CN103813844A - 减小过滤单元密封板之间摩擦的设备及其在过滤方法中的用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于减小过滤单元的两个板（4、5）之间的摩擦的设备和方法，所述板通过承受轴向压紧力而相对于彼此旋转，所述板分别由滚筒（1）的纵向端部和箱（2）的相对端部支撑，该滚筒（1）固定到安装在轴承（6）上的旋转轴（3）并具有内部收集器（11），箱（2）旋转地锁定并由所述轴支撑，其特征在于，该设备包括至少一个牵引系统（8），该至少一个牵引系统（8）通过施加意在至少部分地补偿使板（5）抵着板（4）压紧的轴向力的力而与箱（2）接合，以便减小摩擦同时确保紧密的相互接触被保持。

Description

减小过滤单元密封板之间摩擦的设备及其在过滤方法中的用途

本发明涉及用于减小过滤单元的密封板之间的摩擦的设备及其在过滤方法中的用途。

本发明更特别地涉及用于调整两个表面之间的接触压力的设备，该两个表面分别通过第一板和第二板来实施，第一板由旋转滚筒的纵向端部中的一个来支撑，第二板由旋转地锁定的不可变形的固定箱的相对端部来支撑。

这种布置特别地出现在某些液-固真空或加压分离装置中。这些装置通常包括大的滚筒（直径有时候大于2m），该大的滚筒包含内部收集器，且一旦它们被组装则在周边处连接到形成盘的过滤扇形区。该滚筒由于安装在轴承上的电动轴而旋转并以高达每分钟5转的速度旋转。根据该装置的一种可选择方式，滚筒不支承盘且过滤直接地在所述滚筒的表面上进行。

在对应于基本分离操作的滚筒旋转期间，在过滤和擦抹阶段中，收集器在真空下（通常-0.5相对巴）连续地放置，然后在扯开固体材料的已积累在扇形区上的结块阶段中处于压力（通常+0.2相对巴）下。

从而，在该类型的工业装置中，旋转滚筒在其端部中的一个处装备有所谓的磨损板，该磨损板设置有开口，该开口在分离循环期间通过连续地形成在被称为分布板的面对板上的孔而与连接在固定箱上的吸气回路和吹气回路连通。

更具体地，两个板的平面接触以确保系统的密封，且在滚筒旋转期间，磨损板的开口在分布板的孔前面连续地穿过。

实际上，特别地，由于在过滤阶段中通过固定箱中的吸气回路和滚筒的内部收集器产生的真空，所以磨损板和分布板承受导致它们抵着彼此压紧的压紧力并建立确保周边和中心密封的接触压力，但是产生相对板的表面之间的显著的摩擦。

该压紧力取决于施压表面和被压表面之间的比率，该比率在本领域中是大约3到4，其中应理解，接触的板的表面在周边和中心上主要是实心部分以确保系统相对于外部的密封以及在开口和孔之间是实心部分。

在加压过滤的背景下，过滤系统被放置在加压的外壳中。由箱和滚筒形成的组件的外部和内部之间的压差可能大于真空下的系统的压差的高达20倍。板之间的接触压力将因此成比例增加。

过滤的发展需要，且特别地，工业对于更高的处理能力的要求在一方面导致固-液分离装置的大小及由此的板的直径的增加，且在另一方面，为了提高生产率而导致增加旋转速度。鉴于该系统的描述，明显的是，尺寸、旋转速度和真空水平越大，板之间的摩擦越大，且因此，板磨损得更快。

此外，板之间的摩擦越大，驱动滚筒所必需的扭矩和功率越高，这造成能量问题。

通常地，如果在真空过滤期间收集器中的真空水平近似-0.5相对巴，则接触压力将达到至少1.2巴。在加压过滤情况下，围绕箱和滚筒的空气的压力可能大于6相对巴，箱和滚筒内部的压力等于大气压力，接触压力于是将达到大于18巴。

本发明目的在于通过提出一种使减小板之间的接触压力而不打破它们连接部的密封成为可能的解决方案而以令人满意的和有效的方式来解决这些技术问题。

该目的根据本发明使用一种设备实现，该设备特征在于，其包括至少一个牵引系统，该至少一个牵引系统通过在与由于分布板的真空引起的压紧力相反的方向上将力施加在磨损板而作用在箱上，从而减小板的表面之间的接触压力和由此的摩擦，同时确保保持相互密封接触。

