EA043521B1 - ROTATING FILTER AND RELATED FILTRATION METHOD - Google Patents
ROTATING FILTER AND RELATED FILTRATION METHOD Download PDFInfo
- Publication number
- EA043521B1 EA043521B1 EA202292712 EA043521B1 EA 043521 B1 EA043521 B1 EA 043521B1 EA 202292712 EA202292712 EA 202292712 EA 043521 B1 EA043521 B1 EA 043521B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- filter
- series
- disk
- sector
- main shaft
- Prior art date
Links
- 238000001914 filtration Methods 0.000 title claims description 63
- 239000000725 suspension Substances 0.000 claims description 47
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 35
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 20
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 12
- 239000010802 sludge Substances 0.000 claims description 12
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 12
- 210000001520 comb Anatomy 0.000 claims description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 9
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 8
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 8
- 244000126211 Hericium coralloides Species 0.000 claims description 4
- 239000012065 filter cake Substances 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- 238000005056 compaction Methods 0.000 claims description 2
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 15
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 2
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 2
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000003351 stiffener Substances 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Description
Настоящее изобретение относится к вращающемуся фильтру и связанному с ним способу фильтрации, в частности к типу, применяемому на промышленном предприятии для разделения на жидкость/твердые вещества в условиях вакуума или под давлением. Этот тип фильтра обычно используют для фильтрации жидкости, заполненной твердыми частицами, называемой суспензией, образующейся, например, при обработке руды, при кристаллизации и т.д.The present invention relates to a rotary filter and associated filtration method, particularly the type used in an industrial plant for liquid/solid separation under vacuum or pressure conditions. This type of filter is usually used to filter a liquid filled with solid particles, called slurry, formed, for example, during ore processing, crystallization, etc.
Во многих отраслях отделение твердых частиц от суспензии осуществляют с помощью фильтрации, предпочтительно с использованием методик декантации, которые требуют наличия установок большого объема и чрезмерно длительного времени декантации, или предпочтительно с использованием методик центрифугирования, которые не позволяют достичь требуемой степени разделения и представляются дорогостоящими из-за необходимых энергоресурсов и технического обслуживания.In many industries, the separation of solids from suspension is accomplished by filtration, preferably using decanting techniques, which require large volume units and excessively long decanting times, or preferably using centrifugation techniques, which do not achieve the required degree of separation and are expensive. for the necessary energy resources and maintenance.
Основной принцип фильтрации состоит в продавливании суспензии через фильтровальную среду, пористость которой позволяет пропускать жидкость, но препятствует проникновению твердых частиц. Жидкость, получаемую в результате фильтрации, как правило, называют фильтратом. Поскольку фильтрат протекает через фильтровальную среду, слой твердых частиц накапливается на поверхности упомянутой фильтровальной среды. По мере роста этот слой твердых частиц, как правило, называемый осадком, оказывает все большее сопротивление прохождению жидкой фазы. Таким образом, время от времени может возникать необходимость удалять упомянутый осадок, когда он как можно более тонкий. Осадок устраняют с помощью операции, называемой удалением осадка. В случае тонких осадков эффективное удаление осадка заключается в смывании осадков посредством распыления текучей среды. Этот способ удаления осадка называют высвобождением.The basic principle of filtration is to force a suspension through a filter medium whose porosity allows the passage of liquid but prevents the penetration of solid particles. The liquid obtained as a result of filtration is usually called filtrate. As the filtrate flows through the filter media, a layer of solids accumulates on the surface of said filter media. As this layer of solid particles, usually called sediment, grows, it increasingly resists the passage of the liquid phase. Thus, from time to time it may be necessary to remove said sediment when it is as thin as possible. The sediment is removed through an operation called descaling. In the case of fine sediments, effective sediment removal involves flushing away the sediments by spraying a fluid. This method of removing sediment is called release.
В случае вращающегося дискового фильтра, например, фильтр включает бак, называемый желобом и содержащий суспензию, подлежащую фильтрации, и основной горизонтальный вал, оснащенный по меньшей мере двумя потокопроводами, и по меньшей мере один диск, содержащий по меньшей мере два независимых фильтровальных сектора, каждый из которых оснащен фильтровальной средой и которые распределены равномерно вокруг вала. Внутренняя сторона каждого фильтровального сектора находится в соединении с потокопроводом. Диск частично погружен в суспензию, чтобы фильтровальные секторы пропитывались упомянутой суспензией во время части своего перемещения в процессе вращения вала.In the case of a rotating disk filter, for example, the filter includes a tank, called a trough, containing the suspension to be filtered, and a main horizontal shaft equipped with at least two flow paths, and at least one disk containing at least two independent filter sectors, each of which is equipped with a filter medium and which are distributed evenly around the shaft. The inner side of each filter sector is in connection with the flow line. The disk is partially immersed in the suspension so that the filter sectors are saturated with said suspension during part of their movement during the rotation of the shaft.
В случае вращающегося дискового фильтра, работающего под давлением, диски помещают в оболочку под давлением, которая обычно проталкивает суспензию через фильтровальную среду к потокопроводам. Фильтровальные осадки формируются на среде фильтровальных секторов. Когда фильтровальные секторы во время их перемещения выходят из суспензии, упомянутые фильтровальные осадки подвергаются кручению, что впоследствии облегчает их удаление.In the case of a pressure rotating disc filter, the discs are placed in a pressurized casing, which typically forces the slurry through the filter media to the flow lines. Filter cakes are formed on the media of the filter sectors. When the filter sectors come out of suspension during their movement, said filter cakes are subject to torsion, which subsequently facilitates their removal.
В настоящее время, чтобы осуществить упомянутое удаление осадка с помощью высвобождения, необходимо заранее опорожнить желоб, содержащий суспензию. Высвобождение, таким образом, приводит к простою, который тем больше ухудшает производительность фильтра, чем короче время формирования тонких осадков.Currently, in order to carry out said sediment removal by release, it is necessary to empty the trough containing the suspension in advance. The release thus leads to downtime, which degrades the filter performance the more the shorter the fine sediment formation time.
Цель настоящего изобретения заключается в предложении вращающегося фильтра и связанного способа фильтрации, которые дают возможность работать с тонкими осадками, удаляя их с помощью высвобождения без необходимости опорожнения желоба, содержащего суспензию, что, таким образом, обеспечивает максимальную производительность фильтрации.The object of the present invention is to provide a rotary filter and associated filtration method that allows fine sediments to be handled by removing them by release without the need to empty the slurry containing trough, thereby providing maximum filtration performance.
