ПРЕСС ДЛЯ ОТЖИМА МИКРОВОЛОКНИСТЫХ ЛИСТОВЫХ МАТЕРИАЛОВ

Полезная модель относится к устройствам отжима под вакуумом и может найти применение при механическом обезвоживании волокнистых материалов.
Известен обезвоживающий пресс для бумажного полотна [SU 78291], состоящий из перфорированного, обтянутого сеткой вращающегося цилиндра, двух отжимных валов с регулируемым пневматическим прижимом их и уплотнительного валика. Все четыре вала при взаимном соприкосновении образуют замкнутую камеру, герметически закрытую с торцовых сторон особыми уплотнительными стенками.
В случае отжима на таком прессе нетканого микроволокнистого листового материала возникают проблемы сохранения однородности полотна материала по объему и по поверхности полотна. Как инструмент отжима в прессе для удаления влаги используется сжатый воздух. Очевидно, что при наличии в материале объемных дефектов, струи воздуха будут усугублять ситуацию и приводить к формированию в материале объемных макропор. Такой процесс абсолютно нежелателен при технологическом отжиме полотен пропитанных рабочими растворами и суспензиями и требующими формование однородных бездефектных структур рабочего материала.
Известно устройство для удаления влаги из листовых материалов [RU 1076451 А], содержащее расположенные один над другим прессовые валы, рабочая часть каждого из которых выполнена в виде полого отсасывающего цилиндра, полость которого соединена с вакуум-системой, с целью повышения равномерности отжима по толщине материала, рабочая часть каждого из прессовых валов выполнена из металлокерамики, при этом прессовые валы установлены под острым углом к горизонтали.
В данном устройстве вакуумный отжим (вакуумное удаление влаги) происходит через поры металлокерамики. Очевидно, что в случае удаления влаги из полотна, пропитанного рабочей суспензией в какой-либо технологии, поры металлокерамики будут постепенно заполняться (засоряться) частицами дисперсной фазы суспензии. Постепенно сопротивление вакуумному отсосу системы пор металлокерамики будет возрастать до выхода ее из строя. Процесс закупоривания пор валов будет еще интенсивнее, если дисперсная среда суспензии химически активная и, например, на воздухе подвержена реакции окисления. Для таких технологий устройство не приемлемо для удаления влаги.
Известно устройство, выбранное в качестве прототипа, [JP 9275944] для производства сухих листовых материалов, которое эффективно выполняет дегидратацию путем отжима сырого слоя губчатым материалом (губка). Сырые листовые материалы, распределенные на лицевой поверхности экрана на нижнем губчатом материале, дегидратируются путем движения по вертикали верхним губчатым материалом. Корпус (кожух) установлен к нижней поверхности перфорированной платы, которая установлена под нижним губчатым материалом (губка). Корпус соединен с отсасывающей трубой. Отжимающий механизм соединен с патрубком, который присоединен к отсасывающей трубе, имеющей изогнутую часть. В изогнутой части вода стоит и труба является непроницаемой для воды. Емкость водопоглощения нижней губки увеличивается за счет использования вакуумно-отжимного механизма, так как сырой листовой материал более эффективно дегидратируется и предупреждается разбрызгивание адсорбированная воды.
Устройство производства сухих листовых материалов с использованием вакуумного отжима предназначено для конкретной технологии. В устройстве применяется губчатый материал для охвата исходного влажного листового материала, создания некоторой камеры и отсоса влаги через нижний слой губки. Вакуумный отсос влаги происходит через слой губки. Очевидно, что применение устройства ограничено удалением незагрязненной воды. В случае удаления влаги из материала, пропитанного суспензий, будет происходить заполнение пор губки частицами дисперсной фракции технологической суспензии, увеличение сопротивления губки протоку влаги и выходу ее из строя, т.е. потере ее технологического качества.
Устройство предназначено (рассчитано) на незначительное вакуумирование в зоне удаления влаги. Это определено малым столбом воды в изогнутом канале, определяющем степень вакуумирования объема рабочего стола устройства. Устройство не может быть применено в технологии с интенсивным процессом отжима мокрого материала. Для интенсификации процесса удаления влаги (вакуумирования, например на уровне -0,8 ат) потребуется столб воды в изогнутом канале 8 метров.
Задача полезной моделей разработать установку для отжима, позволяющую эффективно удалять влагу (осуществлять дегидратацию) из легкодеформируемых тонких микроволокнистых листовых материалов.
Технический результат - формирование полотен листовых микроволокнистых материалов равномерной толщины и плотности и отсутствием сдвиговых деформаций.
Задача достигается тем, что предлагаемый пресс для отжима микроволокнистых листовых материалов содержит вакуумный стол со станиной, на которой установлена объемная панель прямоугольной формы с верхней перфорированной поверхностью для размещения тонких микроволокнистых листовых материалов, пропитанных жидкостью (суспензией) и системой трубопроводов, обеспечивающих возможность соединения рабочего объема панели со средствами вакуумирования, опорные стойки, закрепленные на вакуумном столе и прижимную раму с эластичной мембраной, размещенную между опорными стойками и выполненную с возможностью ее перемещения по вертикали.
Кроме того, верхняя поверхность объемной панели является комбинированной двухслойной и выполнена из подложки - перфорированного листа нержавеющей стали, и металлической сетки, расположенной поверх листа.
