EA030903B1 - Disc filter and method for controlling a disc filter - Google Patents
Disc filter and method for controlling a disc filter Download PDFInfo
- Publication number
- EA030903B1 EA030903B1 EA201591778A EA201591778A EA030903B1 EA 030903 B1 EA030903 B1 EA 030903B1 EA 201591778 A EA201591778 A EA 201591778A EA 201591778 A EA201591778 A EA 201591778A EA 030903 B1 EA030903 B1 EA 030903B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- filter
- backwash
- pressure
- filter plates
- regeneration
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 38
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 76
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 76
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 claims abstract description 44
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 16
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 37
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 20
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 15
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 14
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 13
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 12
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 11
- 238000011001 backwashing Methods 0.000 claims description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 5
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 5
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 claims description 5
- 239000012254 powdered material Substances 0.000 claims description 4
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 2
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims 1
- 230000035764 nutrition Effects 0.000 claims 1
- 235000016709 nutrition Nutrition 0.000 claims 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 22
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 15
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 8
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 8
- 230000006870 function Effects 0.000 description 6
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 6
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 5
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 5
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 5
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 4
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 2
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 2
- 208000028659 discharge Diseases 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000009969 flowable effect Effects 0.000 description 2
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 2
- 239000012982 microporous membrane Substances 0.000 description 2
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 238000003828 vacuum filtration Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000009530 blood pressure measurement Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011118 depth filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011133 lead Substances 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000011028 pyrite Substances 0.000 description 1
- 229910052683 pyrite Inorganic materials 0.000 description 1
- NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N pyrite Chemical compound [Fe+2].[S-][S-] NIFIFKQPDTWWGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000012779 reinforcing material Substances 0.000 description 1
- 238000007790 scraping Methods 0.000 description 1
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
- B01D33/15—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces
- B01D33/21—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces with hollow filtering discs transversely mounted on a hollow rotary shaft
- B01D33/23—Construction of discs or component sectors thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
- B01D33/15—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces
- B01D33/21—Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces with hollow filtering discs transversely mounted on a hollow rotary shaft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
- B01D33/44—Regenerating the filter material in the filter
- B01D33/48—Regenerating the filter material in the filter by flushing, e.g. counter-current air-bumps
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D33/00—Filters with filtering elements which move during the filtering operation
- B01D33/80—Accessories
- B01D33/804—Accessories integrally combined with devices for controlling the filtration
- B01D33/808—Accessories integrally combined with devices for controlling the filtration by pressure measuring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2201/00—Details relating to filtering apparatus
- B01D2201/56—Wireless systems for monitoring the filter
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Filtering Materials (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение в целом относится к дисковым фильтрам.The present invention relates generally to disk filters.
Предпосылки создания изобретенияBackground of the invention
Фильтрование является широко используемым процессом, в котором суспензия или смесь твердых частиц и жидкости продавливается через материал, причем твердые вещества остаются на материале, а жидкая фаза проходит через материал. Этот процесс в целом хорошо известен в промышленности. Примеры типов фильтрования включают глубинное фильтрование, напорное и вакуумное фильтрование, а также гравитационное и центробежное фильтрование.Filtration is a widely used process in which a suspension or mixture of solids and liquids is forced through a material, with solids remaining on the material and the liquid phase passing through the material. This process is generally well known in the industry. Examples of filtering types include depth filtration, pressure filtration and vacuum filtration, as well as gravity and centrifugal filtration.
При обезвоживании минеральных концентратов используются как напорные фильтры, так и вакуумные фильтры. Принципиальное различие между напорным фильтром и вакуумным фильтром заключается в способе создания движущей силы для фильтрования. При напорном фильтровании избыточное давление в фильтровальной камере генерируется с помощью, например, диафрагмы, поршня или внешних устройств, например питающего насоса. Следовательно, твердые частицы осаждаются на фильтрующий материал, а фильтрат проходит через каналы для удаления фильтрата. Напорные фильтры часто работают в порционном режиме, поскольку трудно обеспечить непрерывную выгрузку осадка.When dehydrating mineral concentrates, both pressure filters and vacuum filters are used. The fundamental difference between a pressure filter and a vacuum filter is in the way that a driving force is created for filtering. During pressure filtration, the overpressure in the filter chamber is generated using, for example, a diaphragm, a piston, or external devices, such as a feed pump. Consequently, solid particles are deposited on the filter material, and the filtrate passes through the channels to remove the filtrate. Pressure filters often work in batch mode, since it is difficult to ensure continuous discharge of sediment.
Образование осадка при вакуумном фильтровании основано на создании всасывания в каналы для удаления фильтрата. Наиболее часто используемый фильтрующий материал для вакуумных фильтров представляет собой фильтрующие ткани и покрытия, например керамический фильтрующий материал. Несмотря на то, что существует несколько типов вакуумных фильтров, начиная от ленточных фильтров до барабанов, в настоящий документ включены только конкретные ротационные вакуумные дисковые фильтры.The formation of a precipitate during vacuum filtration is based on creating suction in the channels to remove the filtrate. The most commonly used filter material for vacuum filters is filter fabrics and coatings, such as ceramic filter material. Although there are several types of vacuum filters, ranging from belt filters to drums, only specific rotary vacuum disc filters are included in this document.
Ротационные вакуумные дисковые фильтры используются для фильтрования относительно свободных фильтрующих суспензий в больших масштабах, как, например, обезвоживание минеральных концентратов.Rotary vacuum disc filters are used to filter relatively free filtering suspensions on a large scale, such as dewatering mineral concentrates.
Обезвоживание минеральных концентратов требует большого объема, в дополнение к производству осадка с низким содержанием влаги. Такие большие процессы, как правило, являются энергоемкими и требует наличия средств для снижения расхода удельной энергии. Вакуумный дисковый фильтр может содержать множество фильтровальных дисков, расположенных в линию коаксиально и вокруг центральной трубы или вала. Каждый фильтровальный диск может быть образован из нескольких отдельных фильтровальных секторов, называемых фильтровальными пластинами, которые установлены по окружности в радиальной плоскости вокруг центральной трубы или вала, чтобы сформировать фильтровальный диск, и, когда вал установлен с возможностью поворота, каждая фильтровальная пластина или сектор поочередно перемещается в ванну с суспензией, а затем, по мере поворота вала, поднимается из ванны. Когда фильтрующий материал погружен в ванну с суспензией, под воздействием вакуума на носителе формируется осадок. После того как фильтровальный сектор или пластина вышла из ванны, поры очищают, по мере того как осадок обезвоживается в течение заданного времени, которое по существу ограничено скоростью поворота диска. Осадок может быть выгружен посредством обратного импульса воздуха или путем соскабливания, после чего цикл начинается снова. Тогда как использование тканевого фильтрующего материала требует использования сверхмощных вакуумных насосов, из-за потери вакуума через ткань во время обезвоживания осадка, керамический фильтрующий материал, при увлажнении, не пропускает воздух, что еще больше снижает необходимый уровень вакуума, обеспечивая возможность использования вакуумных насосов меньшего размера и, следовательно, дает значительную экономию энергии.Dehydration of mineral concentrates requires a large volume, in addition to producing low-moisture sludge. Such large processes, as a rule, are energy-intensive and require funds to reduce the specific energy consumption. A vacuum disc filter may contain a plurality of filter discs coaxially arranged in a line and around a central tube or shaft. Each filter disc can be formed from several separate filter sectors, called filter plates, which are installed circumferentially in a radial plane around a central tube or shaft to form a filter disc, and when the shaft is installed rotatably, each filter plate or sector alternately moves into the bath with suspension, and then, as the shaft turns, rises from the bath. When the filter material is immersed in a suspension bath, a precipitate forms on the carrier under vacuum. After the filter sector or plate has left the bath, the pores are cleaned as the sediment is dehydrated for a predetermined time, which is essentially limited by the speed at which the disc is turned. The precipitate can be unloaded by means of a reverse air pulse or by scraping, after which the cycle begins again. Whereas the use of fabric filter media requires the use of heavy duty vacuum pumps, due to vacuum loss through the fabric during sludge dewatering, ceramic filter media does not allow air to pass through when wet, which further reduces the required vacuum level, allowing smaller vacuum pumps and therefore provides significant energy savings.
На фильтровальную пластину воздействуют частицы суспензии и посторонние вещества, особенно при обезвоживания минеральных концентратов, и, поскольку замена пластины может быть дорогостоящей, регенерация фильтрующего материала становится важным фактором, когда время выработки отдельной фильтровальной пластины должно быть увеличено. Фильтрующий материал периодически регенерируют с использованием одного или нескольких из трех различных способов, например: (1) обратной промывки, (2) ультразвуковой очистки и (3) промывки кислотой. Тогда как регенерирующий эффект обратной промывки и ультразвука более или менее механический, регенерация с помощью кислот основана на химии. В качестве другого преимущества керамического фильтрующего материала можно отметить то, что керамическая фильтровальная пластина механически и химически более прочная, чем, например, фильтрующие ткани, и может, таким образом, выдерживать агрессивные рабочие среды и, возможно, подлежать лучшему восстановлению, чем другие типы фильтрующего материала. Эти характеристики обеспечивают возможность химической регенерации фильтровальных пластин с помощью кислот, тогда как ткань должна быть выброшена после того, как она становится забитой частицами, и несколько раз в течение года заменена.The filter plate is affected by suspension particles and foreign matter, especially when dehydrating mineral concentrates, and since the replacement of the plate can be expensive, regeneration of the filter material becomes an important factor when the production time of a separate filter plate has to be increased. The filter media is periodically regenerated using one or more of three different methods, for example: (1) backwashing, (2) ultrasonic cleaning, and (3) acid washing. While the regenerative effect of backwashing and ultrasound is more or less mechanical, regeneration with acids is based on chemistry. As another advantage of the ceramic filter material, it can be noted that the ceramic filter plate is mechanically and chemically more durable than, for example, filter fabrics, and can thus withstand aggressive working media and possibly be better restored than other types of filter media. material. These characteristics provide the possibility of chemical regeneration of the filter plates with acids, while the fabric must be thrown away after it becomes clogged with particles, and replaced several times during the year.
Как правило, регенерацию выполняют периодически, например 1-3 раза в день. При автоматизированном процессе, после того, как дисковый фильтр достиг заданного времени фильтрования, система может сама себя очистить и вернуться к автоматическому выполнению фильтрования после очистки. Время регенерации или время очистки также являются заранее заданными временами. Временные интервалы между циклами регенерации, равно как и длительность регенерации, как правило, устанавливаAs a rule, regeneration is carried out periodically, for example, 1-3 times a day. In an automated process, after the disk filter has reached the specified filtering time, the system can clean itself and return to automatic filtering after cleaning. Regeneration time or cleaning time are also predetermined times. The time intervals between regeneration cycles, as well as the duration of regeneration, are usually set
- 1 030903 ются один раз, когда дисковый фильтр устанавливают в первый раз. Проблема заключается в том, что эти предустановленные времена, как правило, не оптимальны для достижения максимальной производительности дискового фильтра. Кроме того, некоторые операторы фильтров могут колебаться в принятии решения по достаточно частой регенерации фильтрующего материала, так как фильтр не создает фильтровального осадка в течение периода регенерации.- 1 030903 are installed once when the disc filter is installed for the first time. The problem is that these preset times are usually not optimal for achieving maximum disk filter performance. In addition, some filter operators may fluctuate in making decisions on fairly frequent regeneration of the filter material, since the filter does not create a filter cake during the regeneration period.