Этой цели достигают в соответствии с настоящим изобретением с помощью вращающегося фильтра для разделения суспензии на жидкость/твердые вещества, включающего желоб, содержащий суспензию, устройство для распыления текучей среды для высвобождения и по меньшей мере один диск, который соединен без возможности вращения с основным валом, причем каждый диск частично погружен в суспензию и каждый диск включает множество фильтровальных секторов, при этом каждый фильтровальный сектор включает структурный элемент, который покрыт фильтровальной средой, и проход для соединения упомянутого сектора с потокопроводом, расположенным вдоль основного вала, и отличающегося тем, что каждый диск включает первую серию из по меньшей мере одного фильтровального сектора, которая отделена от второй серии из по меньшей мере одного фильтровального сектора с помощью двух не фильтрующих зон;This object is achieved in accordance with the present invention by means of a rotating filter for separating a suspension into liquid/solids, including a trough containing the suspension, a device for spraying a fluid for release and at least one disk which is non-rotatably connected to the main shaft, wherein each disk is partially immersed in the suspension and each disk includes a plurality of filter sectors, wherein each filter sector includes a structural element that is covered with a filter medium, and a passage for connecting said sector to a flow line located along the main shaft, and characterized in that each disk includes a first series of at least one filter sector, which is separated from a second series of at least one filter sector by two non-filter zones;
основной вал включает первый потокопровод, который сообщается с первой серией из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска, и второй потокопровод, который сообщается со второй серией из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска;the main shaft includes a first flow line that communicates with a first series of at least one filter sector of each disk, and a second flow line that communicates with a second series of at least one filter sector of each disk;
упомянутый вращающийся фильтр включает зубья гребней, которые расположены над уровнем суспензии с каждой стороны каждого диска, причем основной вал предназначен для пребывания в по меньшей мере первом угловом положении, в котором первая серия из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска помещается под зубьями гребней, пропитываясь суспензией, подлежащей фильтрации, и в котором вторая серия из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска помещается над зубьями гребней, причем каждая нефильтрующая зона примыкает к одному зубу гребня на каждой из его поверхностей;said rotating filter includes comb teeth that are located above the slurry level on each side of each disk, the main shaft being configured to be in at least a first angular position in which a first series of at least one filter sector of each disk is placed under the comb teeth, being impregnated with the suspension to be filtered, and wherein a second series of at least one filter sector of each disk is placed over the comb teeth, each non-filtering zone adjacent to one comb tooth on each of its surfaces;
- 1 043521 втором угловом положении, в котором вторая серия из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска помещается под зубьями гребней, пропитываясь суспензией, подлежащей фильтрации, и в котором первая серия из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска помещается над зубьями гребней, причем каждая нефильтрующая зона примыкает к одному зубу гребня на каждой из его поверхностей, чтобы обеспечивать высвобождение на серии из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска, помещенной над зубьями гребней, тогда как фильтрация суспензии продолжается на другой серии из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска, помещенной под зубьями гребней.- 1 043521 second angular position, in which the second series of at least one filter sector of each disk is placed under the teeth of the combs, impregnated with the suspension to be filtered, and in which the first series of at least one filter sector of each disk is placed above the teeth of the combs, wherein each non-filtering zone is adjacent to one comb tooth on each of its surfaces to provide release on a series of at least one filter sector of each disk placed over the comb teeth, while filtration of the suspension continues on another series of at least one filter sector each disc placed under the teeth of the combs.
В соответствии с другими преимущественными признаками настоящего изобретения вращающийся фильтр включает по меньшей мере одно уплотнение, которое расположено между каждой нефильтрующей зоной и соседним зубом гребня, когда основной вал занимает первое угловое положение и когда основной вал занимает второе угловое положение;In accordance with other advantageous features of the present invention, the rotary filter includes at least one seal that is located between each non-filter zone and an adjacent comb tooth when the main shaft is in a first angular position and when the main shaft is in a second angular position;
каждое уплотнение включает втягиваемую часть, которая допускает переключение между выдвинутым состоянием, в котором она создает плотный контакт между нефильтрующей зоной и соседним зубом гребня, и втянутым состоянием, в котором больше нет плотного контакта между нефильтрующей зоной и соседним зубом гребня;each seal includes a retractable portion that is capable of switching between an extended state in which it creates intimate contact between the non-filter zone and an adjacent ridge tooth, and a retracted state in which there is no longer intimate contact between the non-filter zone and the adjacent ridge tooth;
каждое уплотнение включает по меньшей мере одну упруго деформируемую часть;each seal includes at least one elastically deformable part;
каждое уплотнение расположено на нефильтрующей зоне;each seal is located on a non-filtering zone;
каждая нефильтрующая зона включает дисковый сектор, называемый нефильтрующим сектором, который расположен между фильтровальным сектором первой серии и фильтровальным сектором второй серии;each non-filter zone includes a disk sector, called a non-filter sector, which is located between the filter sector of the first series and the filter sector of the second series;
каждый нефильтрующий сектор включает по меньшей мере одну впускную трубку для текучей среды под давлением, которая соединена с каналом подачи, который расположен вдоль основного вала так, чтобы обеспечивать выдвижение каждого уплотнения с помощью накачки и втягивание каждого уплотнения посредством откачки;each non-filter sector includes at least one pressurized fluid inlet tube that is connected to a supply path that is disposed along the main shaft so as to allow each seal to be extended by pumping and each seal to be retracted by pumping;
каждое уплотнение представляет собой диафрагму, которая прикреплена к нефильтрующему сектору своими периферическими краями и которая включает подвижную основную стенку, которая соединена с периферическими краями посредством соединительной части в форме клина;each seal is a diaphragm which is attached to the non-filtering sector by its peripheral edges and which includes a movable main wall which is connected to the peripheral edges by a wedge-shaped connecting part;
зубья гребней прикреплены к краям желоба;the teeth of the combs are attached to the edges of the groove;
каждый зуб гребня наклонен вниз от основного вала к наружной стороне, чтобы облегчать протекание к наружной стороне желоба порций шлама, образованных смесью текучей среды, применяемой при высвобождении фильтровальных осадков, удаленных из фильтровальных секторов;each tooth of the comb is inclined downward from the main shaft to the outer side to facilitate the flow to the outer side of the trough of portions of slurry formed by the mixture of fluid used in the release of filter cakes removed from the filter sectors;
основной вал оснащен первым клапаном поточного типа, который дает возможность перекрывать первый потокопровод, когда первая серия из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска подвергается операции высвобождения, и вторым клапаном поточного типа, который позволяет перекрывать второй потокопровод, когда вторая серия из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска подвергается операции высвобождения;the main shaft is equipped with a first flow type valve that allows the first flow line to be closed when the first series of at least one filter sector of each disk undergoes a release operation, and a second flow type valve that allows the second flow line to be closed when the second series of at least one one filter sector of each disk undergoes a release operation;
вращающийся фильтр включает множество дисков;the rotating filter includes a plurality of disks;
желоб находится в зацеплении внутри бака, который включает бункер, который расположен под желобом для извлечения шлама, образующегося в результате высвобождения;the chute is engaged within a tank, which includes a hopper that is located below the chute for collecting slurry resulting from the release;
распыляющее устройство для высвобождения включает верхнюю камеру, снабженную по меньшей мере одним отверстием для подачи текучей среды для высвобождения, и включает серию проколов, которые размещены над диском или дисками таким образом, что повышение давления текучей среды для высвобождения в верхней камере приводит к выбрасыванию струй высвобождения к основным поверхностям фильтровальных секторов.the spray release device includes an upper chamber provided with at least one opening for supplying release fluid, and includes a series of punctures that are positioned above the disk or disks such that increasing pressure of the release fluid in the upper chamber causes release jets to be ejected to the main surfaces of the filter sectors.
В изобретении также предложен способ фильтрации для разделения суспензии на жидкость / твердые вещества с помощью вращающегося фильтра, включающего желоб, содержащий суспензию, устройство для распыления текучей среды для высвобождения и по меньшей мере один диск, который соединен без возможности вращения с основным валом, причем каждый диск частично погружен в суспензию и каждый диск включает множество фильтровальных секторов, при этом каждый фильтровальный сектор включает структурный элемент, который покрыт фильтровальной средой, и проход для его соединения с потокопроводом, расположенным вдоль основного вала, причем способ включает в себя следующие операции:The invention also provides a filtration method for separating a suspension into liquid/solids using a rotating filter including a trough containing the suspension, a device for spraying a fluid for release, and at least one disk that is non-rotatably connected to a main shaft, each the disk is partially immersed in the suspension and each disk includes a plurality of filter sectors, wherein each filter sector includes a structural element that is coated with a filter medium and a passage for connecting it to a flow line located along the main shaft, the method including the following steps:
a) фильтрацию суспензии на каждом диске с помощью первой или второй серии из по меньшей мере одного фильтровального сектора;a) filtering the suspension on each disk using a first or second series of at least one filter sector;
b) высвобождение, на каждом диске, на первой или второй серии из по меньшей мере одного фильтровального сектора посредством распыления текучей среды для высвобождения, при этом способ отличается тем, что он включает номинальный рабочий цикл, во время которого операция фильтрации на первой серии из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска выполняется одновременно с операцией высвобождения на второй серии из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска, причем основной вал приводится в первое угловое по- 2 043521 ложение, когда первая серия из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска пропитывается суспензией и когда вторая серия из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска расположена над суспензией; и операция фильтрации на второй серии из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска выполняется одновременно с операцией высвобождения на первой серии из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска, причем основной вал приводится во второе угловое положение, когда вторая серия из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска пропитывается суспензией и когда первая серия из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска расположена над суспензией.b) releasing, on each disk, a first or second series of at least one filter sector by spraying a release fluid, the method characterized in that it includes a nominal duty cycle during which a filtration operation on the first series of of at least one filter sector of each disk is performed simultaneously with a release operation on a second series of at least one filter sector of each disk, the main shaft being driven to a first angular position when the first series of at least one filter sector of each disk is impregnated with the suspension and when the second series of at least one filter sector of each disk is located above the suspension; and a filtering operation on a second series of at least one filter sector of each disk is performed simultaneously with a release operation on a first series of at least one filter sector of each disk, the main shaft being driven to a second angular position when the second series of at least one the filter sector of each disk is impregnated with the suspension and when the first series of at least one filter sector of each disk is located above the suspension.
