ДИСКОВЫЙ ВАКУУМ-ФИЛЬТР

Полезная модель относится к горно-металлургическим и химическим отраслям промышленности и может быть использована в дисковых вакуум-фильтрах предназначенных для обезвоживания суспензий.
Известен дисковый вакуум-фильтр по патенту на изобретение №4937, МПК (2006) B01D 33/15 от 10.02.1992 г., опубликованному 28.12.1994 г., бюл. №7, содержащий ванну с суспензией, вращающийся ячейковый вал с установленными на нем дисковыми фильтрами из набора секторов состоящих из обода, дренирующих решеток и входных патрубков, закрепленных на ячейковом валу посредством ригеля со стяжной шпилькой и гайкой, распределительную головку с патрубком отвода фильтрата и приемное средство под твердый осадок.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели по совокупности признаков и ожидаемому техническому результату является дисковый вакуум-фильтр по свидетельству на полезную модель №33517 U1, МПК7 B01D 33/21 от 25.04.2003 г., опубликованному 27.10.2003 г., содержащий ванну с суспензией, вращающийся ячейковый вал с установленными на нем дисковыми фильтрами из набора секторов состоящих из обода, дренирующих решеток и входных патрубков, закрепленных на ячейковом валу посредством ригеля со стяжной шпилькой и гайкой, распределительную головку с патрубком отвода фильтрата и приемное средство под твердый осадок.
Общим недостатком приведенных дисковых вакуум-фильтров является низкая производительность дисковых вакуум-фильтров обусловленая тем, что значительная часть площади диска является нерабочей, т.е. в процессе фильтрации не участвует. Такими нерабочими участками в фильтрующем диске обозначены промежутки между секторами, в которых размещены стяжные шпильки. Образование промежутков между секторами и отсутствие их сопряжения со стяжной шпилькой вызвано конструктивным решением обода сектора, у которого наружная сторона имеет выпуклую дугообразную форму. Приведенное конструктивное решение не только уменьшает рабочую площадь сектора и фильтрующего диска, но и не обеспечивает надежность крепления сектора. Это объясняется тем, что крепление секторов к ячейковому валу не предусматривает сопряжение секторов между собой, а также и со стяжной шпилькой. В результате чего диск вакуум-фильтра, образованный из набора секторов не отвечает требованиям «монолитной конструкции» и делает его податливым к механическим разрушениям, которые приводят к преждевременному выходу из строя сектора, фильтровальных средств и в целом диска вакуум-фильтра.
В основу полезной модели поставлена задача усовершенствовать дисковый вакуум-фильтр путем изменения конструктивного решения дискового вакуум-фильтра, увеличить рабочую площадь сектора дискового вакуум-фильтра, обеспечить монолитность конструкции диска вакуум-фильтра, и за счет этого, повысить производительность и надежность дискового вакуум-фильтра.
Задача решена тем, что в дисковом вакуум-фильтре, содержащем ванну с суспензией, вращающийся ячейковый вал с установленными на нем дисковыми фильтрами из набора, заключенных в фильтровальную ткань, секторов состоящих из обода, дренирующих решеток и входных патрубков, закрепленных и зафиксированных на ячейковом валу посредством ригеля со стяжной шпилькой и гайкой, распределительную головку с патрубком отвода фильтрата и приемное средство под твердый осадок, согласно полезной модели, в каждом секторе радиальный обод в сечении имеет форму близкую к форме параболы и обращен своей вогнутой поверхностью наружу, при этом вогнутая поверхность выполнена радиусом равным радиусу стяжной шпильки с геометрическим центром в плоскости проходящей через ось упомянутой шпильки.
Выполнение радиального обода сектора вакуум-фильтра по форме близкой к форме параболы, с вогнутой поверхностью обращенной наружу, позволило увеличить параметры сектора и, как следствие, увеличить его полезную, т.е. рабочую поверхность и в целом диска вакуум фильтра, и за счет этого значительно повысить производительность дискового вакуум-фильтра.