Сущность изобретенияSummary of Invention
Целью изобретения является увеличение производительности дискового фильтра. Цель изобретения достигается с помощью дискового фильтра, способа, системы и компьютерной программы, в соответствии с независимыми пунктами формулы изобретения. Варианты выполнения изобретения раскрыты в зависимых пунктах формулы изобретения.The aim of the invention is to increase the performance of the disk filter. The purpose of the invention is achieved using a disk filter, method, system and computer program, in accordance with the independent claims. Embodiments of the invention are disclosed in the dependent claims.
Одним из аспектов изобретения является ротационный дисковый фильтр, в частности дисковый фильтр капиллярного действия, содержащий ротационный барабан с последовательными коаксиальными фильтровальными дисками, образованными фильтровальными пластинами секторной формы, по меньшей мере один датчик давления, выполненный с возможностью измерения давления обратной промывки промывочной жидкости, перекачиваемой через коллекторную трубку для сбора фильтрата к фильтровальным пластинам в обратном направлении, во время прохождения фильтровальными дисками зоны обратной промывки при каждом обороте дисков, и систему управления, выполненную с возможностью управления регенерацией фильтровальных пластин на основе измеренного давления обратной промывки.One aspect of the invention is a rotary disc filter, in particular a capillary disc filter, comprising a rotary drum with successive coaxial filter discs formed of sector-shaped filter plates, at least one pressure sensor configured to measure the pressure of the backwash of flushing fluid pumped collector tube to collect the filtrate to the filter plates in the opposite direction during filter passage lnymi discs backwash zone during each revolution of the disc, and a control system configured to control the regeneration of the filter plates based on the measured pressure backwash.
В одном варианте выполнения дисковый фильтр содержит ванну для содержания суспензии из порошкообразного материала, фильтровальные пластины секторной формы, установленные по окружности в радиальной плоскости вокруг центральной продольной оси ротационного барабана с формированием соответствующего диска, коллекторную трубку для сбора фильтрата, проточно сообщающуюся с внутренними частями фильтровальных пластин, средство поворота ротационного барабана вокруг центральной продольной оси с обеспечением поочередного перемещения каждой фильтровальной пластины в ванну и из ванны, средство обеспечения частичного вакуума в коллекторной трубке фильтра и в фильтровальных пластинах с обеспечением сушки суспензии из порошкообразного материала в ванне путем отсасывания фильтрата суспензии через коллекторную трубку для сбора фильтрата и фильтровальные пластины, на которых формируется фильтровальный осадок и с которых он удаляется во время первой части каждого оборота, средство очистки фильтровальных пластин путем нагнетания промывочной жидкости через коллекторную трубку и фильтровальные пластины в обратном направлении с давлением обратной промывки во второй части каждого оборота, по меньшей мере один датчик давления, выполненный с возможностью измерения давления обратной промывки в коллекторной трубке, контроллер, выполненный с возможностью отслеживания измеренного давления обратной промывки от указанного по меньшей мере одного датчика давления.In one embodiment, the disk filter contains a bath for containing a suspension of powdered material, sector-shaped filter plates mounted around the circumference in a radial plane around the central longitudinal axis of the rotary drum with the formation of a corresponding disc, a collector tube for collecting filtrate, flow-through with the internal parts of the filter plates , a means of rotation of the rotary drum around the central longitudinal axis with ensuring alternate movement of each filter plate into and out of the bath, means for providing partial vacuum in the collector tube of the filter and in the filter plates, ensuring the suspension is dried from the powdered material in the bath by sucking the suspension filtrate through the collector tube to collect the filtrate and filter plates on which the filter cake is formed and which it is removed during the first part of each turn, means of cleaning the filter plates by injecting washing fluid through the collector tube y and filter plates in the opposite direction with a backwash pressure in the second part of each revolution, at least one pressure sensor configured to measure the backwash pressure in the collector tube, a controller configured to track the measured backwash pressure from at least single pressure sensor.
В одном варианте выполнения коллекторная трубка для сбора фильтрата содержит отдельную коллекторную трубку для каждого ряда фильтровальных пластин одного и того же сектора последовательных коаксиальных фильтровальных дисков, причем указанный по меньшей мере один датчик давления содержит по меньшей мере один датчик давления в каждой из отдельных коллекторных трубок, предпочтительно один датчик давления в каждой из отдельных коллекторных трубок на одном конце ротационного барабана.In one embodiment, the collector tube for collecting the filtrate contains a separate collector tube for each row of filter plates of the same sector of consecutive coaxial filter discs, wherein said at least one pressure sensor contains at least one pressure sensor in each of the individual collector tubes preferably one pressure sensor in each of the individual collector tubes at one end of the rotary drum.
В одном варианте выполнения коллекторная трубка для сбора фильтрата содержит отдельную коллекторную трубку для каждого ряда фильтровальных пластин одного и того же сектора последовательных коаксиальных фильтровальных дисков, причем коллекторная трубка для сбора фильтрата содержит отдельную коллекторную трубку для каждой фильтровальной пластины, для присоединения фильтровальной пластины к соответствующей коллекторной трубке, и при этом указанный по меньшей мере один датчик давления содержит датчик давления по меньшей мере в одной из отдельной коллекторной трубке в каждом ряду фильтровальных пластин, предпочтительно в отдельной коллекторной трубке последней фильтровальной пластины в каждом ряду фильтровальных пластин.In one embodiment, the collector tube for collecting the filtrate contains a separate collector tube for each row of filter plates of the same consecutive coaxial filter disc sector, and the collector tube for collecting the filtrate contains a separate collector tube for each filter plate, to connect the filter plate to the corresponding collector plate tube, and wherein said at least one pressure sensor comprises a pressure sensor in at least one from a separate collector tube in each row of filter plates, preferably in a separate collector tube of the last filter plate in each row of filter plates.
В одном варианте выполнения дисковый фильтр содержит контроллер, выполненный с возможностью отслеживания измеренных максимальных значений давления обратной промывки от указанного по меньшей мере одного датчика давления и с возможностью выполнения предварительно заданного действия, если измеренное максимальное значение давления обратной промывки достигло заранее заданного порогового значения.In one embodiment, the disk filter includes a controller configured to track the measured maximum backwash pressures from the at least one pressure sensor and to perform a predetermined action if the measured maximum backwash pressure reaches a predetermined threshold value.
В одном варианте выполнения дисковый фильтр содержит датчик положения, предпочтительно уклонометр, обеспечивающий данные о местоположении в ряду фильтровальных пластин, в котором измеIn one embodiment, the disk filter contains a position sensor, preferably an inclinometer, providing positional data in a series of filter plates, in which
- 2 030903 ренное максимальное значение давления обратной промывки достигло заранее заданного порогового значения.- 2,090,903 The renowned maximum value of the backwash pressure has reached a predetermined threshold value.
В одном варианте выполнения контроллер установлен в ротационном барабане дискового фильтра, при этом дисковый фильтр содержит блок индуктивной передачи мощности, выполненный с возможностью активации контроллера из неподвижной части дискового фильтра с помощью индуктивной передачи энергии.In one embodiment, the controller is installed in the rotary drum of the disk filter, wherein the disk filter contains an inductive power transfer unit configured to activate the controller from the fixed part of the disk filter using inductive energy transfer.
В одном варианте выполнения контроллер установлен в ротационном барабане дискового фильтра, при этом дисковый фильтр содержит беспроводной, предпочтительно индуктивный, блок передачи сигнала, выполненный с возможностью передачи сигналов от контроллера к неподвижной части дискового фильтра.In one embodiment, the controller is installed in a rotary drum disc filter, while the disc filter contains a wireless, preferably inductive, signal transmission unit, configured to transmit signals from the controller to the fixed part of the disc filter.
Другой аспект настоящего изобретения относится к способу управления ротационным дисковым фильтром, в частности дисковым фильтром капиллярного действия, содержащим ротационный барабан с последовательными коаксиальными фильтровальными дисками, образованными фильтровальными пластинами секторной формы, при этом способ включает измерение давления обратной промывки промывочной жидкости, перекачиваемой через коллекторную трубку к фильтровальным пластинам в обратном направлении, во время прохождения фильтровальными дисками зоны обратной промывки при каждом обороте дисков, и управление регенерацией фильтровальных пластин на основе измеренного давления обратной промывки.Another aspect of the present invention relates to a method for controlling a rotary disc filter, in particular a capillary action disc filter, comprising a rotary drum with successive coaxial filter discs formed by sector-shaped filter plates, the method including measuring the backwash pressure of the washing liquid pumped filter plates in the opposite direction, while the filter discs pass through the reverse zone rinsing with each disc revolution, and controlling the regeneration of the filter plates based on the measured backwash pressure.
В одном варианте выполнения управление включает управление ротационным дисковым фильтром в режиме регенерации, если измеренное максимальное значение давления обратной промывки достигло заданного порогового значения.In one embodiment, the control includes controlling the rotary disc filter in the regeneration mode if the measured maximum value of the backwash pressure has reached a predetermined threshold value.
В одном варианте выполнения управление включает уведомление оператора ротационного дискового фильтра, если измеренное максимальное значение давления обратной промывки достигло заданного порогового значения, для того, чтобы указать оператору на необходимость ручного управления ротационным дисковым фильтром в режиме регенерации.In one embodiment, the control includes notifying the operator of the rotary disc filter if the measured maximum value of the backwash pressure has reached a predetermined threshold value, in order to direct the operator to manually control the rotary disc filter in the regeneration mode.
В одном варианте выполнения управление включает управление продолжительностью отдельной регенерации фильтровальных пластин на основе измеренного давления обратной промывки.In one embodiment, the control includes controlling the duration of the individual regeneration of the filter plates based on the measured backwash pressure.
В одном варианте выполнения управление включает управление временным интервалом между отдельными циклами регенерации на основе измеренного давления обратной промывки.In one embodiment, the control includes controlling the time interval between the individual regeneration cycles based on the measured backwash pressure.
В одном варианте выполнения управление включает оптимизацию средней фильтрующей способности фильтровальных пластин и/или минимизацию времени регенерации.In one embodiment, the control includes optimizing the average filtering capacity of the filter plates and / or minimizing regeneration time.
В одном варианте выполнения управление включает оптимизацию времени производства фильтровального осадка ротационным дисковым фильтром.In one embodiment, the control includes optimizing the production time of the filter cake by means of a rotary disc filter.
В одном варианте выполнения управление включает оценку проницаемости фильтровальных пластин на основе измеренного давления обратной промывки, увеличение продолжительности отдельной регенерации, если установлено, что проницаемость ниже первого порогового значения, уменьшение продолжительности отдельной регенерации, если установлено, что проницаемость ниже второго порогового значения.In one embodiment, the control includes estimating the permeability of the filter plates based on the measured backwash pressure, increasing the duration of the individual regeneration, if it is determined that the permeability is lower than the first threshold value, reducing the duration of the individual regeneration if it is determined that the permeability is below the second threshold value.