В соответствии с другими преимущественными признаками настоящего способа основной вал включает первый потокопровод, который сообщается с первой серией из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска, и второй потокопровод, который отделен от первого потокопровода и сообщается со второй серией из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска, и во время операции высвобождения на первой серии из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска первый потокопровод перекрыт, и во время операции высвобождения на второй серии из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска второй потокопровод перекрыт;In accordance with other advantageous features of the present method, the main shaft includes a first flow line that communicates with a first series of at least one filter sector of each disk, and a second flow line that is separate from the first flow line and communicates with a second series of at least one filter sector each disk, and during the release operation on the first series of at least one filter sector of each disk, the first flow path is blocked, and during the release operation on the second series of at least one filter sector of each disk, the second flow path is blocked;
каждой операции высвобождения предшествует этап уплотнения, во время которого между каждым диском и зубьями гребня устанавливается плотный контакт, и за каждой операцией высвобождения следует этап снятия уплотнения, во время которого плотный контакт снимается;each release operation is preceded by a sealing step during which close contact is established between each disc and the teeth of the comb, and each release operation is followed by a seal release step during which the tight contact is released;
этап уплотнения состоит в приведении втягиваемых частей уплотнении в выдвинутое состояние, когда они обеспечивают плотный контакт, а этап снятия уплотнения состоит в приведении упомянутых втягиваемых частей во втянутое состояние, в котором они обеспечивают снятие упомянутого плотного контакта;the sealing step consists of bringing the retractable parts of the seal into an extended state in which they provide close contact, and the seal release step consists of bringing said retractable parts into a retracted state in which they provide the release of said tight contact;
уплотнения выдвигаются с помощью накачки, возникающей в результате повышения давления на линии для текучей среды, которая снабжает по меньшей мере два нефильтрующих сектора на каждом диске, размещенные между двумя сериями из по меньшей мере одного фильтровального сектора каждого диска, через канал подачи, расположенный вдоль основного вала, и упомянутые уплотнения втягиваются с помощью откачки, возникающей в результате падения давления на упомянутой линии для текучей среды;the seals are advanced by pumping resulting from increased pressure in the fluid line that supplies at least two non-filter sectors on each disk, located between two series of at least one filter sector of each disk, through a supply channel located along the main shaft, and said seals are drawn in by pumping resulting from a pressure drop across said fluid line;
во время номинального цикла основной вал управляется в перемежающемся порядке, чтобы обеспечивать поворот на 180° в направлении по часовой стрелке и затем против часовой стрелки между первым угловым положением и вторым угловым положением;during the nominal cycle, the main shaft is alternately controlled to rotate 180° in a clockwise and then counterclockwise direction between the first angular position and the second angular position;
порции шлама, образующиеся в результате операций высвобождения, частично впрыскиваются обратно в подающий контур устройства для орошения дисков во время операций высвобождения.portions of sludge resulting from the release operations are partially injected back into the feed circuit of the device to irrigate the discs during the release operations.
Специалист в данной области может также определить дополнительные преимущества при изучении примеров ниже, проиллюстрированных следующими сопроводительными графическими материалами:One skilled in the art may also recognize additional benefits by examining the examples below, illustrated by the following accompanying graphics:
фиг. 1 представляет собой вид в перспективе в продольном сечении в соответствии с плоскостью I-I на фиг. 2, изображающий вращающийся фильтр в соответствии с настоящим изобретением;fig. 1 is a perspective view in longitudinal section corresponding to plane I-I in FIG. 2 showing a rotating filter in accordance with the present invention;
фиг. 2 представляет собой вид в поперечном сечении в соответствии с плоскостью II-II, изображающий вращающийся фильтр на фиг. 1;fig. 2 is a cross-sectional view according to plane II-II showing the rotating filter of FIG. 1;
фиг. 3 представляет собой вид в продольном сечении в соответствии с плоскостью III-III, изображающий выдвижение уплотнений, в данном случае накачку диафрагм, которыми оснащены нефильтрующие секторы вращающегося фильтра на фиг. 1;fig. 3 is a longitudinal sectional view according to plane III-III, showing the extension of the seals, in this case the pumping of the diaphragms, with which the non-filtering sectors of the rotating filter in FIG. 1;
фиг. 4 представляет собой перспективный вид в разрезе, изображающий часть вращающегося фильтра на фиг. 1;fig. 4 is a perspective cross-sectional view showing a portion of the rotating filter in FIG. 1;
фиг. 5 представляет собой вид в перспективе, изображающий нефильтрующий сектор вращающегося фильтра на фиг. 1, оснащенный диафрагмами;fig. 5 is a perspective view showing the non-filtering sector of the rotary filter of FIG. 1, equipped with diaphragms;
фиг. 6 представляет собой вид в поперечном сечении в соответствии с плоскостью IV-IV на фиг. 5, изображающий нефильтрующий сектор вращающегося фильтра, когда диафрагмы откачаны;fig. 6 is a cross-sectional view corresponding to plane IV-IV in FIG. 5, showing the non-filtering sector of the rotating filter when the diaphragms are evacuated;
фиг. 7 представляет собой вид в поперечном сечении в соответствии с плоскостью IV-IV на фиг. 5, изображающий нефильтрующий сектор вращающегося фильтра, когда диафрагмы накачаны;fig. 7 is a cross-sectional view corresponding to plane IV-IV in FIG. 5, showing the non-filtering sector of the rotating filter when the diaphragms are inflated;
фиг. 8 представляет собой схематический вид, изображающий первый этап способа фильтрации в соответствии с настоящим изобретением, когда основной вал вращающегося фильтра занимает первое угловое положение и во время которого одновременно начинается фильтрация на первой серии фильтровальных секторов каждого диска, происходит кручение осадков на второй серии фильтровальных секторов каждого диска и диафрагмы на нефильтрующих секторах накачиваются;fig. 8 is a schematic view depicting the first stage of the filtration method in accordance with the present invention, when the main shaft of the rotating filter occupies the first angular position and during which filtration simultaneously begins on the first series of filter sectors of each disk, and torsion of the sediment occurs on the second series of filter sectors of each the disk and diaphragm on the non-filtering sectors are inflated;
фиг. 9 представляет собой схематический вид, изображающий второй этап способа фильтрации в соответствии с настоящим изобретением, когда основной вал вращающегося фильтра занимает то же угловое положение и во время которого одновременно продолжается фильтрация на первой серии фильтровальных секторов, выполняется операция высвобождения на второй серии фильтровальных секторов и диафрагмы на нефильтрующих секторах приводятся в накачанное состояние;fig. 9 is a schematic view showing the second stage of the filtration method according to the present invention, when the main shaft of the rotary filter is in the same angular position and during which filtration on the first series of filter sectors is simultaneously continued, a release operation is performed on the second series of filter sectors and the diaphragm on non-filtering sectors they are brought to an inflated state;
фиг. 10 представляет собой схематический вид, изображающий третий этап способа фильтрации вfig. 10 is a schematic view showing the third step of the filtering method in
- 3 043521 соответствии с настоящим изобретением, когда основной вал вращающегося фильтра остается в том же угловом положении и во время которого одновременно продолжается фильтрация на первой серии фильтровальных секторов и диафрагмы на нефильтрующих секторах откачиваются;- 3 043521 in accordance with the present invention, when the main shaft of the rotating filter remains in the same angular position and during which simultaneously filtration continues on the first series of filter sectors and the diaphragms on the non-filter sectors are pumped out;
фиг. 11 представляет собой схематический вид, изображающий четвертый этап способа фильтрации в соответствии с настоящим изобретением, во время которого основной вал поворачивается во второе угловое положение;fig. 11 is a schematic view showing the fourth step of the filtration method according to the present invention, during which the main shaft is rotated to the second angular position;
фиг. 12 представляет собой вид в продольном сечении в соответствии с плоскостью III-III, изображающий уплотнение посредством накачки диафрагм во время первого этапа, показанного на фиг. 8;fig. 12 is a longitudinal sectional view according to the III-III plane showing compaction by inflating the diaphragms during the first step shown in FIG. 8;
фиг. 13 представляет собой вид в продольном сечении в соответствии с плоскостью III-III, изображающий накачанное состояние диафрагм во время второго этапа, показанного на фиг. 9;fig. 13 is a longitudinal sectional view according to plane III-III showing the inflated state of the diaphragms during the second stage shown in FIG. 9;
фиг. 14 представляет собой вид в продольном сечении в соответствии с плоскостью III-III, изображающий снятие уплотнения посредством откачки диафрагм во время третьего этапа, показанного на фиг. 10;fig. 14 is a longitudinal sectional view according to plane III-III showing seal removal by pumping out the diaphragms during the third step shown in FIG. 10;
фиг. 15 представляет собой вид в продольном сечении в соответствии с плоскостью III-III, изображающий откачанное состояние диафрагм во время четвертого этапа, показанного на фиг. 11.fig. 15 is a longitudinal sectional view according to plane III-III showing the evacuated state of the diaphragms during the fourth stage shown in FIG. eleven.