由于牵引系统，根据本发明的设备从而使至少部分地补偿使两个板抵着彼此压紧的轴向力成为可能。

根据一个有利的特征，所述牵引系统被屈服于由滚筒和箱形成的组件的内部和外部之间的压差。

有利地，所述箱包括侧通路，该侧通路装备有连接到吸气和吹气回路以避免箱上的不受控的压力的柔韧的管。

根据仍另一特征，所述箱设置有围绕所述旋转轴安装的中心轴套，且在另一方面设置有旋转锁定机构。

根据一个可选择的特征，所述牵引系统安装成压紧在支撑所述旋转轴的固定轴承或固定架上。

根据另一可选择的特征，所述牵引系统包括至少一个气动缸，该至少一个气动缸能够在与所述轴向力相反的方向上产生力。

在该情况下，对于真空过滤器而言，所述缸同轴地安装在所述旋转轴的延伸部中并将力施加在带肋的中心板上，该带肋的中心板提供与连接到箱并平行于所述轴的拉杆的连接。

优选地，所述箱可在所述旋转轴上滑动以允许分布板在磨损板上支承接触，不管操作期间所述磨损板的厚度的损失。

根据本发明的设备使提供板之间的接触压力的精确调整及因此最小化摩擦力成为可能。这导致箱的板的磨损较少。

板之间的接触压力的调节和稳定可通过根据本发明的设备来提供，因为如果适用，通过使其与减少的构件例如杠杆臂相关联而使由牵引系统施加在箱上的力屈服于由滚筒和箱形成的组件的内部和外部之间的压差。

根据一个有利的特征，通过使用通路放置与由滚筒和箱形成的组件内部和外部的空气接触的牵引系统的缸或如果是多个的话则多个缸的室，对于真空或加压过滤做出该屈服。由缸提供的力于是将与压差成比例。

在液-固分离方法的背景下，特别地，在屈服的操作模式中，根据本发明的设备的用途允许工业过滤单元的大小和容量上的最优的增加而没有额外的维修问题出现在移动元件处以及同时控制设备扭矩。

通过连同附图阅读以下描述，本发明将更好地理解，在附图中：

图1示出根据本发明的设备的一种实施方式的分解透视图，该设备在具有在压力下操作的波形缸的真空盘过滤器上。

图2示出在组装好的位置上的图1中的实施方式的透视图。

图3示出图1和图2的实施方式的侧横截面图。

图4示出根据本发明的设备的另一实施方式的透视图，该设备使由牵引系统施加的力精确地且不用测量仪器地屈服于真空盘过滤器的真空水平成为可能。

图5示出图4的实施方式的侧横截面的透视图。

图6示出根据本发明的设备的实施方式的概略图，该设备在加压盘过滤器上，其牵引系统包括具有小直径的三个气动缸。

图7示出图6的一种可选择的实施方式的概略图，其中具有小直径的单一气动缸使用杠杆臂将相同的牵引力施加在箱上。

如不同的附图中所示的根据本发明的设备意在调整分别由旋转滚筒1（附图中部分地示出）和安装在滚筒1的纵向延伸部中的箱2支撑的两个表面之间的接触压力。

箱2旋转地锁定同时保持沿驱动轴3滑动的可能性。

驱动轴3固定到滚筒1同时在此紧固到中心毂13。

在该实施方式中，滚筒1支承由过滤扇形区7形成的盘，过滤扇形区7由管道10连接到滚筒1。在图1、图2和图4中仅示出两个过滤扇形区7。

滚筒1的内容积被分成形成收集器11的多个隔间，收集器11被设计成回收滤液。

收集器在此由径向内隔板12分开。

在分离循环的过滤阶段中，收集器11处于真空下，然后相反地，在扇形区7清污阶段中，收集器处于过压力下，以扯开固体材料先前沉淀的结块。该循环通常在滚筒1的一个完整转期间实现。

被称为磨损板（因为其可能损失厚度并因此被替代）的圆柱形板4被定位在滚筒1的收集器11的纵向端部中的一个处，在此，该圆柱形板4是几厘米厚度。板4支承在隔板12的区域上并可移掉地紧固在凸缘14上，其进而由滚筒1的周边支撑。

板4设置有开口40，该开口40形成在其表面上并定位在每个收集器11的对面，如由图1所图示的。

箱2包括中心轴套21，该中心轴套21同轴地安装在支撑其的驱动轴3上。

箱通过旋转锁定机构（例如，止动类型的机构，未示出）而固定不动，且设置成轴套21仍然能够沿轴3在大约几厘米的行程内滑动。

在滚筒1对面的箱2的侧壁上，所述箱接纳被称为分布板的圆柱形附接板5，因为其相对于由箱2和滚筒1形成的组件外部的占优势的压力使轴的收集器11与真空和过压力回路交替连通。