В одном варианте выполнения управление включает оценку проницаемости фильтровальных пластин на основе измеренного давления обратной промывки, уведомление оператора ротационного дискового фильтра, если по меньшей мере одна из фильтровальных пластин после нескольких циклов регенерации остается закупоренной, на основании установленной проницаемости.In one embodiment, the control includes evaluating the permeability of the filter plates based on the measured backwash pressure, notifying the operator of the rotary disc filter if at least one of the filter plates remains clogged after several cycles of regeneration, based on the established permeability.
В одном варианте выполнения измерение включает измерение давления обратной промывки отдельно для каждого ряда фильтровальных пластин одного и того же сектора последовательных коаксиальных фильтровальных дисков.In one embodiment, the measurement includes measuring the backwash pressure separately for each row of filter plates of the same sector of successive coaxial filter discs.
В одном варианте выполнения измерение включает измерение давления обратной промывки на месте расположения последней фильтровальной пластины в каждом ряду фильтровальных пластин или вблизи этого места.In one embodiment, the measurement includes measuring the backwash pressure at or near the last filter plate in each row of filter plates.
В одном варианте выполнения способ включает определение измеренного сектора последовательных коаксиальных фильтровальных дисков, основываясь на угловом положении фильтровальных дисков во время измерения.In one embodiment, the method includes determining a measured sector of consecutive coaxial filter disks based on the angular position of the filter disks during the measurement.
Еще один аспект настоящего изобретения представляет собой систему управления для выполнения способа управления.Another aspect of the present invention is a control system for performing a control method.
Еще один аспект настоящего изобретения представляет собой компьютерную программу, содержащую программный код для выполнения способа управления, когда программа выполняется на одном или нескольких компьютерах или процессорах.Another aspect of the present invention is a computer program comprising program code for executing a control method when the program is executed on one or more computers or processors.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
Далее изобретение описано ниже более подробно с помощью иллюстративных вариантов выполнеHereinafter, the invention is described below in more detail using illustrative embodiments.
- 3 030903 ния со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых фиг. 1 представляет собой вид в аксонометрии сверху, иллюстрирующий иллюстративный дисковый фильтр, в котором могут быть использованы варианты выполнения изобретения;- 3 030903 with reference to the accompanying drawings, in which FIG. 1 is a top perspective view illustrating an illustrative disc filter in which embodiments of the invention may be used;
фиг. 2 представляет собой вид в аксонометрии сверху, иллюстрирующий иллюстративный барабан, в котором могут быть использованы варианты выполнения изобретения;FIG. 2 is a top perspective view illustrating an illustrative drum in which embodiments of the invention may be used;
фиг. 3 представляет собой вид в аксонометрии с вырезанной частью, иллюстрирующий детали иллюстративного барабана;FIG. 3 is a perspective view with a cut-out part illustrating the details of an illustrative drum;
фиг. 4 представляет собой вид спереди, иллюстрирующий детали иллюстративного барабана;FIG. 4 is a front view illustrating the details of an illustrative drum;
фиг. 5 представляет собой вид в аксонометрии сверху иллюстративной керамической фильтровальной пластины секторной формы;FIG. 5 is a perspective view from above of an illustrative sector-shaped ceramic filter plate;
фиг. 6А, 6В и 6С иллюстрируют иллюстративные конструкции керамической фильтровальной пластины, в которой могут быть использованы варианты выполнения настоящего изобретения;FIG. 6A, 6B and 6C illustrate exemplary constructions of a ceramic filter plate in which embodiments of the present invention may be used;
фиг. 7А, 7В, 7С, 7D и 7Е иллюстрируют различные этапы процесса фильтрования;FIG. 7A, 7B, 7C, 7D and 7E illustrate the various steps of the filtering process;
фиг. 8А иллюстрирует датчик давления обратной промывки, установленный в фильтратной трубке, в соответствии с иллюстративными вариантами выполнения изобретения;FIG. 8A illustrates a backwash pressure sensor installed in a filtrate tube, in accordance with exemplary embodiments of the invention;
фиг. 8В иллюстрирует соединение датчика давления обратной промывки с фильтратной трубкой, в соответствии с иллюстративными вариантами выполнения изобретения;FIG. 8B illustrates the connection of a backwash pressure sensor with a filtrate tube, in accordance with exemplary embodiments of the invention;
фиг. 9 иллюстрирует соединение датчика давления обратной промывки с коллекторной трубкой для сбора фильтрата, в соответствии с иллюстративными вариантами выполнения изобретения;FIG. 9 illustrates the connection of a backwash pressure sensor to a collector tube for collecting filtrate, in accordance with exemplary embodiments of the invention;
фиг. 10 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую блок управления датчиком, в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения настоящего изобретения;FIG. 10 is a block diagram illustrating a sensor control unit in accordance with an illustrative embodiment of the present invention;
фиг. 10В представляет собой блок-схему, иллюстрирующую иллюстративную работу блока управления датчиком;FIG. 10B is a flowchart illustrating an exemplary operation of a sensor control unit;
фиг. 11 представляет собой вид сверху в аксонометрии, иллюстрирующий блок индуктивной передачи мощности и сигнала, в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения изобретения;FIG. 11 is a top perspective view illustrating an inductive power and signal transfer unit, in accordance with an illustrative embodiment of the invention;
фиг. 12 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую оптимизацию регенерации, в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения; и фиг. 13 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую оптимизацию регенерации, в соответствии с другим иллюстративным вариантом выполнения.FIG. 12 is a block diagram illustrating regeneration optimization in accordance with an illustrative embodiment; and FIG. 13 is a block diagram illustrating regeneration optimization in accordance with another illustrative embodiment.
Описание вариантов выполненияDescription of embodiments
Принципы настоящего изобретения могут быть применены для высушивания или обезвоживания текучих материалов в любых промышленных процессах, в частности, в минеральной и горнодобывающей промышленности.The principles of the present invention can be applied to the drying or dehydration of flowable materials in any industrial processes, in particular, in the mineral and mining industries.
В описанных в настоящем документе вариантах выполнения материал для фильтрования упоминается как суспензия, но предполагается, что варианты выполнения изобретения не ограничены лишь текучим материалом этого типа. Суспензия может иметь высокую концентрацию твердых веществ, например, концентраты основных металлов, железную руду, хромиты, феррохром, медь, золото, кобальт, никель, цинк, свинец и пирит.In the embodiments described herein, the filtering material is referred to as a slurry, but it is assumed that embodiments of the invention are not limited to this type of flowable material. The suspension may have a high concentration of solids, for example, base metal concentrates, iron ore, chromites, ferrochrome, copper, gold, cobalt, nickel, zinc, lead, and pyrite.
Фиг. 1 и 2 представляют собой виды в аксонометрии сверху, иллюстрирующие, соответственно, иллюстративный дисковый фильтр и иллюстративный барабан 20, в которых могут быть использованы варианты выполнения настоящего изобретения. Иллюстративный дисковый фильтр 10 содержит цилиндрический барабан 20, который поддерживается подшипниками 13 и 17 на раме 8 и установлен с возможностью поворота вокруг продольной оси барабана 20 таким образом, что нижняя часть барабана погружена в ванну 9 с суспензией, расположенную под барабаном 20. Привод 12 барабана имеет приводной блок 12 (например, электродвигатель, коробку передач) для поворота барабана 20. Барабан 20 содержит несколько керамических фильтровальных дисков 21, расположенных в ряд коаксиально вокруг центральной оси барабана 20. Например, число керамических фильтровальных дисков может варьироваться от 2 до 20. Диаметр каждого диска 21 может иметь значение, например, от 1,5 до 4 м. Примеры коммерчески доступных дисковых фильтров, в которых могут быть использованы варианты выполнения настоящего изобретения, включают Ceramec CC фильтры, модели CC-6, CC-15, CC-30, CC-45, CC-60, CC96 и CC-144 производства компании Outotec Inc.FIG. 1 and 2 are top perspective views illustrating, respectively, an illustrative disc filter and an illustrative drum 20 in which embodiments of the present invention may be used. An illustrative disc filter 10 comprises a cylindrical drum 20, which is supported by bearings 13 and 17 on the frame 8 and is rotatably mounted around the longitudinal axis of the drum 20 so that the lower part of the drum is immersed in a suspension bath 9 located under the drum 20. Drum drive 12 has a drive unit 12 (for example, an electric motor, a gearbox) to rotate the drum 20. The drum 20 contains several ceramic filter discs 21 arranged in a row coaxially around the central axis of the drum 20. On for example, the number of ceramic filter discs can vary from 2 to 20. The diameter of each disc 21 can be, for example, from 1.5 to 4 m. Examples of commercially available disc filters in which embodiments of the present invention can be used include Ceramec CC filters, models CC-6, CC-15, CC-30, CC-45, CC-60, CC96 and CC-144 manufactured by Outotec Inc.