На фиг. 1 показан вращающийся фильтр 10, предназначенный для оснащения промышленной установки для разделения суспензии на жидкость/твердые вещества.In fig. 1 shows a rotating filter 10 intended to equip an industrial plant for separating a suspension into liquid/solids.
В остальной части описания в качестве примера, не имеющего ограничительного характера, будет использована ориентация в соответствии с опорной точкой V, L, Т, определяющей вертикальную, продольную и поперечную ориентации, показанные на фиг. 1. Кроме того, идентичные или аналогичные элементы могут быть обозначены одинаковыми ссылочными позициями.In the remainder of the description, by way of non-limiting example, the orientation will be used in accordance with the reference point V, L, T defining the vertical, longitudinal and transverse orientations shown in FIG. 1. In addition, identical or similar elements may be designated by the same reference numerals.
В соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг. 1, вращающийся фильтр 10 включает желоб 12 и множество дисков 14, которые соединены без возможности вращения с основным валом 16. В данном случае основной вал 16 установлен так, чтобы иметь возможность вращения вокруг продольной оси А1, которая проходит в продольном направлении через бак 18, содержащий желоб 12 и диски 14.According to the embodiment shown in FIG. 1, the rotary filter 10 includes a trough 12 and a plurality of disks 14 that are non-rotatably connected to a main shaft 16. Here, the main shaft 16 is mounted so as to be rotatable about a longitudinal axis A1 which extends longitudinally through the tank 18, containing a chute 12 and discs 14.
Как показано, в частности, на фиг. 2 и 3, желоб 12 по существу имеет форму полуцилиндра, открытого в верхней части, имеющего диаметр, немного больший, чем диаметр дисков 14. Желоб 12 предназначен для подачи суспензии в данном случае посредством питающей трубки 20.As shown in particular in FIG. 2 and 3, the trough 12 is essentially in the shape of a half-cylinder, open at the top, having a diameter slightly larger than the diameter of the disks 14. The trough 12 is designed to supply slurry, in this case via a feed tube 20.
В данном случае желоб 12 подвешен в центре бака 18. В данном варианте осуществления бак 18 включает основную цилиндрическую стенку 22, имеющую вертикальную ось А2, причем основная цилиндрическая стенка 22 продолжается на ее нижнем осевом конце 24 бункером 26 и на ее верхнем осевом конце 28 крышкой 30 в форме колокола.Here, the chute 12 is suspended in the center of the tank 18. In this embodiment, the tank 18 includes a main cylindrical wall 22 having a vertical axis A2, the main cylindrical wall 22 being continued at its lower axial end 24 by a hopper 26 and at its upper axial end 28 by a lid 30 bell shaped.
В соответствии с показанным вариантом осуществления вращающийся фильтр 10 предназначен для работы под давлением, т.е. камеру, ограниченную баком 18, помещают под давлением выше атмосферного давления, чтобы вызвать прохождение фильтрата через диски 14, затем к внутренней части основного вала 16 и, наконец, к выходному каналу основного вала 16, как будет более подробно показано далее.According to the illustrated embodiment, the rotary filter 10 is designed to operate under pressure, i.e. the chamber defined by the tank 18 is placed under pressure above atmospheric pressure to cause the filtrate to pass through the disks 14, then to the inside of the main shaft 16 and finally to the outlet channel of the main shaft 16, as will be shown in more detail below.
В данном случае распыляющее устройство 32 размещено в крышке 30 над дисками 14. В соответствии с показанным вариантом осуществления распыляющее устройство 32 включает сферический колпак 34, который в данном случае напаян на стенку 36 в форме усеченного конуса крышки 30 так, чтобы сформировать в верхней части бака 18 верхнюю камеру 38, которая способна содержать текучую среду для высвобождения. Сферический колпак 34 включает серию проколов 40, которые расположены над дисками 14 таким образом, что повышение давления текучей среды для высвобождения в верхней камере 38 приводит к выбросу струй высвобождения J1 через проколы 40 к дискам 14. Распыляющее устройство 32 по существу функционирует наподобие насадки для душа.In this case, the spray device 32 is located in the cover 30 above the discs 14. In accordance with the illustrated embodiment, the spray device 32 includes a spherical cap 34, which in this case is soldered to the wall 36 in the shape of a truncated cone of the cover 30 so as to form at the top of the tank 18, an upper chamber 38 that is capable of containing a release fluid. The spherical cap 34 includes a series of punctures 40 that are positioned above the discs 14 such that increasing pressure of the release fluid in the upper chamber 38 causes release jets J1 to be ejected through the punctures 40 to the discs 14. The spray device 32 functions substantially like a shower head. .
Крышка 30 преимущественно снабжена люком 42 доступа, который дает возможность упростить очистку и техническое обслуживание распыляющего устройства 32. В данном случае люк 42 доступа снабжен отверстием 44 для подачи текучей среды для высвобождения.The cover 30 is advantageously provided with an access hatch 42, which makes it possible to simplify cleaning and maintenance of the spray device 32. In this case, the access hatch 42 is provided with an opening 44 for supplying a release fluid.
В соответствии с другим преимущественным вариантом осуществления проколы 40 могут быть оснащены форсунками, которые выполнены с возможностью формирования струй J1 высвобождения, которые являются плоскими или имеют любую другую форму, направленных на основные поверхности, т.е. радиальные поверхности, дисков 14.According to another advantageous embodiment, the punctures 40 can be equipped with nozzles that are configured to form release jets J1 that are flat or have any other shape directed towards the main surfaces, i.e. radial surfaces, 14 disks.
В остальной части описания для дисковых элементов или дисковых секторов под основной поверхностью понимается радиальная поверхность, т.е. поверхность, которая проходит в поперечной плоскости относительно оси диска.In the rest of the description for disk elements or disk sectors, the main surface is understood to be the radial surface, i.e. a surface that extends in a transverse plane relative to the axis of the disk.
В соответствии с показанным вариантом осуществления фланцы 46, в данном случае в форме пластин, параллельных дискам 14, фиксируют на нижней поверхности сферического колпака 34 с обеих сторон стопки, образованной всеми дисками 14 вращающегося фильтра 10, так, чтобы образовать зону распыления над дисками 14.In accordance with the illustrated embodiment, flanges 46, in this case in the form of plates parallel to the disks 14, are fixed to the lower surface of the spherical cap 34 on both sides of the stack formed by all the disks 14 of the rotating filter 10, so as to form a spray zone above the disks 14.
Следует отметить, что фланцы 46 также способствуют усилению жесткости сферического колпака 34 наподобие армирующих ребер.It should be noted that the flanges 46 also serve to enhance the rigidity of the spherical cap 34 in a manner similar to reinforcing ribs.
