выполнены продольные укладочные канавки 30. На своих концах основные балки 34 соединены парой параллельных поперечных балок 35. Для повышения собственной прочности и жесткости, а также лучшего закрепления фильтровального полотна на несущем корпусе 3, несущий корпус 3 снабжен системой продольных ребер 31, соединяющих поперечные балки 35, и системой поперечных ребер 32, соединяющих продольные балки 34. В непоказанном примере исполнения само наличие, количество и расположение продольных балок 34 и поперечных балок 35 отличается от их количества и расположения, изображенного на рис.2, или, например, поперечные балки 35 и/или продольные балки 34 вообще не применены.
Длина фильтровального средства или же его несущего корпуса 3 с фильтровальным полотном приспособлена к длине фильтровального барабана. Но учитывая, что микросетчатые фильтры изготовляются и используются с фильтровальными барабанами разной длины, которая из производственных и конструктивных соображений определяется кратными значениями длины наиболее короткого фильтровального барабана, с точки зрения изготовления и транспортировки фильтровальных средств выгодно, когда длина фильтровального средства или несущего корпуса 3 с фильтровальным полотном соответствует длине наиболее короткого фильтровального барабана - см. рис.1b и 1с; при этом на более длинном фильтровальном барабане в одном последовательном ряду располагается соответствующее число фильтровальных средств или несущих корпусов 3 с фильтровальным полотном. Для уплотнения пространства между соседними поперечными балками 35 пары последовательно расположенных фильтровальных средств или несущих корпусов 3 с фильтровальным полотном поперечные балки 35 на наружной боковой стороне снабжены канавкой 33 для вставки уплотнительного материала.
Длина дуги фильтровальных средств или несущих корпусов 3 с фильтровальным полотном соответствует расстоянию между взаимно прилегающими тангенциальными концевыми выступами 22 пары соседних поперечных балок 2, причем общее число фильтровальных средств по окружности фильтровального барабана, а также общее число и расстояния между поперечными балками 2 определяются диаметром фильтровального барабана. Это означает, что общее число фильтровальных средств по окружности фильтровального барабана, общее число поперечных балок 2 и расстояния между поперечными балками 2 по окружности фильтровального барабана и диаметр фильтровального барабана взаимно согласованы.
Для исключения возможности случайного нежелательного соскальзывания продольной балки 34 несущего корпуса 3 с фильтровальным полотном с тангенциального концевого выступа 22, в примере исполнения, показанном на рис.1а, в промежуток между соседними продольными балками 34 соседних несущих корпусов 3 с фильтровальным полотном вставлена предохранительная упругая лента 6, заполняющая свободное пространство между соседними продольными балками 34 соседних несущих корпусов 3. Однако предохранительная упругая лента 6 не является обязательной составной частью фильтровального барабана.
Для предупреждения того, чтобы продольная балка 34 несущего корпуса 3 с фильтровальным полотном и/или предохранительная упругая лента 6 не могли входить в поперечную балку 2 слишком глубоко, на рис.5 показан пример исполнения, где между донышком 21 поперечной балки 2 и промежутком между тангенциальными концевыми выступами 22 размещена разделяющая вставка 7, которая может быть соединена, но это не обязательно, с поперечной балкой 2. Очевидно, что разделяющая вставка 7 может быть установлена в поперечных балках, но такое исполнение необязательно.
Техническое решение применяют следующим образом. Фильтровальное средство, то есть несущий корпус 3 с фильтровальным полотном, надевают, нажимая рукой на укладочные канавки 30, на взаимно прилегающие тангенциальные концевые выступы 22 соседних поперечных балок 2, за счет чего оно просто, быстро и надежно крепится по окружности фильтровального барабана. Таким способом по окружности фильтровального барабана последовательно закрепляют все фильтровальные средства, а в результате вся окружность фильтровального барабана "покрывается" фильтровальной тканью. При замене фильтровального полотна аналогично просто нажимают рукой и снимают фильтровальное средство, то есть несущий корпус 3 с фильтровальным полотном, с тангенциальных концевых выступов 22 соседних поперечных балок 2 и очень быстро заменяют его новым фильтровальным средством, то есть несущим корпусом 3 с фильтровальным полотном. Благодаря тому, что фильтровальное средство, то есть несущий корпус 3 с фильтровальным полотном, предварительно поставляется в собранном виде, на фильтровальном барабане или фильтровальном полотне не нужно ничего налаживать и сложно свинчивать, а весь процесс сборки существенно упрощается и ускоряется.