Фиг. 3 представляет собой схематический вид в аксонометрии с вырезанной частью, а фиг. 4 представляет собой вид спереди, иллюстрирующие детали иллюстративного барабана 20, в котором могут быть использованы варианты выполнения настоящего изобретения. Фиг. 5 представляет собой вид в аксонометрии сверху иллюстративной керамической фильтровальной пластины 22 секторной формы. На фиг. 3 и 4 показан только один из нескольких фильтровальных дисков 21, хотя другие фильтровальные диски в ряду дисков могут быть предпочтительно по существу аналогичными по конструкции, как можно видеть на фиг. 1 и 2. Каждый фильтровальный диск 22 может быть выполнен из нескольких отдельных керамических фильтровальных элементов секторной формы, называемых фильтровальными пластинами 22, которые установлены по окружности в радиальной плоскости вокруг центральной оси барабана, для формирования по существу непрерывной и плоской поверхности диска. Количество фильтровальных пластин может быть, например, 12 или 15. Фильтровальная пластина 22 может иметь крепежные части,FIG. 3 is a schematic perspective view with a cut out part, and FIG. 4 is a front view illustrating the details of an illustrative drum 20 in which embodiments of the present invention may be used. FIG. 5 is a perspective view from above of an illustrative sector-shaped ceramic filter plate 22. FIG. 3 and 4, only one of several filter discs 21 is shown, although other filter discs in a row of discs may preferably be substantially similar in construction, as can be seen in FIG. 1 and 2. Each filter disk 22 may be made of several separate ceramic filter elements of a sector shape, called filter plates 22, which are installed circumferentially in a radial plane around the center axis of the drum to form a substantially continuous and flat disk surface. The number of filter plates may be, for example, 12 or 15. The filter plate 22 may have mounting parts,
- 4 030903 такие как крепежные отверстия 26, 27 и 28, которые выполняют функцию средств для крепления пластины 22 к крепежному средству в барабане. В иллюстративных вариантах выполнения, показанных на фиг. 3 и 4, фильтровальные пластины 22 могут быть собраны на круглой ободчатой конструкции 23, которая может быть установлена на центральном цилиндре или валу 25 посредством радиальных спиц 24а (по аналогии со спицами колеса). Конструкция 23 может иметь отверстия или другие средства, к которым могут быть прикреплены крепежные части 26, 27 и 28 фильтровальных пластин 22. Пластина 22 также может иметь крепежную часть 29, такую как соединитель 29 для трубок, который работает в качестве средства для обеспечения проточного соединения внутреннего проточного канала пластины 22 с коллекторной трубкой 30 в барабане. В иллюстративных вариантах выполнения, показанных на фиг. 3 и 4, каждая пластина 22 соединена с коллекторной трубкой 30 с помощью шлангов 31. В иллюстративных вариантах выполнения пластины 22 расположены в рядах, при этом в продольном направлении барабана может иметься несколько коллекторных трубок 30, целью которых является соединение фильтровальных пластин, которые расположены в том же самом ряду; то есть может иметься столько трубок 30, сколько имеется рядов фильтровальных пластин 3 (предпочтительно одна коллекторная трубка 30 для каждого сектора фильтровального диска 21). Как показано на фиг. 2, трубка 30 может быть подсоединена к распределительному клапану 14, расположенному на оси фильтра, целью которого является передача частичного разряжения или избыточного давления к пластинам 22. Распределительный клапан 14 может содержать такие области, что часть пластин 22 имеет частичное разряжение (в данном случае происходит образование осадка и высушивание осадка) или избыточное давление (в этом случае происходит очистка фильтровальных элементов водой или фильтратом с давлением обратной промывки). Если используется длинный барабан, то может быть выгодным установить распределительный клапан на обоих концах барабана. Может быть предусмотрена вакуумная система, которая может содержать резервуар 2 для фильтрата и вакуумный насос 3 и фильтратный насос 1. Вакуумный насос 3 поддерживает частичное разряжение в трубке 30 фильтра, а фильтратный насос 1 удаляет фильтрат. Также возможно устроить очистку противотоком или обратную промывку таким образом, что часть фильтрата или чистая вода из внешнего источника воды направляется обратно к коллекторной трубке с помощью системы обратной промывки, например, насоса обратной промывки. Пластины 22 могут быть периодически регенерированы с использованием одного или нескольких из трех различных способов, например: обратной промывки 4, ультразвуковой очистки 6 и кислотной промывки 7. Работой дискового фильтра можно управлять с помощью блока 5 управления фильтром, таким как Программируемый Логический Контроллер, ПЛК.- 4 030903 such as fastening holes 26, 27 and 28, which function as means for fastening the plate 22 to the fastening means in the drum. In the illustrative embodiments shown in FIG. 3 and 4, the filter plates 22 can be assembled on a circular rimmed structure 23, which can be mounted on a central cylinder or shaft 25 by means of radial spokes 24a (similar to wheel spokes). The structure 23 may have openings or other means to which the fastening parts 26, 27 and 28 of the filter plates 22 may be attached. The plate 22 may also have a mounting part 29, such as a tube connector 29, which works as a means to provide a flow connection internal flow channel plate 22 with a collector tube 30 in the drum. In the illustrative embodiments shown in FIG. 3 and 4, each plate 22 is connected to a collector tube 30 by means of hoses 31. In illustrative embodiments, plates 22 are arranged in rows, while there may be several collector tubes 30 in the longitudinal direction of the drum, the purpose of which is to connect filter plates that are located in the same row; that is, there may be as many tubes 30 as there are rows of filter plates 3 (preferably one collector tube 30 for each sector of the filter disc 21). As shown in FIG. 2, the tube 30 may be connected to a distribution valve 14 located on the axis of the filter, the purpose of which is to transfer a partial vacuum or overpressure to the plates 22. The distribution valve 14 may contain areas such that part of the plates 22 have a partial vacuum (in this case sedimentation and drying of the precipitate) or excessive pressure (in this case, the filter elements are cleaned with water or a filtrate with a backwash pressure). If a long drum is used, it may be beneficial to install a distribution valve at both ends of the drum. A vacuum system may be provided which may comprise a filtrate tank 2 and a vacuum pump 3 and a filtrate pump 1. The vacuum pump 3 maintains a partial vacuum in the filter tube 30, and the filtrate pump 1 removes the filtrate. It is also possible to arrange backflow cleaning or backwashing in such a way that part of the filtrate or clean water from an external water source is sent back to the collector tube using a backwash system, such as a backwash pump. Plates 22 can be periodically regenerated using one or more of three different methods, for example: backwashing 4, ultrasonic cleaning 6 and acid washing 7. The operation of the disc filter can be controlled using filter control unit 5, such as Programmable Logic Controller, PLC.
Фиг. 6А, 6В и 6С иллюстрируют иллюстративные конструкции керамической фильтровальной пластины, в которой могут быть использованы варианты выполнения настоящего изобретения. Микропористая фильтровальная пластина может быть изготовлена из спеченного алюминия при высокой температуре, чтобы получить механически прочный и износостойкий материал. Микропористая пластина 22 может содержать первую всасывающую стенку 61А, 62А и противоположную ей вторую всасывающую стенку 61В, 62В. Первая всасывающая стенка содержит микропористую мембрану 61А и микропористую подложку 62А, на которой расположена мембрана 61А. Аналогично, вторая всасывающая стенка содержит микропористую мембрану 61В и микропористую подложку 62В. Между противоположными первой и второй всасывающими стенками 61А, 62А и 61В, 62В ограничено внутреннее пространство 63, в результате чего образуется сэндвич-структура. Пространство 63 обеспечивает проточный канал или каналы, которые имеют проточное сообщение с коллекторной трубкой 30 в барабане 20 с помощью соединительного средства 29 и шланга 31. Когда трубка 30 соединена с вакуумным насосом, внутреннее пространство 63 пластины 22 поддерживается при отрицательном давлении, т.е. через всасывающую стенку поддерживается разность давлений. Мембрана 61 содержит микропоры, которые создают сильное капиллярное действие при контакте с водой. Эта микропористая фильтрующая среда обеспечивает протекание через нее только жидкости. Фильтрат притягивается к керамической пластине 22, когда она погружена в ванну 9 с суспензией, при этом на поверхности пластины 22 формируется осадок 65. Жидкость или фильтрат в центральном внутреннем пространстве 63 затем перемещается вдоль фильтратной трубки 31 в коллекторную трубку 30 и затем наружу из барабана 20. Внутреннее пространство 64 может представлять собой открытое пространство, или оно может быть заполнено гранулированным материалом, который действует как упрочняющий конструкцию пластины материал. Благодаря гранулированной природе, материал не мешает потоку жидкости, который входит в пространство 63, так как гранулированный материал не представляет собой большое сопротивление потоку жидкости. Внутреннее пространство 63 может дополнительно содержать опорные элементы или перегородки, чтобы еще больше упрочнить конструкцию пластины 22. Кромки 64 пластины могут быть усилены с помощью глазирования.FIG. 6A, 6B and 6C illustrate illustrative constructions of a ceramic filter plate in which embodiments of the present invention may be used. The microporous filter plate can be made of sintered aluminum at high temperature to obtain a mechanically strong and wear-resistant material. The microporous plate 22 may comprise a first suction wall 61A, 62A and a second suction wall 61B, 62B opposite to it. The first suction wall comprises a microporous membrane 61A and a microporous substrate 62A on which the membrane 61A is located. Similarly, the second suction wall comprises a microporous membrane 61B and a microporous substrate 62B. Between the opposing first and second suction walls 61A, 62A and 61B, 62B, internal space 63 is bounded, resulting in a sandwich structure. The space 63 provides a flow channel or channels that have flow communication with the collector tube 30 in the drum 20 by means of the connecting means 29 and the hose 31. When the tube 30 is connected to a vacuum pump, the internal space 63 of the plate 22 is maintained at negative pressure, i.e. A pressure difference is maintained through the suction wall. The membrane 61 contains micropores that create a strong capillary action upon contact with water. This microporous filter medium allows only liquids to flow through it. The filtrate is attracted to the ceramic plate 22 when it is immersed in the suspension bath 9, and a deposit 65 is formed on the surface of the plate 22. The liquid or filtrate in the central inner space 63 then moves along the filtrate tube 31 to the collector tube 30 and then out of the drum 20 The inner space 64 may be an open space, or it may be filled with a granular material that acts as a plate reinforcing material. Due to the granular nature, the material does not interfere with the flow of fluid that enters the space 63, since the granular material does not constitute a large resistance to the flow of fluid. Inner space 63 may additionally contain supporting elements or partitions to further strengthen the structure of the plate 22. The edges of the 64 plates can be strengthened by glazing.
Когда ряд фильтровальных дисков 21 поворачивается, пластины 22 каждого диска 22 перемещаются в ванну 9 и проходят через нее. Таким образом, каждая фильтровальная пластина 22 проходит через четыре различных этапа или стадии процесса в течение одного оборота диска 21. На этапе формирования осадка жидкость проходит через пластину 22, когда последняя проходит через суспензию, а осадок формируется на поверхности пластины, как показано на фиг. 7А. После выхода из ванны 9 пластина 22 переходит к этапу высушивания осадка (показан на фиг. 7b). Если требуется промывка осадка, это выполня- 5 030903 ют в начале этапа высушивания. На этапе выгрузки осадка, показанном на фиг. 7С, осадок соскребают керамическими скребками, так что на пластине 22 остается тонкий осадок (в зазоре между скребком и пластиной 22). На этапе очистки противотоком (обратной промывки) сектора при каждом обороте дисков промывочную жидкость для обратной промывки прокачивают в обратном направлении через пластину с достаточно высоким давлением, как показано на фиг. 7D. Промывочная жидкость для обратной промывки удаляет частицы с помощью потока жидкости туда-обратно через стенки мембраны, смывая, тем самым, остаточный осадок и очищая поры фильтровальной пластины. Правильное выполнение обратной промывки является важным для работы фильтра и поддержания высокой динамической пропускной способности фильтрующего материала. Давление обратной промывки может варьироваться в диапазоне приблизительно от 0,9 до 2,5 бар, например, в зависимости от применения и размера фильтровальных дисков. Можно выполнить обратную промывку либо таким образом, что часть фильтрата направляется обратно к фильтровальным пластинам, либо так, что используется внешний источник воды.When the row of filter discs 21 is rotated, the plates 22 of each disc 22 are moved into the bath 9 and pass through it. Thus, each filter plate 22 passes through four different stages or stages of the process during one revolution of the disk 21. In the stage of sludge formation, the liquid passes through the plate 22 when the latter passes through the slurry and the sediment forms on the plate surface, as shown in FIG. 7A. After exiting the bath 9, plate 22 proceeds to the stage of drying the precipitate (shown in FIG. 7b). If washing of the precipitate is required, this is carried out at the beginning of the drying step. At the stage of discharge of sediment shown in FIG. 7C, the precipitate is scraped with ceramic scrapers, so that a thin sediment remains on plate 22 (in the gap between the scraper and plate 22). At the stage of backflow cleaning (backwashing) of the sector, with each turn of the discs, the washing liquid is pumped backward through the plate with a sufficiently high pressure, as shown in FIG. 7D. The backwash flush liquid removes particles with a fluid stream back and forth through the membrane walls, washing away, thereby, residual sediment and cleaning the pores of the filter plate. Proper backwashing is important for filter operation and maintaining high dynamic throughput of the filter media. The backwash pressure can vary in the range from approximately 0.9 to 2.5 bar, for example, depending on the application and size of the filter discs. You can backwash either so that part of the filtrate is sent back to the filter plates, or so that an external source of water is used.