Бункер 26 заканчивается на его нижнем осевом конце втулкой 48, которая позволяет извлекать шлам, получаемый в результате операции высвобождения.The hopper 26 ends at its lower axial end with a sleeve 48 which allows the slurry resulting from the release operation to be removed.
- 4 043521- 4 043521
Текучая среда для высвобождения, которая также может называться очищающей текучей средой, или текучей средой для удаления осадка, или промывочной текучей средой, представляет собой, например, смесь воды и шлама, образующегося в результате операции высвобождения.The release fluid, which may also be called a cleaning fluid, or a descaling fluid, or a rinsing fluid, is, for example, a mixture of water and sludge resulting from the release operation.
В данном случае каждый диск 14 сформирован первой и второй сериями S1, S2 фильтровальных секторов 50, причем вторые серии S1, S2 отделены друг от друга двумя нефильтрующими зонами 52, которые диаметрально противоположны.In this case, each disk 14 is formed by first and second series S1, S2 of filter sectors 50, and the second series S1, S2 are separated from each other by two non-filter zones 52, which are diametrically opposed.
В показанном варианте осуществления каждая серия S1, S2 включает четыре фильтровальных сектора 50 и каждая нефильтрующая зона 52 представляет собой нефильтрующий сектор 54.In the illustrated embodiment, each series S1, S2 includes four filter sectors 50 and each non-filter zone 52 represents a non-filter sector 54.
Следует отметить, что настоящее изобретение также применимо к вращающемуся фильтру 10, в котором серия S1, S2 содержит только один фильтровальный сектор 50.It should be noted that the present invention is also applicable to the rotary filter 10, in which the series S1, S2 contains only one filter sector 50.
Первая серия S1 фильтровальных секторов 50 предназначена для сообщения с первым потокопроводом 56, расположенным в основном валу 16, а вторая серия S2 фильтровальных секторов 50 предназначена для сообщения со вторым потокопроводом 58, расположенным в основном валу 16.The first series S1 of filter sectors 50 is intended for communication with the first flow line 56 located in the main shaft 16, and the second series S2 of filter sectors 50 is intended for communication with the second flow line 58 located in the main shaft 16.
В соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг. 4, каждый фильтровальный сектор 50 включает структурный элемент 60, который покрыт фильтровальной средой 62, например фильтровальной тканью, и по меньшей мере одну трубку 64, в данном случае две, открывающуюся в один из потокопроводов 56, 58 основного вала 16 через соединительные отверстия 66, видимые на фиг. 1.According to the embodiment shown in FIG. 4, each filter sector 50 includes a structural element 60 that is covered with a filter medium 62, such as a filter cloth, and at least one tube 64, in this case two, opening into one of the flow paths 56, 58 of the main shaft 16 through connecting holes 66, visible in Fig. 1.
Структурный элемент 60 служит для поддержки фильтровальной среды 62. Фильтровальная среда 62 формирует внутреннее пространство фильтровального сектора 50, в котором протекает фильтрат.The structural element 60 serves to support the filter medium 62. The filter medium 62 forms the interior of the filter sector 50 in which the filtrate flows.
Преимущественно, как показано на фиг. 3-7, каждый нефильтрующий сектор 54 включает твердую основную часть 68 в форме сектора диска, который в данном случае снабжен сквозными отверстиями 70 и который содержит уплотнение 74, 75 на каждой из основных поверхностей 72, 73.Advantageously, as shown in FIG. 3-7, each non-filter sector 54 includes a solid body 68 in the form of a disk sector, which in this case is provided with through holes 70 and which includes a seal 74, 75 on each of the main surfaces 72, 73.
В данном случае каждое уплотнение 74, 75 представляет собой упруго деформируемую диафрагму 76, 77. В данном случае каждая диафрагма 76, 77 прикреплена к твердой основной части 68 своими периферическими краями 78 с помощью монтажных фланцев 80. Таким образом, периферические края 78 каждой диафрагмы 76, 77 зажаты между монтажными фланцами 80 и твердой основной частью 68.Here, each seal 74, 75 is an elastically deformable diaphragm 76, 77. Here, each diaphragm 76, 77 is attached to the solid body 68 at its peripheral edges 78 by mounting flanges 80. Thus, the peripheral edges 78 of each diaphragm 76 , 77 are clamped between the mounting flanges 80 and the solid body 68.
Каждая диафрагма 76, 77 включает втягиваемую часть 82, которая состоит из подвижной основной стенки 84 и соединительной части 86 в форме клина, которая соединяет подвижную основную стенку 84 с периферическими краями 78. Как видно на фиг. 6, в данном случае соединительная часть 86 имеет S-образный профиль. Упомянутая соединительная часть 86 предназначена для выдвижения, как показано на фиг. 7, и таким образом позволяет перемещать подвижную основную стенку 84 в направлении, противоположном твердой основной части 68.Each diaphragm 76, 77 includes a retractable portion 82 that consists of a movable main wall 84 and a wedge-shaped connecting portion 86 that connects the movable main wall 84 to the peripheral edges 78. As seen in FIG. 6, in this case the connecting part 86 has an S-shaped profile. Said connecting portion 86 is designed to be retractable as shown in FIG. 7, and thus allows the movable main wall 84 to be moved in a direction opposite to the solid main body 68.
Преимущественно каждый фиксирующий фланец 80 включает на стороне подвижной основной стенки 84 вогнутый край 88, который предназначен для соответствия S-образной форме соединительной части 86.Advantageously, each locking flange 80 includes, on the side of the movable main wall 84, a concave edge 88 that is designed to conform to the S-shape of the connecting portion 86.
В данном случае диафрагмы 76, 77 по большей части выполняют из материала типа эластомера или резины, чтобы получить преимущество от достаточной гибкости соединительной части 86, чтобы она подвергалась упругой деформации и таким образом легко возвращалась в исходную форму после деформации.Here, the diaphragms 76, 77 are generally made of an elastomer or rubber type material to take advantage of the connection portion 86 being flexible enough to be elastically deformed and thus easily return to its original shape after deformation.
Материал каждой диафрагмы 76, 77 может преимущественно включать сердцевину, изготовленную из текстиля или другого материала, который дает возможность поддерживать определенную степень структурного напряжения в диафрагме 76, 77.The material of each diaphragm 76, 77 may advantageously include a core made of textile or other material that allows a certain degree of structural stress to be maintained in the diaphragm 76, 77.
Эти диафрагмы 76, 77 не допускают прохождение суспензии. Они не выполняют функцию фильтрации. Они функционируют как уплотнения, как будет более подробно объяснено далее.These diaphragms 76, 77 do not allow the passage of the suspension. They do not perform a filtering function. They function as seals, as will be explained in more detail below.
Впускная трубка 90 для текучей среды под давлением расположена в твердой основной части 68. Впускная трубка 90 сообщается, как показано на фиг. 2, с каналом подачи 92 для текучей среды под давлением, например, для сжатого воздуха, расположенным вдоль основного вала 16, в данном случае внутри, чтобы обеспечить накачку каждой диафрагмы 76, 77 посредством повышения давления. Диафрагмы 76, 77, таким образом, формируют втягиваемые уплотнения.An inlet tube 90 for pressurized fluid is located in the solid body 68. The inlet tube 90 communicates as shown in FIG. 2, with a supply passage 92 for a pressurized fluid, such as compressed air, located along the main shaft 16, in this case internally, to allow each diaphragm 76, 77 to be pumped by increasing pressure. Diaphragms 76, 77 thus form retractable seals.
Твердая основная часть 68, например, сформирована из стального листа или даже другого материала. В данном случае она прикреплена к основному валу 16 с помощью основания 94, которое снабжено, в частности, двумя штифтами 96 и радиальной соединительной трубкой 98, которая сообщается с одной стороны с каналом 92 подачи для текучей среды под давлением и с другой стороны с впускной трубкой 90 для сжатой текучей среды.The solid body 68 is, for example, formed from a steel sheet or even another material. In this case, it is attached to the main shaft 16 by means of a base 94, which is provided, in particular, with two pins 96 and a radial connecting tube 98, which communicates on one side with the supply channel 92 for the pressurized fluid and on the other side with the inlet tube 90 for compressed fluid.