Выполнение вогнутой поверхности радиусом равным радиусу стяжной шпильки с геометрическим центром в плоскости проходящей через ось стяжной шпильки обеспечило «монолитность конструкции» диска вакуум-фильтра, что позволило создать надежную конструкцию диска. Кроме того, выполнение вогнутости радиусом с геометрическим центром в плоскости проходящей через ось стяжной шпильки обеспечило плотность сопряжения шпильки с ободом сектора, при котором обеспечивается эффективное ограничение процесса прижатия сектора к ячейковому валу. Это ограничение необходимо, для того чтобы исключить концентраторы напряжений в секторе, которые могут возникнуть при превышении на него усилия прижатия и которые могут привести к преждевременному разрушению обода и дренирующей решетки.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на:
фиг.1 - представлен общий вид дискового вакуум-фильтра в сечении;
фиг.2 - фрагмент дискового вакуум-фильтра (вид А);
фиг.3 - фрагмент дискового вакуум-фильтра в сечении по Б-Б;
фиг.4 - фрагмент дискового вакуум-фильтра (вид В).
Сведения, подтверждающие возможность промышленного использования полезной модели.
Дисковый вакуум-фильтр содержит ванну 1 с суспензией, вращающийся ячейковый вал 2 с установленными на нем дисковыми фильтрами 3 из набора, заключенных в фильтровальную ткань 4, секторов 5, состоящих из обода 6, дренирующих решеток 7 и входных патрубков 8, закрепленных на ячейковом валу 2 посредством ригеля 9 со стяжной шпилькой 10 и гайкой 11, распределительную головку 12 с патрубком отвода фильтрата 13 и приемное средство 14 под твердый осадок. Радиальные обода 15 сектора 5 в сечении имеют форму близкую к форме параболы, в которой вогнутая поверхность 16 выполнена радиусом равным радиусу стяжной шпильки 10 с геометрическим центром 17 в плоскости проходящей через ось упомянутой шпильки 10.
Дисковый вакуум-фильтр работает следующим образом.
Жидкая фаза суспензии в ванне 1 под действием разрежения, создаваемого во внутренней полости сектора 5, проходит через фильтровальную ткань 4 и дренирующие решетки 7 во внутреннюю полость сектора 5 и через входные патрубки 8, распределительную головку 12 с патрубком отвода фильтрата 13 выводится из него. Под действием давления воздуха, создаваемого внутри сектора 5, фильтровальная ткань 4 отбрасывается от дренирующих решеток 7, в результате чего налипший на ней твердый осадок суспензии падает на дно приемного средства 14 под твердый осадок. Процесс очистки происходит за счет периодического воздействия вакуума и давления, создаваемых внутри секторов 5. Так как сектора 5 смонтированы на ячейковом валу 2 без оставления между ними нерабочих промежутков, в процессе фильтрации участвует практически вся поверхность дискового фильтра 3. Это достигается тем, что радиальный обод 15 в каждом секторе 5 вакуум-фильтра выполнен по форме близкой к форме параболы, с вогнутой поверхностью 16 обращенной наружу. При этом вогнутую поверхность 16 радиального обода 15 выполняют радиусом равным радиусу стяжной шпильки 10 с геометрическим центром 17 в плоскости проходящей через ось упомянутой шпильки 10. Кроме того, выполнение вогнутой поверхности 16 радиусом с геометрическим центром 17 в плоскости проходящей через ось стяжной шпильки 10 обеспечило плотность сопряжения шпильки 10 с ободом сектора 5, при котором обеспечивается эффективное ограничение процесса прижатия сектора 5 к ячейковому валу 2. Это ограничение необходимо, для того чтобы исключить концентраторы напряжений в секторе, которые могут возникнуть при превышении на него усилия прижатия сектора 5 к ячейковому валу 2 посредством ригеля 9 со стяжной шпилькой 10 и гайкой 11, и которые могут привести к преждевременному разрушению обода 6 и дренирующей решетки 7.