СЕКЦИЯ ДИСКА ДИСКОВОГО ФИЛЬТРА

Секция диска дискового фильтра
Изобретение относится к технике фильтрования , а именно к дисковым фильтрам для очистки соков сахарного производства.
Дисковые фильтры, диски которых состоят из секций, включающих сетчатые каркасы, заключенные в мешки из фильтрующей ткани, известны достаточно давно.
Дисковые фильтры нрименяются для контрольного фильтрования сока первой сатурации (при вакуум-фильтровальной установке с отстойником), фильтрования сока второй сатурации и сульфитированного сока, а также сиропов.
Известные секции дисков дисковых фильтров для очистки сахарных соков состоят из металлической каркаса с металлическим сетчатым элементом, и фильтрующей ткани, закрепленной на рамке. Известные элементы описаны в источниках (заявка JVb97117344, дата публикации 2000.03.10, номер публикации 2146166 , ДИСКОВЫЙ ФИЛЬТР)  1  для намывной фильтрации суспензий, в частности, сока, вина, пива, химических жидкостей и т.п.
Оборудование, применяемое в настоящее время в фильтрах сахарного сока на разных стадиях получения сахара, изготавливается из черного металла. Сахарный сок является агрессивной средой, т.к. в процессе очистки он обрабатывается известью, диоксидом углерода и диоксидом серы. Кроме того, фильтрат нагревается до (85-95)°С. Черный металл в такой среде очень быстро ржавеет, что, во-первых, снижает срок службы оборудования, а во-вторых, ухудшает качество продукта из-за переходящей в него ржавчины.
Попытки изготовить секции дисков дискового фильтра из нержавеющей стали приводят к сильному удорожанию конструкции.
Секции дисков дискового фильтра иностранного производства из полимерного материала не выдерживают температурного режима в условиях отечественного производства. Кроме того, стоимость их высока по сравнению с традиционным оборудованием.
МПКВОШ29/39 МПКВОШЗЗ/23
Известна секция дискового фильтрующего элемента фильтра нефтепродуктов, включающая сетчатую структуру с фторопластовым покрытием, заключенную между двумя концентрическими окружностями и сообщающими их радиальными элементами (патент Российской Федерации N 2035968, опубл. 27.05.95, БИ N 15)  2 . Однако, эта конструкция не позволяет использовать ее для фильтрования сахарных соков.
Наиболее близким к заявленному изобретению является секция диска дискового фильтра, включающая металлический каркас, состоящий из сетчатого элемента, заключенного в рамку, и щтуцера, а также фильтровальной ткани, закрепленной на каркасе (см. Рамка ДФ-100 Сборочный чертеж ОП-26.00.00СБ. Техническое описание сахарного завода «СВОБОДА 212.249-1-ТХ.СО) 3 и (Рамка ДФ-80. Информационное агентство сахарной промыщленности (Russian Sugar Information RSI) http://www.sugarindustry.ru/about rus.shtml)  4 .
Техническим результатом в данном случае является увеличение срока службы оборудования, а также повышение качества фильтрования.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в секции диска дискового фильтра, включающей металлический каркас, состоящий из сетчатого элемента, заключенного в рамку, и щтуцера, а также фильтровальной ткани, закрепленной на каркасе, металлический каркас дополнительно снабжен оболочкой из пищевого полимерного материала с размером «В от 60 до 75 мкм.
На фиг. 1 представлен общий вид дискового фильтра .
На фиг. 2- общий вид диска (разрез по А-А на фиг.1).
На фиг. 3- общий вид секции диска дискового фильтра с сетчатым элементом
(панцирная сетка).
На фиг. 4 - увеличенный разрез ее части по оси (Б-Б на фиг. 3).
На фиг.5- общий вид секции диска дискового фильтра с сетчатым элементом
(гофрированная проволока).
На фиг.6- увеличенный разрез ее части по оси (Г-Г на фиг. 3).
На фиг.7- увеличенный разрез ее части по оси (Д-Д на фиг. 3 или 5).