通过弹簧片连接到轴承6的杆62推动箱2，以便在开始过滤方法之前使板5抵着板4预压紧。

板5设置有孔50。在真空过滤情况下（图1到图5），这些孔50是吸气和吹气回路（未示出）的出口，吸气和吹气回路设计成分别地和连续地建立滚筒的收集器11中的真空和过压力。

箱2还包括侧通路20，该侧通路20可装备有柔韧的管（未示出），以用于连接到吸气和吹气回路并在分享箱2的内部容积的两个室中产生及通过板5的孔50和板4的开口40与滚筒1的收集器11连通。

对于具有图6和图7中所示的加压的过滤的可选择方式，先前描述的吸气回路被用于在由滚筒1和箱2形成的组件内部产生大气压力的回路代替，确保相对于加压的外壳9中的压缩空气的压差。

在过滤阶段中，在由箱2和滚筒1形成的组件的内部和外部之间的压差的影响下，自由地在轴上滑动的板5和箱2承受朝着板4和相对的旋转滚筒定向的轴向压紧力。

其强度与由箱和滚筒形成的组件的内部和外部之间的压差成比例的这些力导致固定板5抵着旋转板4的压紧和密封支承。这导致板5和板4之间的显著的摩擦，该摩擦进而与接触压力及因此的压差成比例。

为了减小该摩擦，本发明提供了使用至少一个牵引系统，该至少一个牵引系统作用在不可变形的箱2上，及因此通过将设计成至少部分地补偿压紧分布板5的轴向力的力施加在磨损板4上而作用在分布板5上。牵引系统从而减小板之间的接触压力和因此的摩擦，同时确保保持密封的相互接触。

在真空过滤情况下（图1到图5），牵引系统安装在由固定架61支撑的驱动轴3的轴承6上。

图1至图3中示出的牵引系统8包括至少一个缸83，这里，该至少一个缸83是气动的或根据另一可选择方案，是液压缸或甚至是弹簧，其能够在使分布板5压紧在磨损板4上的力的相反方向上产生力。

在图1到图3中，缸83与旋转轴3的延伸同轴地安装在轴承6上且将力施加在带肋的中心板81上，该带肋的中心板81提供与平行于轴3的拉杆82的连接，且拉杆82的端部连接到箱2的由支架22局部增强的外侧壁，如图2和图3中所示。

优选地，由缸83施加的力屈服于在箱2的内容积和滚筒1的收集器11中占优势的水平，使得获得板之间的接触压力的自动的、好的和最优的调整，不管由真空回路的状态变化导致的真空水平的变化。

根据图4和图5中示出的一种可选择方式，做出努力以获得与由缸83施加的力的操作真空水平完全成比例的屈服。为此，图5中示出的气动缸83的室87利用通路87A与箱2的内部连通。缸83的承受操作真空的活塞牵引杠杆臂85，使其与所述真空成比例。由缸83提供的力通过杠杆臂85传递到拉杆82，这使将连续地屈服于真空的牵引力施加在箱2和因此施加在板5上成为可能。

所述杠杆臂85由滑动枢转联接件85B连接到缸83的活塞，且由枢转联接件85A连接到拉杆82。由杠杆传递的力取决于杠杆臂85和杠杆84的支承柱之间的滑动枢转联接件85C的位置。通过调整由缸83的底座86支撑的杠杆84的支承柱的位置，缸83进而安装在轴承6上，调整施加在箱2上及因此施加在板5上的牵引力是可能的。

杠杆臂85的影响放大了由缸83提供的力，足够补偿利用缸83在板5上的真空的作用，其中缸83与箱2的大小相比是小的。

根据图6和图7中所示的另一种可选择方式，在压力下做出过滤，且由牵引系统8施加的力精确地且不用测量仪器地屈服于由箱2和滚筒1形成的组件的内部和外部之间的压差。过滤器包括如先前描述的真空过滤器的相同的元件1到7，但是被包含在加压的外壳9中。

在图6和图7中示出的情况下，气动缸83的室87在一方面通过通路87A与加压的外壳9中的压缩空气连通，且在另一方面通过通路87B与在外壳9外部的大气压力处的空气连通。在该方式下，由缸83提供的力将与由箱2和滚筒1形成的组件的外部和内部之间的压差连续地成比例。