Тем не менее, обратная промывка не удаляет весь осадок. Несмотря на обратную промывку, осадок остается на капиллярном фильтре, что продолжает ухудшать эффективность капиллярного фильтра. Засорение фильтрующего материала определяется как явления, вызывающие закупорку каналов, через которые обычно протекает жидкость. Следовательно, можно наблюдать потерю фильтрующей способности и повышение влажности осадка. Засорение фильтрующего материала оказывает непосредственное влияние на фильтрование: увеличивается сопротивление фильтрующего материала, что приводит к снижению скорости образования фильтрата, при этом выгрузка достаточного количества осадка становится более трудной. Следовательно, может наблюдаться потеря фильтрующей способности.However, backwashing does not remove all sediment. Despite the backwash, the residue remains on the capillary filter, which continues to degrade the effectiveness of the capillary filter. The clogging of the filtering material is defined as the phenomena that cause the blockage of the channels through which fluid usually flows. Consequently, it is possible to observe a loss in filtering ability and an increase in the moisture content of the precipitate. The clogging of the filtering material has a direct effect on filtering: the resistance of the filtering material increases, which leads to a decrease in the rate of formation of the filtrate, while unloading a sufficient amount of sediment becomes more difficult. Consequently, there may be a loss in filtering ability.
Таким образом, как показано на фиг. 7Е, фильтровальная пластина 22 может периодически подвергаться регенерации с использованием одного или нескольких из трех различных способов, например: (1) обратной промывки, (2) ультразвуковой очистки и (3) кислотной промывки. Комбинированная промывка (кислотная и ультразвуковая) является наиболее эффективной. Типичные кислоты, используемые при кислотной промывке, включают азотную кислоту и щавелевую кислоту. Во время операции по очистке материалы и посторонние вещества, либо застрявшие в порах фильтровальной пластины, либо абсорбированные на поверхности фильтровальной пластины, вычищаются и функция фильтровальной пластины восстанавливается.Thus, as shown in FIG. 7E, the filter plate 22 may be periodically regenerated using one or more of three different methods, for example: (1) backwashing, (2) ultrasonic cleaning, and (3) acid washing. Combined flushing (acidic and ultrasonic) is most effective. Typical acids used in acid washing include nitric acid and oxalic acid. During the cleaning operation, materials and foreign substances, either stuck in the pores of the filter plate or absorbed on the surface of the filter plate, are cleaned and the function of the filter plate is restored.
Этап регенерации или очистки может быть начат, когда фильтрующая способность фильтра упала ниже заданного значения. Как правило, регенерацию могут выполнять периодически, например, 1-3 раза в день. При автоматическом процессе, после того как время работы дискового фильтра по фильтрованию достигло заданного времени, система может сама себя очистить и вернуться к автоматическому процессу фильтрования после завершения очистки. Время регенерации или очистки, как правило, может составлять, например, от 40 до 60 мин. Как правило, регенерация выполняется периодически, например 1-3 раза в день. При автоматическом процессе, после того как время работы дискового фильтра по фильтрованию достигло заданного времени, система может сама себя очистить и вернуться к автоматическому процессу фильтрования после завершения очистки. Время регенерации или очистки также представляет собой предустановленное время. Временные интервалы между циклами регенерации, равно как и длительность регенерации, как правило, устанавливают один раз, когда фильтровальный диск устанавливают в первый раз. Хорошо работающая обратная промывка и достаточно частая регенерация будут обеспечивать высокую среднюю фильтрующую способность. Интервал между регенерациями (время, прошедшее между двумя циклами регенерации) имеет существенное влияние на общую среднюю фильтрующую способность. Проблема состоит в том, что эти предустановленные времена, как правило, не оптимальны для достижения максимальных характеристик дискового фильтра. Кроме того, некоторые операторы фильтров могут колебаться при принятии решения по достаточно частой регенерации фильтрующего материала, поскольку фильтр в течение периода регенерации не производит фильтровальный осадок.The regeneration or purification step can be started when the filtering capacity of the filter has fallen below a predetermined value. As a rule, regeneration can be performed periodically, for example, 1-3 times a day. With the automatic process, after the filtering filtering filter has reached the specified time, the system can clear itself and return to the automatic filtering process after the cleaning is completed. The time of regeneration or purification, as a rule, may be, for example, from 40 to 60 minutes. As a rule, regeneration is performed periodically, for example, 1-3 times a day. With the automatic process, after the filtering filtering filter has reached the specified time, the system can clear itself and return to the automatic filtering process after the cleaning is completed. The regeneration or cleaning time is also a pre-set time. The time intervals between regeneration cycles, as well as the regeneration duration, are usually set once when the filter disc is set for the first time. A well-functioning backwash and fairly frequent regeneration will provide a high average filtration capacity. The interval between regenerations (the time elapsed between two regeneration cycles) has a significant effect on the overall average filtering capacity. The problem is that these preset times are usually not optimal for achieving maximum disk filter performance. In addition, some filter operators may fluctuate when deciding whether to sufficiently regenerate the filter material, since the filter does not produce a filter cake during the regeneration period.
Одним из аспектов изобретения является дисковый фильтр, который содержит по меньшей мере один датчик давления, расположенный в коллекторной трубке для сбора фильтрата и выполненный с возможностью измерения давления обратной промывки промывочной жидкости, перекачиваемой в обратном направлении через коллекторную трубку для сбора фильтрата к фильтровальным пластинам во время прохождения фильтровальными дисками зоны обратной промывки при каждом обороте дисков. Регенерацией фильтровальных пластин можно управлять автоматически или вручную на основе измеренного давления обратной промывки.One aspect of the invention is a disc filter that contains at least one pressure sensor located in a collector tube for collecting filtrate and configured to measure backwash pressure of flushing fluid pumped back through the collector tube to collect filtrate to filter plates passage through the filter discs backwash zone with each turn of the discs. The regeneration of the filter plates can be controlled automatically or manually based on the measured backwash pressure.
В одном варианте выполнения для каждого ряда фильтровальных пластин 22 одного и того же сектора последовательных соосных фильтровальных дисков 20 коллекторная трубка для сбора фильтрата содержит отдельную коллекторную трубку 30, как описано выше и показано на фиг. 2, 3 и 4. Для каждого ряда фильтровальных пластин 22 предусмотрен по меньшей мере один датчик давления обратной промывки. На практике, хотя и возможно для каждой фильтровальной пластины 22 установить отдельный датчик давления обратной промывки, с тем, чтобы получить данные по давлению для конкретной пластины, это не является практичным с точки зрения необходимого числа датчиков давления, объема монтажных работ и прокладки кабелей, а также общей стоимости работ. Обычно достаточно иметь инIn one embodiment, for each row of filter plates 22 of the same sector of consecutive coaxial filter discs 20, the collector tube for collecting the filtrate contains a separate collector tube 30, as described above and shown in FIG. 2, 3 and 4. At least one backwash pressure sensor is provided for each row of filter plates 22. In practice, although it is possible for each filter plate 22 to install a separate backwash pressure sensor, in order to obtain pressure data for a particular plate, this is not practical in terms of the required number of pressure sensors, installation work and cable laying, also the total cost of the work. It is usually enough to have an in.
- 6 030903 формацию о давлении обратной промывки, например, для каждого ряда фильтровальных пластин. Возможное засорение отдельной фильтровальной пластины не может оказать существенное влияние на общую фильтрующую способность дискового фильтра. Обычно один датчик давления для каждого ряда фильтровальных пластин может быть достаточным. Лучший результат может быть достигнут, если датчик давления расположен на конце барабана.- 6 030903 formation about backwash pressure, for example, for each row of filter plates. A possible clogging of a separate filter plate cannot have a significant impact on the overall filtering capacity of the disk filter. Typically, one pressure sensor for each row of filter plates may be sufficient. The best result can be achieved if the pressure sensor is located at the end of the drum.
В одном варианте выполнения датчик 32 давления может быть расположен в по меньшей мере одной из фильтратных трубок 31 в каждом ряду фильтровальных пластин, предпочтительно в трубке 31 последней фильтровальной пластины 22 каждого ряда, как показано на фиг. 4, 8А и 8В. Датчик 32 давления может быть подсоединен к Т-образному разъему 33, установленному в фильтратной трубке 31, который соединяет шланговый соединитель 29 фильтровальной пластины с соответствующей коллекторной трубкой 30. Датчик 32 давления может действовать в качестве датчика, который генерирует электрический сигнал давления как функцию давления обратной промывки, приложенного к трубке 31. Датчики давления (называемые также преобразователями давления или передатчиками датчики), как правило, изготавливают с тремя типами электрического выходного сигнала: милливольт, усиленное напряжение и ток 4-20 мА. Электрический сигнал давления может подаваться через измерительный провод 34 к контроллеру 100 датчика, который будет описан ниже. Установка датчика 32 давления обратной промывки особенно предпочтительна, когда измерение давления обратной промывки, в соответствии с изобретением, выполняют на существующем дисковом фильтре на заводе.In one embodiment, the pressure sensor 32 may be located in at least one of the filtrate tubes 31 in each row of filter plates, preferably in the tube 31 of the last filter plate 22 of each row, as shown in FIG. 4, 8A and 8B. A pressure sensor 32 may be connected to a T-shaped connector 33 installed in a filtrate tube 31, which connects the filter plate hose connector 29 to a corresponding collector tube 30. A pressure sensor 32 may act as a sensor that generates an electrical pressure signal as a function of reverse pressure flushing applied to the tube 31. Pressure sensors (also called pressure transducers or transducers sensors) are usually made with three types of electrical output o Signal: millivolt, amplified voltage and current 4-20 mA. An electrical pressure signal may be supplied via the measurement lead 34 to the sensor controller 100, which will be described below. The installation of the backwash pressure sensor 32 is particularly preferred when the backwash pressure measurement, in accordance with the invention, is carried out on an existing disc filter at the factory.
В одном варианте выполнения Т-образный разъем 33 или разъем другого типа может быть интегрирован в фильтровальную пластину 22, например, в шланговый соединитель 29 пластины 22, который обеспечивает возможность установки датчика 32 давления обратной промывки, если это необходимо. Если датчик 32 давления обратной промывки не установлен, то соответствующий порт Т-образного разъема или ему подобного может быть заглушен.In one embodiment, a T-shaped connector 33 or another type of connector may be integrated into the filter plate 22, for example, into the hose connector 29 of the plate 22, which allows installation of the backwash pressure sensor 32, if necessary. If the backwash pressure sensor 32 is not installed, the corresponding port of the T-shaped plug or the like can be plugged.
В одном варианте выполнения пластина 22 может иметь датчик 32 давления обратной промывки. В варианте выполнения шланговый соединитель 29 в пластине 22 может иметь соединительное средство, например, для подсоединения датчика 32.In one embodiment, the plate 22 may have a backwash pressure sensor 32. In an embodiment, the hose connector 29 in the plate 22 may have connecting means, for example, for connecting the sensor 32.