Штифты 96 обеспечивают правильное расположение нефильтрующего сектора 54 на основном валу 16, предотвращая поворот нефильтрующего сектора 54.The pins 96 ensure that the non-filter sector 54 is correctly positioned on the main shaft 16, preventing rotation of the non-filter sector 54.
Начиная с откачанного состояния диафрагм 76, 77, показанного на фиг. 6, подача текучей среды под давлением через впускную трубку 90 приводит к увеличению давления внутри нефильтрующего сектора 54 в полости 100, ограниченной двумя диафрагмами 76, 77 с обеих сторон твердой основной части 68. Увеличение давления в полости 100 обычно приводит к тому, что подвижные основные стенки 84 выдвигаются к наружной стороне нефильтрующего сектора 54, до тех пор пока подвижные основные стенки 84 не войдут в свое накачанное состояние, показанное на фиг. 7.Starting from the evacuated state of the diaphragms 76, 77 shown in FIG. 6, the supply of pressurized fluid through the inlet tube 90 results in an increase in pressure within the non-filter sector 54 in the cavity 100 defined by two diaphragms 76, 77 on either side of the solid body 68. The increase in pressure in the cavity 100 typically causes the movable bodies the walls 84 extend towards the outside of the non-filter sector 54 until the movable main walls 84 enter their inflated state, shown in FIG. 7.
- 5 043521- 5 043521
Как видно, в частности, на фиг. 2, 3 и 4, желоб 12 включает зубья 102 гребней, которые расположены над уровнем суспензии с обеих сторон каждого диска 14. В данном случае каждый зуб 102 гребня прикреплен к продольному краю 104 желоба 12, например, посредством завинчивания и проходит к основному валу 16.As can be seen in particular in FIG. 2, 3 and 4, the groove 12 includes ridge teeth 102, which are located above the slurry level on both sides of each disk 14. Here, each ridge tooth 102 is attached to a longitudinal edge 104 of the groove 12, for example, by screwing and extends to the main shaft 16 .
Для обеспечения достаточной жесткости зубьев 102 гребней каждый зуб 102 гребня включает основную часть, которая имеет по существу форму ласточкина хвоста, имея опорную ножку 106 для фиксации ее по отношению к внутренней поверхности продольного края 104 желоба 12, и стержень 108, который проходит от верхнего конца опорной ножки 106 до свободного конца 110 вблизи основного вала 16. В данном случае каждый зуб 102 гребня включает пластину 112 жесткости, которая проходит под стержнем 108 до опорной ножки 106.To ensure sufficient rigidity of the ridge teeth 102, each ridge tooth 102 includes a body that is substantially dovetail shaped, having a support leg 106 for securing it to the inner surface of the longitudinal edge 104 of the groove 12, and a rod 108 that extends from the upper end. support leg 106 to the free end 110 near the main shaft 16. In this case, each ridge tooth 102 includes a stiffener plate 112 that extends under the shaft 108 to the support leg 106.
Преимущественно первая серия D1 зубьев 102 гребней расположена на одной стороне основного вала 16, а вторая серия D2 зубьев 102 гребней расположена на другой стороне основного вала 16.Advantageously, a first series D1 of ridge teeth 102 is located on one side of the main shaft 16, and a second series D2 of ridge teeth 102 is located on the other side of the main shaft 16.
Таким образом, каждый диск 14 зажимается четырьмя зубьями 102 гребней, двумя принадлежащими к первой серии D1 и двумя принадлежащими ко второй серии D2.Thus, each disk 14 is clamped by four ridge teeth 102, two belonging to the first series D1 and two belonging to the second series D2.
Преимущественно верхняя поверхность 114 стержня 108 каждого зуба 102 гребня наклонена вниз от основного вала 16, что, как будет видно далее, способствует протеканию порций шлама, образующихся в результате операции высвобождения, к наружной стороне желоба 12.Advantageously, the upper surface 114 of the shank 108 of each ridge tooth 102 is inclined downward from the main shaft 16, which, as will be seen, allows the slurry portions generated by the release operation to flow toward the outside of the trough 12.
Как указано выше, основной вал 16 включает два внутренних потокопровода 56, 58, или камеры, которые разделены продольной разделительной стенкой 116. Основной вал 16 предназначен для вращения с помощью приводного устройства 118 между двумя крайними угловыми положениями Р1, Р2: первым угловым положением Р1, которое показано на фиг. 1-3 и в котором первая серия S1 фильтровальных секторов 50 пропитывается суспензией, и вторым угловым положением Р2, которое диаметрально противоположно первому угловому положению Р1 и в котором вторая серия S2 фильтровальных секторов 50 пропитывается суспензией.As stated above, the main shaft 16 includes two internal flow paths 56, 58, or chambers, which are separated by a longitudinal dividing wall 116. The main shaft 16 is designed to be rotated by a drive device 118 between two extreme angular positions P1, P2: a first angular position P1, which is shown in Fig. 1-3 and in which the first series S1 of filter sectors 50 is impregnated with the suspension, and a second angular position P2, which is diametrically opposite to the first angular position P1 and in which the second series S2 of filter sectors 50 is impregnated with the suspension.
В первом угловом положении Р1 все фильтровальные секторы 50 первой серии S1 помещены в желобе 12 под зубьями 102 гребней, тогда как все фильтровальные секторы 50 второй серии S2 помещены над желобом 12 над зубьями 102 гребней. Нефильтрующие секторы 54, которые отделяют серию S1 от серии S2 фильтровальных секторов 50 каждого диска 14, помещены на высоте зубьев 102 гребней таким образом, что накачка диафрагм 76, 77 обеспечивает плотный контакт между диафрагмами 76, 77 и боковыми стенками 120, 121 соседних зубьев 102 гребней в области стержней 108.In the first angular position P1, all filter sectors 50 of the first series S1 are placed in the trough 12 under the ridge teeth 102, while all filter sectors 50 of the second series S2 are placed above the trough 12 above the ridge teeth 102. Non-filter sectors 54, which separate the S1 series from the S2 series of filter sectors 50 of each disk 14, are placed at the height of the ridge teeth 102 in such a way that the pumping of the diaphragms 76, 77 provides close contact between the diaphragms 76, 77 and the side walls 120, 121 of adjacent teeth 102 ridges in the area of the rods 108.
Преимущественно все диски 14, из которых в данном случае имеются восемь, расположены так же, как и желоб 12, относительно основного вала 16. Таким образом, в первом угловом положении Р1 первая серия S1 фильтровальных секторов 50 всех дисков 14 пропитывается суспензией, тогда как вторая серия S2 их фильтровальных секторов 50 расположена над сериями D1, D2 зубьев 102 гребней.Advantageously, all the disks 14, of which in this case there are eight, are located in the same way as the trough 12 relative to the main shaft 16. Thus, in the first angular position P1, the first series S1 of the filter sectors 50 of all disks 14 is impregnated with the suspension, while the second the S2 series of their filter sectors 50 is located above the D1, D2 series of comb teeth 102.
Второе угловое положение Р2 симметрично первому угловому положению Р1 относительно продольной оси А1.The second angular position P2 is symmetrical to the first angular position P1 relative to the longitudinal axis A1.
Преимущественно основной вал 16 оснащен первым клапаном 122 поточного типа, в данном случае находящимся на его заднем по ходу конце, что дает возможность перекрывать первый потокопровод 56 стороны извлечения фильтрата, и вторым клапаном 124 поточного типа, в данном случае находящимся на его заднем по ходу конце, что дает возможность перекрывать второй потокопровод 58 стороны извлечения фильтрата.Advantageously, the main shaft 16 is equipped with a first flow-type valve 122, in this case located at its downstream end, which makes it possible to shut off the first flow line 56 of the filtrate extraction side, and a second flow-type valve 124, in this case located at its downstream end. , which makes it possible to block the second flow line 58 of the filtrate extraction side.
Далее будет описана работа вращающегося фильтра 10, в частности со ссылкой на фиг. 8-15, которые иллюстрируют различные этапы данного способа фильтрации. Следует отметить, что на фиг. 12-15 изображена форма диафрагмы 76, 77 соответственно во время этапов, показанных на фиг. 8-11.The operation of the rotary filter 10 will now be described, particularly with reference to FIG. 8-15, which illustrate the various steps of this filtration method. It should be noted that in FIG. 12-15 show the shape of the diaphragm 76, 77, respectively, during the steps shown in FIG. 8-11.