На фиг. 8 - фотография общего вида секций , где а) секция ДФ-80 с оболочкой из
полимерного материала; б) секция ДФ-100 с оболочкой из полимерного материала; с)
Каждый диск 1 дискового фильтра состоит из соединеииых между собой секций 2. Секция 2 диска представляет собой металлический каркас 3, состоящий из сетчатого элемента 4, заключенного в рамку 5, и штуцера 6. Штуцер 6 соединен с внутренним пространством секции 2. Штуцер устанавливается в бобышку (не обозначена), вваренную в коллекторную трубу 9 трубовала 10 фильтра.. На каркасе 3 закреплена фильтровальная ткань 7 (не показана). На различных стадиях фильтрации сахарного сока используют каркасы 3 с сетчатыми элементами разной конструкции (фиг. 3, 5) . Во всех них каркас является несущим элементом, кроме того, он не позволяет фильтровальной ткани слипаться или раздуваться при изменении давления внутри секции. Металлический каркас 3 снабжен оболочкой 8 из пищевого полимерного материала с размером «В от 60 до 75 мкм.
Оболочка 8 состоит из порощковой гибридной эпоксидной полиэфирной краски. Оболочка из данного материала обладает высокими показателями укрывистости и розлива, высокими прочностными, антикоррозийными и декоративными свойствами Например, используется краска серии RH, RHB, и т.п. производства компании GOVESAN, Испания, 5 со следующими характеристиками:
Таблица 1
500 часов без
распростран ения
коррозии по надрезам и вздутий по краям
Полимерная краска представляет собой очень мелкий сухой порошок, он может быть различного цвета, в примере выбран белого цвета.
Процесс нанесения состоит из следующих этанов: обезжиривание поверхности металлического каркаса; промывка его в проточной воде; сушка; подвешивание в камере напыления с отрицательным полюсом; обдув полимерным порошком, которому придается положительный потенциал, с равномерным напылением по всей поверхности каркаса; помеш,ение в камеру отверждения для спекания напыленного слоя при температуре до 200оС в течение 15-20 минут. После спекания поверхность приобретает красивую гладкую поверхность , которая имеет высокую прочность, термостойкость, химическую стойкость, способность выдерживать изгиб.
На фиг. 1 и 2 приведена схема работы дискового фильтра. Сгущенная суспензия сока 1-й сатурации после фильтров нагревается до 95°С, а для увеличения адсорбционной поверхности в нее добавляется известковое молоко, и подается в дисковый фильтр на 1-ю ступень очистки. Нефильтрованный сок (стрелка F) насосом подается в цилиндрический корпус через желоб шнека (не обозначены), фильтруется под давлением через ткань 7 внутрь вращающихся дисков 1 и выводится (стрелка М) через сокоотводящие коллекторные трубки 9, расположенные в полом трубовале 10, в приемник 11. На поверхности фильтровальной ткани 7 постепенно оседает осадок. При достижении определенной толщины слоя осадка или резком повышении давления в фильтре подача нефильтрованного сока прекращается и оставшийся сок спускается в сборник перед насосом нефильтрованного сока (стрелка N).
Фильтрационный осадок смывается с поверхности вращающихся дисков 1 фильтрованным соком (стрелка К), поступающим через форсунки соплового аппарата 12 в пространство между дисками 1, и противотоком - в диски. Внизу фильтрационный
1000 часов без потери адгезии и вздутий
осадок проходит через поперечные щели в корпусе 13 фильтра в желоб шпека и выводится из фильтра.
Сок II сатурации пропускается через фильтры П-й ступени очистки и обрабатывается диоксидом серы.
Как видио из описания работы, секции диска дискового фильтра постоянно находятся в агрессивной среде как нефильтрованного сока, так и фильтрата. Черный металл, из которого изготавливаются детали секции , быстро ржавеет , что вопервых, снижает срок службы оборудования, а во-вторых, ухудшает качество продукта ржавчиной. Окраска сока - важный показатель его качества: чем мепее окрашен сок, тем легче получить из него хороший белый сахар.
Снабжение каркасов секций дисков дисковых фильтров оболочкой из указанного полимерного материала позволяет повысить срок службы оборудования по крайней мере в два раза, т.к. применяемые до сих пор аналоги из черного металла работают один сезон, после чего их приходится заменять, а опытные экземпляры , установленные на сахарном заводе , проработав сезон, годны к эксплуатации и в следующем сезоне.