В одном варианте выполнения по меньшей мере один датчик 32 давления может быть расположен в коллекторной трубке 30 для сбора фильтрата в каждом ряду фильтровальных пластин 22. Датчик 32 давления может быть соединен с Т-образным разъемом 33 в коллекторной трубке 30 на одном конце ротационного барабана 20, как показано на фиг. 9.In one embodiment, at least one pressure sensor 32 may be located in a collector tube 30 for collecting filtrate in each row of filter plates 22. Pressure sensor 32 may be connected to a T-shaped connector 33 in the collector tube 30 at one end of the rotary drum 20 as shown in FIG. 9.
В одном варианте выполнения барабан 20 дискового фильтра имеет блок управления датчиком, выполненный с возможностью отслеживания датчиков 32 давления обратной промывки, когда дисковый фильтр 10 находится в работе. Фиг. 10А изображает блок-схему, иллюстрирующую иллюстративный блок 100 управления датчиком и его соединения с датчиками на барабане и с блоком 5 управления фильтром в неподвижной части дискового фильтра. Фиг. 10В изображает блок-схему, иллюстрирующую работу блока 100 управления датчиком. Контроллер 100 датчика может содержать процессор (ЦПУ) 101 с памятью, выполненный с возможностью хранения программного кода и динамических данных. Например, процессор 101 может представлять собой программируемый микроконтроллер на языке С. Электрические сигналы давления (например, токи в 4-20 мА), полученные от датчиков 32 по измерительному проводу 34, могут быть соединены с устройством 102 ввода и считываться процессором 101. Устройство 102 может представлять собой аналого-цифровой преобразователь. В иллюстративном контроллере для каждого ряда фильтровальных пластин 22 имеется один датчик 32 давления обратной промывки, тем самым, устройство 102 подсоединено для отслеживания пятнадцати (15) датчиков 32 давления обратной промывки (количество секторов равно 15). Оцифрованные входные сигналы, соответствующие 15 принимаемым электрическим сигналам давления, могут быть направлены к процессору ЦПУ 101. Устройство 102 может представлять собой устройство мультиплексорного типа, так что процессор 101 может считывать электрический сигнал давления от одного датчика 32 давления обратной промывки за раз. Процессор 101 может направлять необработанные данные датчика давления обратной промывки или предварительно обработанные данные датчика давления обратной промывки через устройство 104 или 105 вывода к блоку 5 дискового фильтра, на экран оператора, или к любой соответствующей системе управления и обслуживания.In one embodiment, the disk filter drum 20 has a sensor control unit configured to monitor the backwash pressure sensors 32 when the disk filter 10 is in operation. FIG. 10A is a block diagram illustrating an exemplary sensor control unit 100 and its connections to the sensors on the drum and the filter control unit 5 in the fixed part of the disk filter. FIG. 10B is a flowchart illustrating the operation of the sensor control unit 100. The sensor controller 100 may comprise a processor (CPU) 101 with memory configured to store program code and dynamic data. For example, processor 101 may be a C programmable microcontroller. Electrical pressure signals (for example, currents of 4–20 mA) received from sensors 32 via measuring wire 34 can be connected to an input device 102 and read by processor 101. Device 102 may be an analog-to-digital converter. In the illustrative controller, for each row of filter plates 22, there is one backwash pressure sensor 32, thereby device 102 is connected to track fifteen (15) backwash pressure sensors 32 (the number of sectors is 15). The digitized input signals corresponding to 15 received electrical pressure signals can be sent to the CPU 101. The device 102 can be a multiplexer-type device, so that the processor 101 can read the electric pressure signal from one backwash pressure sensor 32 at a time. The processor 101 may direct the raw data of the backwash pressure sensor or the preprocessed data of the backwash pressure sensor through the output device 104 or 105 to the disk filter unit 5, to the operator screen, or to any appropriate control and maintenance system.
В одном варианте выполнения процессор 101 может передавать максимальное давление обратной промывки, или давление в пике, измеренное во время этапа обратной промывки, через устройство 104 или 105 вывода к блоку 5 дискового фильтра, на экран оператора, или к любой соответствующей системе управления и обслуживания. Максимальное давление обратной промывки может содержать максимальное давление обратной промывки, выбранное из всех максимальных давлений датчиков 32 давления обратной промывки, или максимальное давление обратной промывки каждого датчика 32.In one embodiment, the processor 101 may transmit the maximum backwash pressure, or peak pressure, measured during the backwash step, via the output device 104 or 105 to the disk filter unit 5, to the operator screen, or to any appropriate management and maintenance system. The maximum backwash pressure may comprise the maximum backwash pressure selected from all of the maximum pressures of the backwash pressure sensors 32, or the maximum backwash pressure of each sensor 32.
В одном варианте выполнения, когда дисковый фильтр 10 выполняет фильтрование (этап 202 на фиг. 10В), процессор 101 может отслеживать или измерять максимальное давление обратной промывки, или давление в пике, во время этапа обратной промывки с помощью датчиков 32 давления, предпочтительно для каждого ряда пластин 22 (этап 204). Процессор 101 может передать максимальное давление обратной промывки, или давление в пике, измеренное на этапе обратной промывки, через устройство 104In one embodiment, when the disk filter 10 performs filtering (step 202 in FIG. 10B), the processor 101 can monitor or measure the maximum backwash pressure, or peak pressure, during the backwash step using pressure sensors 32, preferably for a row of plates 22 (step 204). The processor 101 may transmit the maximum backwash pressure, or peak pressure measured at the backwash stage, through the device 104
- 7 030903 или 105 вывода к блоку 5, на экран оператора, или к любой соответствующей системе управления и обслуживания (этап 210), когда удовлетворяется определенный критерий (этап 208), например, максимальное давление обратной промывки или давление в пике достигло определенного уровня. После передачи давления обратной промывки на этапе 210, процесс может возвратиться к выполнению этапа 204. Также, если на этапе 208 критерий не удовлетворяется, то процедура может вернуться к выполнению этапа 204.- 7 030903 or output 105 to block 5, to the operator’s screen, or to any appropriate management and maintenance system (step 210) when certain criteria are met (step 208), for example, the maximum backwash pressure or peak pressure has reached a certain level. After transferring the backwash pressure in step 210, the process may return to performing step 204. Also, if at step 208 the criterion is not met, then the procedure may return to performing step 204.
В одном варианте выполнения на валу или цилиндре 25 барабана 20 может быть предусмотрен датчик 107 положения, предпочтительно уклонометр, предназначенный для обнаружения сектора последовательных соосных фильтровальных дисков, где выполняют обратную промывку или где измеряют давление обратной промывки, основываясь на угловом положении дисков 21 (этапе 106 на фиг. 10В), Выходной ток 4-20 мА из уклонометра 107 соответствует определенному положению (0-360 градусов) барабана 20. Выходной ток уклонометра может быть получен в виде одного входного сигнала в устройство 102 ввода, который может обеспечивать оцифрованную величину тока уклонометра для процессора 101. Когда давление обратной промывки выводится через устройство 104 или 105 (этап 110 на фиг. 10В), процессор 101 также может выдавать сигнал уклонометра или аналогичные данные, указывающие на сектор диска, которому соответствует давление обратной промывки.In one embodiment, a position sensor 107 may be provided on the shaft or cylinder 25 of the drum 20, preferably a tilt meter, designed to detect a sector of consecutive coaxial filter discs where backwash is performed or where backwash pressure is measured based on the angular position of the discs 21 (step 106 in Fig. 10B), the output current of 4-20 mA from the inclinometer 107 corresponds to a certain position (0-360 degrees) of the drum 20. The output current of the inclinometer can be obtained as one input signal an input device 102 that can provide a digitized inclination current for processor 101. When the backwash pressure is output through device 104 or 105 (step 110 in FIG. 10B), processor 101 can also output an inclination signal or similar data indicating the disk sector, which corresponds to the backwash pressure.
В вариантах выполнения барабан 20 может содержать дополнительные датчики, причем такие цепи 70 расположены в фильтровальных пластинах 22 для обнаружения разрыва в пластинах 22, при этом эти датчики могут быть также подсоединены к устройству 102 или 103 ввода и считываться процессором 101. Процессор 101 может перенаправлять дополнительную информацию от датчика через устройство 104 или 105 вывода к контроллеру 9 дискового фильтра, на экран оператора, или к любой соответствующей системе управления и обслуживания.In embodiments, the drum 20 may contain additional sensors, such chains 70 being located in filter plates 22 for detecting a break in the plates 22, and these sensors can also be connected to the input device 102 or 103 and read by the processor 101. information from the sensor through the output device 104 or 105 to the disk filter controller 9, to the operator screen, or to any appropriate management and maintenance system.
В одном варианте выполнения дисковый фильтр содержит блок 106 индуктивной передачи мощности, выполненный с возможностью активации контроллера 100 датчика барабана 20 из неподвижной части дискового фильтра с помощью индуктивной передачи мощности. В результате в барабане 20 не требуется никакого дополнительного источника питания, такого как аккумуляторная батарея.In one embodiment, the disk filter comprises an inductive power transfer unit 106 configured to activate the drum sensor controller 100 from the fixed part of the disk filter using inductive power transfer. As a result, no additional power source, such as a rechargeable battery, is required in the drum 20.
В одном варианте выполнения блок 106 передачи мощности содержит индуктивный передатчик со стороны барабана и индуктивный приемник со стороны неподвижной части дискового фильтра, для индуктивной передачи сигналов от контроллера 100 датчика к неподвижной части дискового фильтра.In one embodiment, the power transmitting unit 106 comprises an inductive transmitter on the drum side and an inductive receiver on the fixed part of the disc filter, for inductively transmitting signals from the sensor controller 100 to the fixed portion of the disc filter.
В одном варианте выполнения для передачи сигналов от контроллера 100 к неподвижной части дискового фильтра используется беспроводной радиопередатчик или другой тип беспроводной передающей среды.In one embodiment, a wireless radio transmitter or other type of wireless transmission medium is used to transmit signals from the controller 100 to the fixed part of the disk filter.
В одном варианте выполнения для передачи сигналов от контроллера 100 к неподвижной части дискового фильтра используется гальваническое соединение.In one embodiment, a galvanic connection is used to transmit signals from the controller 100 to the fixed part of the disk filter.