На вращающийся фильтр 10 непрерывно подают суспензию, так чтобы поддерживать желоб 12 наполненным.The rotating filter 10 is continuously fed with slurry so as to keep the trough 12 full.
На фиг. 8 показан вращающийся фильтр 10 после того, как он уже прошел множество рабочих циклов, так что вторая серия S2 фильтровальных секторов 50, расположенных над сериями D1, D2 зубьев 102 гребней, уже покрыта осадком. Кроме того, бункер 26 уже заполнен шламом, образовавшимся в результате предшествующих этапов высвобождения.In fig. 8 shows the rotating filter 10 after it has already gone through many operating cycles, so that the second series S2 of filter sectors 50 located above the series D1, D2 of ridge teeth 102 is already covered with sediment. In addition, the hopper 26 is already filled with sludge resulting from the previous release steps.
На фиг. 8 показан первый этап способа фильтрации, во время которого суспензия фильтруется первой серией S1 фильтровальных секторов 50, которые опущены в суспензию. Таким образом, под действием давления, преобладающего в баке 18, фильтрат проходит через фильтровальную среду 62 фильтровальных секторов 50. Фильтрат проходит в первый потокопровод 56 основного вала 16, проходящий через соединительные отверстия 66, и откачивается из основного вала 16, проходя через первый клапан 122 поточного типа, который приводится в открытое положение.In fig. 8 shows the first stage of the filtration process, during which the suspension is filtered by a first series S1 of filter sectors 50, which are lowered into the suspension. Thus, under the influence of the pressure prevailing in the tank 18, the filtrate passes through the filter medium 62 of the filter sectors 50. The filtrate passes into the first flow line 56 of the main shaft 16, passing through the connecting holes 66, and is pumped out of the main shaft 16, passing through the first valve 122 in-line type, which is driven to the open position.
Одновременно во время упомянутого первого этапа второй клапан 124 поточного типа приводится в открытое положение. Это обеспечивает положительную разницу между давлением в баке 18 и давлением во втором потокопроводе 58 основного вала 16, что дает возможность выполнять операцию кручения осадка на фильтровальных секторах 50 второй серии S2.Simultaneously, during said first step, the second flow-type valve 124 is driven to the open position. This provides a positive difference between the pressure in the tank 18 and the pressure in the second flow line 58 of the main shaft 16, which makes it possible to perform the operation of torsion of the sediment on the filter sectors 50 of the second series S2.
Одновременно во время упомянутого первого этапа на диафрагмы 76, 77 подается давление, как показано на фиг. 12, чтобы накачать их для установления плотного контакта между зубьями 102 гребнейSimultaneously, during said first stage, pressure is applied to the diaphragms 76, 77, as shown in FIG. 12 to inflate them to establish tight contact between the comb teeth 102
- 6 043521 и нефильтрующими секторами 54.- 6 043521 and non-filtering sectors 54.
На фиг. 9 показан второй этап способа, во время которого суспензия продолжает фильтроваться первой серией S1 фильтровальных секторов 50, поскольку основной вал 16 по-прежнему занимает свое первое угловое положение Р1 и поскольку первый клапан 122 поточного типа по-прежнему открыт.In fig. 9 shows the second stage of the method, during which the suspension continues to be filtered by the first series S1 of filter sectors 50, since the main shaft 16 still occupies its first angular position P1 and since the first flow-type valve 122 is still open.
Одновременно во время упомянутого второго этапа второй клапан 124 поточного типа приводится в закрытое положение. Это создает равновесие между давлением в баке 18 и давлением во втором потокопроводе 58 основного вала 16, что дает возможность выполнять эффективную операцию высвобождения на фильтровальных секторах 50 второй серии S2 с помощью распыляющего устройства 32, которое направляет струи J1 высвобождения на фильтровальные секторы 50 и более конкретно на основные поверхности фильтровальных секторов 50 второй серии S2. Диафрагмы 76, 77 удерживаются в накачанном состоянии на своих нефильтрующих секторах 54.Simultaneously, during said second step, the second flow-type valve 124 is driven to the closed position. This creates an equilibrium between the pressure in the tank 18 and the pressure in the second flow line 58 of the main shaft 16, which makes it possible to perform an effective release operation on the filter sectors 50 of the second series S2 using the spray device 32, which directs the release jets J1 to the filter sectors 50 and more specifically on the main surfaces of the filter sectors 50 of the second series S2. Diaphragms 76, 77 are kept inflated on their non-filtering sectors 54.
Как показано на фиг. 9, в результате операции высвобождения образуется шлам, т.е. смесь текучей среды для высвобождения и твердых частиц, поступающих из осадка. Упомянутый шлам протекает вниз вдоль зубьев 102 гребней к бункеру 26.As shown in FIG. 9, as a result of the release operation, sludge is formed, i.e. a mixture of release fluid and solids coming from the sludge. Said slurry flows down along the ridge teeth 102 to the hopper 26.
Как показано на фиг. 13, уплотнение, достигаемое перед накачкой диафрагм 76, 77, позволяет избежать попадания шлама в желоб 12 посредством прохождения между дисками 14 и зубьями 102 гребней. Это, таким образом, дает возможность обеспечить превосходную эффективность как фильтрации на первой серии S1 фильтровальных секторов 50 в желобе 12, так и высвобождения на второй серии S2 фильтровальных секторов 50.As shown in FIG. 13, the seal achieved before pumping the diaphragms 76, 77 prevents sludge from entering the trough 12 by passing between the discs 14 and the ridge teeth 102. This therefore makes it possible to provide excellent filtration efficiency at both the first series S1 of filter sectors 50 in the trough 12 and the release at the second series S2 of filter sectors 50.
На фиг. 10 показан третий этап способа, во время которого суспензия продолжает фильтроваться посредством первой серии S1 фильтровальных секторов 50, поскольку основной вал 16 по-прежнему занимает свое первое угловое положение Р1 и поскольку первый клапан 122 поточного типа попрежнему открыт.In fig. 10 shows the third stage of the process, during which the suspension continues to be filtered by the first series S1 of filter sectors 50, since the main shaft 16 still occupies its first angular position P1 and since the first flow-type valve 122 is still open.
Одновременно на упомянутом третьем этапе распыляющее устройство 32 отключается, поскольку операция высвобождения завершилась и диафрагмы 76, 77 откачаны, как показано на фиг. 14. Основной вал 16 по-прежнему занимает свое первое угловое положение Р1, а второй клапан 124 поточного типа попрежнему закрыт.Simultaneously, in said third step, the atomizing device 32 is switched off since the release operation is completed and the diaphragms 76, 77 are evacuated, as shown in FIG. 14. The main shaft 16 is still in its first angular position P1, and the second flow type valve 124 is still closed.
Откачка диафрагм 76, 77 дает возможность предотвратить трение диафрагм 76, 77 о соседние зубья 102 гребней, когда основной вал 16 вращается, что может приводить к преждевременному износу.Evacuation of the diaphragms 76, 77 prevents the diaphragms 76, 77 from rubbing against adjacent ridge teeth 102 as the main shaft 16 rotates, which could cause premature wear.
На фиг. 11 показан четвертый этап способа, во время которого основной вал 16 вращается, в данном случае в направлении против часовой стрелки, от своего первого углового положения Р1 к своему второму угловому положению Р2. На фиг. 11 основной вал 16 показан в промежуточном угловом положении Pi между первым угловым положением Р1 и вторым угловым положением Р2.In fig. 11 shows the fourth step of the method, during which the main shaft 16 rotates, in this case in a counterclockwise direction, from its first angular position P1 to its second angular position P2. In fig. 11, the main shaft 16 is shown at an intermediate angular position Pi between the first angular position P1 and the second angular position P2.