为了多种原因，相对于箱2是小的多个缸83将通常被需要，如图6中所示，其中牵引系统包括三个缸83。在图6中，缸83连接到加压的外壳9的壁且活塞连接到拉杆82。

在该情况下，该三个气动缸83将是相同大小且承受相同的压差；它们将因此提供相同的牵引力，这使补偿使分布板5抵着磨损板4压紧的轴向压紧力成为可能。

根据图7中示出的牵引系统的另一种配置，具有相对于箱2的小的尺寸的单一气动缸83将通过在枢转联接件85B处推动杠杆臂85而利用拉杆82在杠杆85的枢转联接件85A上提供必需的牵引力，以补偿使分布板5压紧在磨损板4上的压紧力。

在该配置下，用于滑动枢转联接件85C的支撑位置的调整将使调整由牵引系统施加在箱2上的力成为可能。

Claims (11)

1.一种用于减小过滤单元的两个板（4、5）之间的摩擦的设备，所述板（4、5）被相对旋转地驱动同时承受轴向力，所述板分别由滚筒（1）的纵向端部和箱（2）的面对的端部支撑，所述滚筒（1）固定到安装在轴承（6）上的旋转轴（3）并具有内部收集器（11），所述箱（2）旋转地锁定并由所述轴支撑，其特征在于，所述设备包括至少一个牵引系统（8），所述牵引系统（8）通过施加被设计成至少部分地补偿使所述板（5）抵着所述板（4）压紧的轴向力的力而作用在所述箱（2）上，以减小摩擦同时确保保持相互的密封接触。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述板（4、5）分别设置有用于一个板的开口（40）和用于另一个板的孔（50），所述开口（40）与所述滚筒（1）的所述收集器（11）连通，所述孔（50）对应于意图在所述滚筒（1）的所述收集器（11）中建立相对于所述滚筒（1）外部的压力的真空/过压力的吸气和吹气回路。

3.根据权利要求2所述的设备，其特征在于，所述设备包括用于使由所述牵引系统（8）提供的力屈服于由所述箱（2）和所述滚筒（1）形成的组件的内部和外部之间的压差的机构。

4.根据前述权利要求中的一项所述的设备，其特征在于，所述箱（2）包括侧通路（20），所述侧通路（20）装备有用于连接到所述吸气和吹气回路的柔韧的管。

5.根据前述权利要求中的一项所述的设备，其特征在于，所述箱（2）一方面设置有能够围绕所述旋转轴（3）滑动的中心轴套（21），且另一方面设置有旋转锁定机构。

6.根据前述权利要求中的一项所述的设备，其特征在于，所述牵引系统（8）包括至少一个气动缸（83），所述至少一个气动缸（83）能够产生传递到拉杆（82）以便在与所述轴向压紧力相反的方向上施加在所述箱（2）上的力。

7.根据前述权利要求中的一项所述的设备，其特征在于，所述牵引系统（8）安装在所述旋转轴（3）的所述轴承（6）上。

8.根据权利要求6和7所述的设备，其特征在于，所述缸（83）同轴地安装在所述旋转轴（3）的延伸部中并将力施加在带肋的中心板（81）上，所述带肋的中心板（81）提供与平行于所述轴的所述拉杆（82）的连接，所述拉杆（82）的端部连接到所述箱（2）。

9.根据权利要求6或7中的一项所述的设备，其特征在于，所述设备包括杠杆臂（85），所述杠杆臂（85）设计成将由所述牵引系统（8）的所述缸（83）提供的力传递到所述拉杆（82）以便最小化所述缸（83）的直径。

10.根据权利要求6、7或9中的一项所述的设备的用途，用于真空过滤，其特征在于，所述牵引系统（8）的所述气动缸（83）的室（87）通过通路（87A）与真空下的所述箱（2）连通，精确地并连续地将由所述缸（83）提供的力屈服于所述箱（2）内部的真空水平。

11.根据权利要求6或9的一项所述的设备的用途，用于加压过滤，其特征在于，所述牵引系统（8）的所述气动缸（83）的室（87）放置成在一方面通过通路（87A）与加压的外壳（9）中的压缩空气连通，且在另一方面通过通路（87B）与在所述外壳（9）外部的大气压力处的空气连通，精确地并连续地将由所述缸（83）提供的力屈服于所述外壳（9）内部的占优势的压力。

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