В одном варианте выполнения блок 106 индуктивной передачи мощности и сигнала содержит индуктивное контактное кольцо 120, прикрепленное к корпусу 8 дискового фильтра, и пару индуктивных полуколец 124 и 125, прикрепленных вокруг вала 25 барабана 25, как показано на фиг. 11. Контактное кольцо 120 может содержать постоянный магнит. Каждое полукольцо 124 и 125 может содержать катушку, подсоединенную к источнику питания контроллера 100 датчика внутри корпуса в форме кольца, установленного вокруг вала 25. Когда полукольца 124 и 125 вращаются на контактном кольце 120, в катушках для источника питания индуцируется ток, который генерирует напряжение питания для контроллера 100 и, возможно, для других электрических цепей в барабане. Катушка полукольца 124 и катушка полукольца 125 могут работать как индуктивные передатчики для сигналов соответственно с устройства 104 вывода и устройства 105 вывода. Когда сигнал выводится из устройства вывода на катушке полукольца 124, ток в передающей катушки модулируется соответствующим образом, и может быть обнаружен с помощью приемной катушки в индуктивном приемнике 106А, установленном на контактном кольце 120. Индуктивный приемник 120 может передавать сигнал дальше к контроллеру 5 дискового фильтра по кабелю или аналогичным образом. Аналогично, сигнал, выводимый из устройства вывода на передающую катушку в полукольце 124, модулирует ток в катушке соответствующим образом, и может быть обнаружен с помощью индуктивного приемника 106А. Таким образом, с помощью полуколец 124 и 125 может быть реализован двухканальный индуктивный передатчик сигнала.In one embodiment, the inductive power and signal transfer unit 106 comprises an inductive contact ring 120 attached to the body of the disk filter 8 and a pair of inductive half-rings 124 and 125 attached around the shaft 25 of the drum 25, as shown in FIG. 11. Contact ring 120 may contain a permanent magnet. Each half ring 124 and 125 may contain a coil connected to the power supply of the sensor controller 100 inside the housing in the form of a ring mounted around the shaft 25. When the half rings 124 and 125 rotate on the slip ring 120, a current is generated in the coils for the power supply for controller 100 and possibly other electrical circuits in the drum. The coil of the semi-ring 124 and the coil of the semi-ring 125 can operate as inductive transmitters for signals from the output device 104 and the output device 105, respectively. When the signal is output from the output device on the coil of the semi-ring 124, the current in the transmitting coil is modulated accordingly, and can be detected by the receiving coil in the inductive receiver 106A mounted on the slip ring 120. The inductive receiver 120 can transmit the signal further to the disk filter controller 5 by cable or similar. Similarly, the signal output from the output device to the transmitter coil in semiring 124 modulates the current in the coil accordingly, and can be detected by the inductive receiver 106A. Thus, using the half-rings 124 and 125, a two-channel inductive signal transmitter can be implemented.
Одним из аспектов изобретения является оптимизация регенерации на основе данных давления обратной промывки, полученных от датчиков 32. Фиг. 12 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую оптимизацию регенерации, в соответствии с иллюстративным вариантом выполнения. Когда фильтр 10 находится в работе (этап 302 на фиг. 12), датчики 32 давления отслеживают максимальное давление обратной промывки или импульсы давления обратной промывки в трубке 30 и 32, и в процессе оптимизации регенерации блок 5 управления дисковым фильтром может получать (этап 304) необработанные данные давления обратной промывки или максимальные значения давления обратной промывки от блока 100 управления датчиком.One aspect of the invention is to optimize regeneration based on backwash pressure data obtained from sensors 32. FIG. 12 is a flowchart illustrating regeneration optimization in accordance with an illustrative embodiment. When the filter 10 is in operation (step 302 in FIG. 12), pressure sensors 32 track the maximum backwash pressure or backwash pressure pulses in tube 30 and 32, and during the regeneration optimization process, the disk filter control unit 5 can receive (step 304) raw backwash pressure data or maximum backwash pressure values from sensor control unit 100.
Когда пики давления обратной промывки достигают определенного уровня давления или удовлетворяют другому критерию (этап 306), например, фильтрующая способность или проницаемость фильтровальных пластин падает до слишком низкого уровня, блок 5 может автоматически перейти в режим регенерации, в частности, в режим кислотной промывки (этап 308). В альтернативном варианте выполWhen backwash pressure peaks reach a certain pressure level or satisfy another criterion (step 306), for example, the filtering capacity or permeability of the filter plates drops to too low a level, block 5 can automatically switch to regeneration mode, in particular, to acid wash mode 308). Alternatively, perform
- 8 030903 нения оператор фильтра 10 может включить режим регенерации (этап 312), в частности режим кислотной промывки, на основании уведомления или данных, отображаемых на экране оператора (этап 310). Таким образом, в соответствии с аспектом настоящего изобретения, время начала новой регенерации может быть динамически установлено в соответствии с фактической средней фильтрующей способностью или фактической средней проницаемостью фильтровальных пластин. Фильтрующая способность и производительность фильтрата может поддерживаться на более высоком уровне, поскольку изобретение обеспечивает возможность точного начала регенерации и только в случае необходимости.- The operator of the filter 10 may turn on the regeneration mode (step 312), in particular the acid wash mode, based on a notification or data displayed on the operator’s screen (step 310). Thus, in accordance with an aspect of the present invention, the start time of a new regeneration can be dynamically set in accordance with the actual average filtration capacity or the actual average permeability of the filter plates. The filtration capacity and productivity of the filtrate can be maintained at a higher level, since the invention allows accurate start of regeneration and only if necessary.
В режиме регенерации блок 5 управляет системой 7 кислотной промывки и/или системой 6 ультразвуковой очистки, чтобы вычистить материалы и посторонние предметы, застрявшие в порах фильтровальной пластины или абсорбированные на ее поверхности, так что функция фильтровальной пластины восстанавливается. Когда цикл регенерации заканчивают, блок 5 может автоматически вернуться к процессу фильтрования. Время регенерации или очистки может быть заранее заданным периодом времени или может быть установлено динамически для каждого цикла регенерации.In regeneration mode, unit 5 controls the acid washing system 7 and / or ultrasonic cleaning system 6 to clean materials and foreign objects stuck in the pores of the filter plate or absorbed on its surface, so that the function of the filter plate is restored. When the regeneration cycle is complete, block 5 can automatically return to the filtering process. The regeneration or purification time can be a predetermined period of time or can be set dynamically for each regeneration cycle.
В одном варианте выполнения время регенерации или очистки может быть скорректировано динамически (автоматически или вручную) на основе данных давления обратной промывки, полученных от датчиков давления обратной промывки. Фиг. 13 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую оптимизацию регенерации, в соответствии с другим иллюстративным вариантом выполнения. Когда цикл регенерации заканчивают и работа дискового фильтра перезапускают (этап 402), оптимизацию промывки дискового фильтра начинают снова с получения данных давления обратной промывки, например значений импульсов давления, измеренных для каждого ряда фильтровальных пластин в процессе обратной промывки (этап 404). Измеренные импульсы давления обратной промывки сравнивают с одним или несколькими пределами или требуемым диапазоном (этап 406). Указанный один или несколько пределов предпочтительно ниже, чем критерий регенерации. Если после цикла регенерации пик обратного давления слишком большой (например, в сравнении с предельным значением), то это может указывать на то, что время цикла регенерации было слишком короткое, чтобы достаточно очистить фильтровальные пластины и восстановить наилучшую фильтрующую способность. Таким образом, время регенерации для последующей регенерации может быть увеличено для достижения лучшего результата очистки (этап 408). Аналогичным образом, если после цикла регенерации пик обратного давления слишком низкий (например, в сравнении с предельным значением), то это может означать, что время цикла регенерации было без необходимости слишком большим, и что более короткое время регенерации было бы достаточно для очистки фильтровальных пластин и восстановления требуемой фильтрующей способности. Таким образом, время регенерации для последующей регенерации может быть сокращено (этап 408). В альтернативном варианте выполнения оператор дискового фильтра 10 регулирует скорость регенерации (этап 412) на основании уведомления или данных, отображаемых на экране оператора (этап 410). После выполнения регулирующих этапов 408 или 412, процесс отслеживания, проиллюстрированный на фиг. 12, продолжают.In one embodiment, the regeneration or purification time may be corrected dynamically (automatically or manually) based on the backwash pressure data obtained from the backwash pressure sensors. FIG. 13 is a block diagram illustrating regeneration optimization in accordance with another illustrative embodiment. When the regeneration cycle is completed and the disk filter is restarted (step 402), optimization of the washing of the disk filter is restarted with obtaining backwash pressure data, such as pressure pulse values measured for each row of filter plates during the backwash process (step 404). The measured backwash pressure pulses are compared with one or more limits or the required range (step 406). The specified one or more limits are preferably lower than the regeneration criterion. If, after the regeneration cycle, the peak of the back pressure is too large (for example, in comparison with the limit value), then this may indicate that the regeneration cycle time was too short to clean the filter plates sufficiently and restore the best filtering capacity. Thus, the regeneration time for subsequent regeneration can be increased to achieve the best cleaning result (step 408). Similarly, if, after the regeneration cycle, the peak of the back pressure is too low (for example, compared to the limit value), it may mean that the regeneration cycle time was unnecessarily too long, and that a shorter regeneration time would be enough to clean the filter plates. and restore the required filtering capacity. Thus, the regeneration time for subsequent regeneration can be shortened (step 408). In an alternative embodiment, the operator of the disk filter 10 adjusts the regeneration rate (step 412) based on a notification or data displayed on the operator’s screen (step 410). After completing regulatory steps 408 or 412, the tracking process illustrated in FIG. 12, continue.
Другими словами, это действие может уменьшить время регенерации (в частности, время кислотной промывки), если проницаемость керамических пластин слишком высокая (время было слишком большим), или увеличить время регенерации, если проницаемость керамических пластин слишком низкая. Таким образом, могут быть достигнуты управляемая проницаемость пластины, оптимизированное время регенерации и увеличенная производительность. Кроме того, потребление кислоты сводится к минимуму, поскольку время регенерации оптимизировано.In other words, this action can reduce the regeneration time (in particular, the acid wash time) if the permeability of the ceramic plates is too high (the time is too long), or increase the regeneration time if the permeability of the ceramic plates is too low. In this way, controlled plate permeability, optimized regeneration time and increased productivity can be achieved. In addition, acid consumption is minimized, since the regeneration time is optimized.
Когда и интервалы между циклами регенерации, и время самой регенерации оптимизированы, дисковый фильтр может обеспечить максимальную продолжительность эксплуатации.When both the intervals between regeneration cycles and the regeneration time itself are optimized, the disk filter can ensure the maximum duration of operation.
Пример диапазонов давлений во время обратной промывки при обычной работе фильтра может составлять от 0,1 до 1,1 бар. Пороговое давление обратной промывки, которое может запускать режим регенерации, может быть, например, 1,2 бар. Требуемый диапазон давления обратной промывки, который может представлять собой целевой диапазон для оптимизации времени регенерации, может иметь значение в диапазоне, например, от 1,0 до 1,5 бар.An example of pressure ranges during backwash with normal filter operation may be from 0.1 to 1.1 bar. The backwash threshold pressure that can trigger the regeneration mode may be, for example, 1.2 bar. The desired backwash pressure range, which may be the target range for optimizing regeneration time, may have a value in the range, for example, 1.0 to 1.5 bar.