Предпочтительно, что на нижней поверхности объемной панели равномерно расположены отводы для соединения рабочего объема панели с системой трубопроводов.
Для соединения прижимной рамы с объемной панелью стол содержит прижимы, размещенные по периметру объемной панели.
Дополнительно для перемещения прижимной рамы по вертикали пресс содержит электропривод, размещенный на опорных стойках.
В обычных способах удаления влаги из плоских материалов используются нагретые валки, через которые происходит протягивание листа материала. Тонкие микроволокнистые материалы, такие, как материалы, полученные методом электроформования (фильтры Петрянова), способны к значительному удлинению при нагрузке, особенно во влажном состоянии. При поступательном же движении формируемого слоистого материала между валками неизбежно образуются воздушные полости между слоями материала, из которых затем образуются складки, заломы и т.д., что приводит к неравномерной плотности полученного слоистого материала.
В предлагаемой полезной модели разработано устройство (пресс) отжима легкодеформируемых тонких микроволокнистых листовых материалов, пропитанных суспензией, позволяющее осуществить отжим как отдельного полотна легкодеформируемого тонкого листового материала, так и, предпочтительно, n-количества уложенных стопкой друг на друга полотен, так как отжим каждого отдельного полотна может привести к появлению сдвиговых деформаций в материале и к неравномерному формированию плотности материала, что в конечном итоге приводит к ухудшению эксплуатационных свойств композиционного листового сорбента.
Полезная модель основана на принципе плоско-параллельного отжима (прессование) в условиях вакуума.
Под плоско-параллельным отжимом в данном случае понимается механическое обезвоживание (отжим) полотен с использованием двух параллельных плоских поверхностей, соответствующих размеру полотна, обеспечивающих равномерное усилие по всей площади полотна. В качестве верхней прижимной поверхности используется рама с закрепленной на ней эластичной вакуумплотной мембраной. В качестве нижней поверхности используется жесткая перфорированная панель, в предпочтительном варианте исполнения: комбинированная двухслойной панель из подложки - перфорированного листа нержавеющей стали и металлической сетки. Комбинированная двуслойная панель выполнена объемной для сбора жидкой фракции (суспензии) и содержит систему трубопроводов для соединения объемной панели со средствами вакуумирования.
При плоско-параллельном отжиме, во - первых, происходит отжим по всей плоскости материала одновременно и, во- вторых, через весь объем многослойной заготовки.
Изобретение иллюстрируется графическими материалами.
На фиг.1. представлен общий вид предлагаемого пресса для отжима микроволокнистых листовых материалов.
Предлагаемый пресс для отжима микроволокнистых листовых материалов (фиг.1) содержит стол, состоящий из станины 1, на которой смонтирована объемная панель 2 с системой трубопроводов 3 для отвода откачиваемой жидкости, опорные стойки 4, прижимную раму 5 с эластичной мембраной (полотном) 6, прижимы 7 для соединения прижимной рамы 5 с объемной панелью 2 и электропривод 8 для подъема и опускания прижимной рамы 5.
Верхняя поверхность объемной панели 2 является комбинированной двухслойной и выполнена из подложки - перфорированного листа нержавеющей стали и металлической сетки.
Основой конструкции пресса для отжима микроволокнистых листовых материалов является стол, состоящий из станины 1 на которой смонтирована объемная панель 2 с системой трубопроводов 3, приваренная к нижней поверхности (днище) объемной панели 2 для отвода откачиваемой жидкости и опорных стоек 4, которые прикреплены к боковинам стола (сторонам, имеющим меньший размер), при этом опорные стойки выполненные из трубчатых элементов прямоугольного сечения 40×20 и 20×20 мм. Трубопроводы 3 предназначены для соединения с приемной емкостью фильтрата - ресивером (не показан) и вакуум-насосом (не показан). Прижимная рама 5, размещена между опорными стойками 4 и имеет возможность перемещаться вверх и вниз по направляющим (не показаны), установленным на опорных стойках 4. Прижимы 7 предназначены для соединения прижимной рамы 5 с объемной панелью 2 для образования вакуумной камеры (рабочий объем панели), электропривод 8 служит для подъема и опускания прижимной рамы 5.
Устройство работает следующим образом.
Технологическое отжимаемое полотно - пропитанный суспензией лист полимерного микроволокнистого материала, ФПА-15 - 2,0, размером 900×1500 мм (фильтры Петрянова) укладывается на объемную панель 2 и накрывается прижимной рамой 5. Затем прижимная рама 5 прижимается к объемной панели 2 с помощью системы прижимов 7. Перемещение прижимной рамы вверх и вниз производится с помощью стального троса 9, соединенного с электроприводом 8, установленного в верхней части одной из опорных стоек.
В процессе вакуумного отжима выделяющаяся жидкость поступает в рабочий объем панели 2 и стекает по системе трубопроводов 3 в накопительную емкость (ресивер) (не показан), вмонтированный между столом и форвакуумным насосом (не показан).
Скорость отжима материала регулируется вентилем (не показан) в трубопроводе (система трубопроводов 9), соединяющем рабочий объем панели 2 и накопительную емкость(не показана).
Рабочее давление в системе на входе объема панели 2, в ресивере, поддерживается на уровне -0,8 ат.
Отработанный средний режим отжима соответствует отжиму в течении 15 минут при установившемся давлении в объеме панели 2 (-0,8) ат.