По сравнению с секциями, выполненными полностью из полимерного материала, предлагаемое решение позволяет получать изделие в три раза дещевле, а прочность его значительно выше, т.к. позволяет переносить температурный режим без деформации.
Изделия из нержавеющей стали обладают слищком высокой стоимостью, а потому их применение ограниченно.
Таким образом, применение полимерной оболочки на секциях дисков дисковых фильтров позволит продлить срок работы оборудования, что принесет экономия сахаропроизводителям, и позволит повысить качество сахара.
Исследование образцов пластин, напыленных полимерным порошком марки РНВ-160 и RPB-160, проведенное Северо-Кавказским НИИ сахарной свеклы и сахара (СКНИИССиС), показало, что покрытие выдерживает влияние агрессивной среды и рекомендовано для использования при фильтровании продуктов сахарного производства. 6.
Примеры конкретного выполнения.
На различных стадиях фильтрации сахарного сока применяют секции с каркасами, имеющими сетчатый элемент различной конструкции.
пример 1.
На фиг. 3 показан металлический каркас ДФ-100 3, применяемый для фильтрации клеровки желтого сахара II кристаллизации, снабженный оболочкой 8 из полимерного материала.
Он состоит из сетчатого элемента 4, заключенного в рамку 5, и штуцера 6. Сетчатый элемент выполнен в виде панцирной сетки 15 (см. фиг. 4, разрез по Б-Б на фиг.З). Для придания жесткости он снабжен отрезками проволоки 16, приваренными к рамке 5. Рамка 5 состоит из двух сваренных между собой частей (полуконтур 17 и скоба 18) и изготовлена из профильного листа металла (см. фиг. 7, разрез по Д-Д на фиг. 3). Металлический каркас 3 снабжен оболочкой 8 из пищевого полимерного материала с размером «В , равным 75 мкм.
Как видим, каркас обладает формой поверхности с множеством впадин и контактов, однако оболочка 8 покрывает все поверхности ровным прочным слоем. Вследствие этого контакт с агрессивной средой металлических поверхностей исключен, благодаря чему и достигается технический результат.
Пример 2.
Па фиг. 5 показан металлический каркас ДФ-80 4, применяемый на стадии фильтрации сульфитированного сока, и снабженный оболочкой 8 из полимерного материала.
Он состоит из сетчатого элемента 19, заключенного в рамку 20, и штуцера 21. Сетчатый элемент выполнен из гофрированных проволочных элементов 22 (см. фиг. 6, разрез по Г-Г на фиг.З ). Для придания жесткости он снабжен отрезками проволоки 23, приваренными к рамке. Рамка состоит из двух сваренных между собой частей (полуконтур 24 и скоба 25) и изготовлена из профильного листа металла (см. фиг. 7). Металлический каркас 3 снабжен оболочкой 8 из пишевого полимерного материала с размером «В , равным 60 мкм.
Каркас обладает формой поверхности с множеством впадин и контактов, однако оболочка 8 покрывает все поверхности ровным прочным слоем. Вследствие этого
контакт с агрессивной средой металлических поверхностей исключен, благодаря чему и достигается технический результат.
На фиг. 8 изображена фотография общего вида секций , где: а) секция ДФ-80 с оболочкой из полимерного материала; б) секция ДФ-100 с оболочкой из полимерного материала; с) секция ДФ- 80 без покрытия.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ.
1.Патент Российской Федерации № 2146166, заявка №97117344, дата публикации 2000.03.10.
2.Патент Российской Федерации N 2035968, опубл. 27.05.95, БИ №15.
3.Рамка ДФ-100 Сборочный чертеж ОП-26.00.00СБ. Техническое описание сахарного завода «СВОБОДА 212.249-1-ТХ.СО
4.Рамка ДФ-80. Информационное агентство сахарной промышленности (Russian Sugar Information RSI) http://www.sugarindustry.ru/about rus.shtml.
5.Порошковые покрытия. Ведомость технических данных. Компания GOVESAN (Мадридский завод, Испания).
6.Заключение Северо-Кавказского НИИ сахарной свеклы и сахара (СКНИИССиС) № 07-276 от 01.07.2002 г. Автор .(С. У 5 Абраменко В.Н.