Способы управления, описанные в настоящем документе, могут быть реализованы различными средствами. Например, эти способы могут быть реализованы в аппаратных средствах (в одном или нескольких устройствах), программно-аппаратных средствах (в одном или нескольких устройствах), программном обеспечении (в одном или нескольких модулях), или в их комбинации. Для программноаппаратных средств или программного обеспечения реализация может быть осуществлена посредством модулей (например, процедур, функций и так далее), которые выполняют описанные в настоящем документе функции. Программные коды могут быть сохранены в любом подходящем процессоре/машиночитаемом носителе для хранения данных или блоке памяти и выполняться одним или несколькими процессорами. Носитель для хранения данных или блок памяти может быть реализован внутри процессора или снаружи процессора, причем в этом случае он может, с возможностью обмена данными, быть соединен с процессором через различные средства, как известно в данной области техники. Кроме того, элементы систем, описанных в данном документе, могут быть перегруппированы и/или дополнены дополнительными элементами, с тем, чтобы облегчить достижение различных аспектов, целей, преимуThe control methods described in this document can be implemented by various means. For example, these methods can be implemented in hardware (in one or more devices), software and hardware (in one or several devices), software (in one or several modules), or in their combination. For software or hardware, the implementation can be implemented through modules (eg, procedures, functions, and so on) that perform the functions described in this document. Software codes can be stored in any suitable processor / machine-readable storage medium or memory block and executed by one or more processors. A storage medium or memory unit can be implemented inside the processor or outside the processor, in which case it can, with the ability to exchange data, be connected to the processor through various means, as is known in the art. In addition, elements of the systems described in this document may be regrouped and / or supplemented with additional elements in order to facilitate the achievement of various aspects, goals, advantages
- 9 030903 ществ и т.д., описанных в связи с ними, и не ограничены точными конфигурациями, показанными на данном чертеже, как должно быть понятно специалисту в данной области техники.- 9 030903 substances, etc., described in connection with them, and are not limited to the exact configurations shown in this drawing, as should be clear to a person skilled in the art.
После прочтения настоящей заявки специалисту должно быть очевидно, что концепция изобретения может быть реализована различными способами. Изобретение и его варианты выполнения не ограничиваются описанными выше примерами, а могут варьироваться в пределах объема формулы изобретения.After reading this application, it will be apparent to a person skilled in the art that the inventive concept can be implemented in various ways. The invention and its embodiments are not limited to the examples described above, but may vary within the scope of the claims.
Claims (16)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/FI2013/050426 WO2014170533A1 (en) | 2013-04-17 | 2013-04-17 | Disc filter apparatus and method for controlling a disc filter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201591778A1 EA201591778A1 (en) | 2016-04-29 |
| EA030903B1 true EA030903B1 (en) | 2018-10-31 |
Family
ID=51730859
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201591778A EA030903B1 (en) | 2013-04-17 | 2013-04-17 | Disc filter and method for controlling a disc filter |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN105209142A (en) |
| AU (1) | AU2013387127B9 (en) |
| BR (1) | BR112015026033B1 (en) |
| CA (1) | CA2908842C (en) |
| EA (1) | EA030903B1 (en) |
| WO (1) | WO2014170533A1 (en) |
Families Citing this family (27)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FI20155528A (en) * | 2015-07-03 | 2017-01-04 | Outotec Finland Oy | Filter element, disk filter device and method |
| FI20155527A (en) * | 2015-07-03 | 2017-01-04 | Outotec Finland Oy | Filter device and method |
| FI20155525A (en) * | 2015-07-03 | 2017-01-04 | Outotec Finland Oy | The filter device |
| FI126541B (en) * | 2015-07-24 | 2017-02-15 | Outotec Finland Oy | filtering method |
| WO2017125647A1 (en) * | 2016-01-20 | 2017-07-27 | Outotec (Finland) Oy | Vacuum filtration method |
| CN106007323A (en) * | 2016-06-20 | 2016-10-12 | 广州益方田园环保股份有限公司 | Sludge treatment system and technology |
| CN105999818B (en) * | 2016-07-06 | 2018-11-30 | 中信重工机械股份有限公司 | A kind of discharge control apparatus and method of disk filter |
| IL251485A0 (en) * | 2017-03-30 | 2017-05-29 | אוליאל ערן | Water filter |
| FI127397B (en) | 2017-04-28 | 2018-05-15 | Valmet Technologies Oy | System, arrangement and method for detecting damages with continuous disc filters |
| FI128193B (en) * | 2017-11-24 | 2019-12-13 | Valmet Automation Oy | Measurement bar, arrangement and method for detecting damages with continuous disc filters |
| US11291935B2 (en) * | 2018-04-13 | 2022-04-05 | Veolia Water Solutions & Technologies Support | Rotary disc filter having a backwash system that includes a compact nozzle support structure |
| CN108744678B (en) * | 2018-08-02 | 2023-12-15 | 中冶北方（大连）工程技术有限公司 | Disc type filtering device capable of improving processing capacity of filter and reducing filtering energy consumption |
| RU2699608C1 (en) * | 2018-09-20 | 2019-09-06 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Бакор" | Ceramic disc vacuum filter and method of filtering suspensions |
| RU2693199C1 (en) * | 2018-09-20 | 2019-07-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Бакор" | Control method of disk vacuum filter and device for its implementation |
| RU2688574C1 (en) * | 2018-09-20 | 2019-05-21 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно-технический центр "Бакор" | Disc vacuum filter and method of suspensions filtering |
| CN109179881A (en) * | 2018-09-28 | 2019-01-11 | 广州亿骏科技有限公司 | A kind of mining filter device carrying out stable emissions water resource |
| US11938426B2 (en) * | 2018-11-12 | 2024-03-26 | O.M.It S.R.L. | Filtering apparatus and method |
| CA3132555A1 (en) * | 2019-03-08 | 2020-09-17 | Steve C. Benesi | Filter apparatus, filter disc sectors, filter elements and uses |
| CN110152381B (en) * | 2019-04-12 | 2021-06-22 | 中信重工机械股份有限公司 | Filter disc structure of disc filter |
| RU2739755C1 (en) * | 2020-02-26 | 2020-12-28 | Общество с ограниченной ответственностью «Научно-технический центр «Бакор» | Method of ceramic filter element regeneration and composition for implementation thereof |
| CN111974070A (en) * | 2020-07-24 | 2020-11-24 | 安徽新育轩环保科技有限公司 | Cleaning device of rotary disc filter |
| RU2766541C1 (en) * | 2020-09-04 | 2022-03-15 | Общество с ограниченной ответственностью «Научно-технический центр «Бакор» | Method for deep acid regeneration of ceramic filter element and composition for its implementation |
| CN113426191A (en) * | 2021-07-07 | 2021-09-24 | 李泽昊 | Cleaning method for filter plate of ceramic filter |
| CN113908613B (en) * | 2021-10-27 | 2023-05-09 | 湖北金伟新材料有限公司 | Filter plate of disc type vacuum filter |
| FI20225027A1 (en) * | 2022-01-13 | 2023-07-14 | Roxia Oy | A rotary vacuum disc filter apparatus, a method for cleaning filter discs of a rotary vacuum disc filter apparatus and a data storage medium |
| CN114849339B (en) * | 2022-05-18 | 2023-07-07 | 马鞍山格林环保科技有限公司 | Disc type vacuum filter with automatic liquid discharging system |
| WO2024177920A1 (en) * | 2023-02-20 | 2024-08-29 | Benesi Steve C | Filter apparatus and method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5876612A (en) * | 1997-03-03 | 1999-03-02 | Aqua-Aerobic Systems, Inc. | Method and apparatus for cleaning filter material in a filter apparatus |
| CN202289658U (en) * | 2011-09-29 | 2012-07-04 | 江苏省宜兴非金属化工机械厂有限公司 | Ceramic vacuum filter with automatic backwashing pressure adjusting function |
| EP2517770A1 (en) * | 2011-04-29 | 2012-10-31 | Metso Paper Inc. | Fastening element |
| US20120325753A1 (en) * | 2011-06-21 | 2012-12-27 | I. Kruger Inc. | Method and Apparatus for Treating Water and Controlling Effluent Surges Produced by Disc and Drum Filters |
-
2013
- 2013-04-17 EA EA201591778A patent/EA030903B1/en not_active IP Right Cessation
- 2013-04-17 AU AU2013387127A patent/AU2013387127B9/en active Active
- 2013-04-17 CN CN201380076371.1A patent/CN105209142A/en active Pending
- 2013-04-17 BR BR112015026033-0A patent/BR112015026033B1/en active IP Right Grant
- 2013-04-17 WO PCT/FI2013/050426 patent/WO2014170533A1/en active Application Filing
- 2013-04-17 CA CA2908842A patent/CA2908842C/en active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5876612A (en) * | 1997-03-03 | 1999-03-02 | Aqua-Aerobic Systems, Inc. | Method and apparatus for cleaning filter material in a filter apparatus |
| EP2517770A1 (en) * | 2011-04-29 | 2012-10-31 | Metso Paper Inc. | Fastening element |
| US20120325753A1 (en) * | 2011-06-21 | 2012-12-27 | I. Kruger Inc. | Method and Apparatus for Treating Water and Controlling Effluent Surges Produced by Disc and Drum Filters |
| CN202289658U (en) * | 2011-09-29 | 2012-07-04 | 江苏省宜兴非金属化工机械厂有限公司 | Ceramic vacuum filter with automatic backwashing pressure adjusting function |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN105209142A (en) | 2015-12-30 |
| AU2013387127B2 (en) | 2016-11-10 |
| EA201591778A1 (en) | 2016-04-29 |
| AU2013387127A1 (en) | 2015-11-12 |
| BR112015026033A2 (en) | 2017-07-25 |
| AU2013387127B9 (en) | 2017-04-13 |
| WO2014170533A1 (en) | 2014-10-23 |
| CA2908842A1 (en) | 2014-10-23 |
| CA2908842C (en) | 2018-01-02 |
| BR112015026033B1 (en) | 2021-12-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA030903B1 (en) | Disc filter and method for controlling a disc filter | |
| AU2013387126B2 (en) | Filter plate, filter disc apparatus, and a method for controlling a disc filter | |
| CN107098565B (en) | Vertical electric field multilayer type sludge electric dehydration device and working method thereof | |
| FI126460B (en) | Filter element, filter device and method for manufacturing a filter element | |
| CN101766142B (en) | Method and filtering system for removing solid suspended particles from aquaculture system | |
| EP2969108B1 (en) | Rotary disc filter with automatic integrated backwash and chemical cleaning system | |
| CN111686498A (en) | High-pressure filter | |
| CN210186555U (en) | Automatic back flush filter of water intaking system | |
| WO2017125647A1 (en) | Vacuum filtration method | |
| CN214551602U (en) | A filter equipment for online monitoring facilities of quality of water | |
| EP3082999B1 (en) | A filter apparatus | |
| CN211328357U (en) | Filter device | |
| JP2019025418A (en) | Water treatment device | |
| CN110772853A (en) | Filtering equipment and waste hot water heat recovery method | |
| CN208229501U (en) | A kind of rotary drum accurate filter | |
| CN203264364U (en) | 360-degree water feeding rotary underwater filter bed device | |
| CN114534353B (en) | Rotary drum type micro-filter | |
| US20030111426A1 (en) | Filtration apparatus and process | |
| CN204767741U (en) | Full -automatic carousel filter equipment | |
| CN203899252U (en) | Self-cleaning vertical filter | |
| CN203564861U (en) | Filter capable of realizing shaking backwashing | |
| CN114405156A (en) | Control method and control system of coal slime water pressure filter | |
| CN201632121U (en) | Spiral-flow type back washing filtering device | |
| RU2766541C1 (en) | Method for deep acid regeneration of ceramic filter element and composition for its implementation | |
| RU2739755C1 (en) | Method of ceramic filter element regeneration and composition for implementation thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG TJ TM |