Во время упомянутого четвертого этапа первый клапан 122 поточного типа удерживается в открытом положении, что дает возможность продолжать фильтрацию в фильтровальных секторах 50 первой серии S1, при условии что они пропитываются суспензией. Как видно на фиг. 11, фильтровальные секторы 50 первой серии S1, которые выходят из суспензии, начинают свой этап кручения, тогда как те, которые по-прежнему пропитываются суспензией, продолжают фильтрацию.During said fourth step, the first flow-type valve 122 is held in an open position, allowing filtration to continue in the filter sectors 50 of the first series S1, provided they are saturated with the slurry. As can be seen in FIG. 11, the filter sectors 50 of the first series S1 that leave the suspension begin their spinning phase, while those that are still saturated with the suspension continue filtration.
Во время упомянутого четвертого этапа второй клапан 124 поточного типа удерживается в закрытом положении таким образом, что фильтровальные секторы 50 второй серии S2, постепенно входя в желоб 12, не начинают фильтрацию.During said fourth step, the second flow-type valve 124 is held in a closed position such that the filter sectors 50 of the second series S2, gradually entering the trough 12, do not begin filtration.
Во время четвертого этапа диафрагмы 76, 77 остаются откачанными, как показано на фиг. 15.During the fourth stage, the diaphragms 76, 77 remain evacuated, as shown in FIG. 15.
В конце четвертого этапа, после поворота на 180° против часовой стрелки относительно первого углового положения Р1, основной вал 16 занимает свое второе угловое положение Р2, причем фильтровальные секторы 50 первой серии S1 находятся в верхнем положении над сериями D1, D2 зубьев 102 гребней, в то время как фильтровальные секторы 50 второй серии S2 пропитываются суспензией.At the end of the fourth stage, after turning 180° counterclockwise relative to the first angular position P1, the main shaft 16 takes its second angular position P2, and the filter sectors 50 of the first series S1 are in the upper position above the series D1, D2 of the ridge teeth 102, in while the filter sectors 50 of the second series S2 are impregnated with the suspension.
Таким образом, как показано на фиг. 8 и 12, после четвертого этапа снова начинается первый этап, но включающий фильтрацию посредством второй серии S2 фильтровальных секторов 50 в нижней части и включающий кручение посредством первой серии S1 фильтровальных секторов 50 в верхней части.Thus, as shown in FIG. 8 and 12, after the fourth stage, the first stage begins again, but including filtration through a second series S2 of filter sectors 50 in the lower part and including torsion through a first series S1 of filter sectors 50 in the upper part.
Полный номинальный рабочий цикл, таким образом, включает вышеуказанные четыре этапа, повторяемые дважды так, что серия S1 и серия S2 фильтровальных секторов 50 переходят к фильтрации и высвобождению.The complete nominal operating cycle thus includes the above four steps repeated twice so that the S1 series and S2 series of the filter sectors 50 proceed to filtration and release.
Предпочтительно в конце номинального рабочего цикла основной вал 16 поворачивается в обратном направлении, в данном случае в направлении по часовой стрелке, чтобы вернуться к своему первому угловому положению Р1 из второго углового положения Р2.Preferably, at the end of the nominal operating cycle, the main shaft 16 is rotated in the opposite direction, in this case in a clockwise direction, to return to its first angular position P1 from the second angular position P2.
Поворот в направлении по часовой стрелке и против часовой стрелки в перемежающемся порядке, в частности, дает возможность избежать скручивания управляющих кабелей клапанов 122, 124 поточного типа, которые находятся на основном валу 16. Это также облегчает расположение средства для подачи текучей среды под давлением в каналы 92 подачи основного вала 16.Rotation in a clockwise and counterclockwise direction in an alternating manner, in particular, makes it possible to avoid twisting of the control cables of the flow type valves 122, 124, which are located on the main shaft 16. This also facilitates the positioning of the means for supplying pressurized fluid to the channels 92 feeds of the main shaft 16.
Преимущественно часть порций шлама, образующихся на этапах высвобождения, извлекают на выходе бункера 26, затем частично впрыскивают обратно в подающий контур распыляющего устройства 32. Таким образом формируют часть текучей среды для высвобождения. Ее рециркуляция дает возможностьAdvantageously, a portion of the slurry portions generated during the release steps are recovered at the outlet of the hopper 26, then partially injected back into the feed circuit of the spray device 32. Thus, a portion of the release fluid is formed. Its recycling makes it possible
- 7 043521 снижать потребление других текучих сред для высвобождения и сводить к минимуму объем образующихся порций шлама независимо от времени формирования осадка.- 7 043521 reduce the consumption of other release fluids and minimize the volume of sludge batches generated, regardless of the time of sludge formation.
Вращающийся фильтр 10 и способ фильтрации в соответствии с настоящим изобретением особенно подходят для промышленных установок, в которых желательно минимизировать время формирования осадка, например если желательно, чтобы время формирования осадка составляло менее 2 мин.The rotary filter 10 and the filtration method in accordance with the present invention are particularly suitable for industrial installations in which it is desirable to minimize the time of sediment formation, for example, where it is desired to have a sediment formation time of less than 2 minutes.
Например, можно реализовать способ фильтрации в соответствии с настоящим изобретением, ограничивающий первый этап до 15 с, второй этап до 90 с, третий этап до 5 с и четвертый этап до 10 с.For example, the filtering method of the present invention may be implemented limiting the first stage to 15 seconds, the second stage to 90 seconds, the third stage to 5 seconds, and the fourth stage to 10 seconds.
Преимущество вращающегося фильтра 10 в соответствии с настоящим изобретением заключается в том, что он облегчает операции технического обслуживания. Например, удаление крышки 30 дает возможность получать доступ к внутренней части бака 18 и относительно легко удалять основной вал 16 или диски 14 для замены фильтровальной среды 62. Аналогичным образом люк 42 доступа, расположенный в крышке 30, позволяет получать легкий доступ к распыляющему устройству 32 для его очистки и для разблокирования проколов 40, которые могут быть засорены из-за рециркуляции шлама.The advantage of the rotating filter 10 in accordance with the present invention is that it facilitates maintenance operations. For example, removal of the cover 30 allows access to the interior of the tank 18 and relatively easy removal of the main shaft 16 or discs 14 to replace the filter media 62. Likewise, an access hatch 42 located in the cover 30 allows easy access to the spray device 32 for cleaning it and to unblock punctures 40 that may become clogged due to sludge recirculation.
В соответствии с вариантом вышеописанное распыляющее устройство 32 может быть заменено наклонным устройством, снабженным множеством распыляющих форсунок, распределенных над дисками 14.According to an option, the above-described spray device 32 can be replaced by an inclined device equipped with a plurality of spray nozzles distributed above the disks 14.
Конечно, настоящее изобретение также относится к вращающемуся фильтру 10, работающему в условиях вакуума, где жидкая фаза суспензии отсасывается через фильтровальные секторы 50 и через потокопроводы 56, 58 основного вала 16.Of course, the present invention also relates to a rotating filter 10 operating under vacuum conditions, where the liquid phase of the suspension is sucked through the filter sectors 50 and through the flow lines 56, 58 of the main shaft 16.
В соответствии с вариантом (не показан) зубья 102 гребней могут быть установлены на желобе 12 таким образом, чтобы допускать перемещение между активным положением, как показано на фиг. 2-4, где они находятся в плотном контакте с нефильтрующими секторами 54, и втянутым положением, в котором они больше не находятся в контакте с нефильтрующими секторами 54. В данном случае можно не использовать диафрагмы 76, 77, и зубья 102 гребней приводятся во втянутое положение во время третьего и четвертого этапа, чтобы обеспечить вращение дисков 14.In an embodiment (not shown), the ridge teeth 102 may be mounted on the groove 12 to allow movement between active positions, as shown in FIG. 2-4, where they are in close contact with the non-filter sectors 54, and a retracted position in which they are no longer in contact with the non-filter sectors 54. In this case, the diaphragms 76, 77 can be omitted and the ridge teeth 102 are driven into a retracted position. position during the third and fourth stages to ensure the rotation of the discs 14.
Список ссылочных позиций.List of reference positions.
- Вращающийся фильтр;- Rotating filter;
- желоб;- gutter;
- диски;- disks;
- основной вал;- main shaft;
- бак;- tank;
- питающая трубка;- feeding tube;
- основная цилиндрическая стенка;- main cylindrical wall;
- нижний осевой конец;- lower axial end;
- бункер;- bunker;
- верхний осевой конец;- upper axial end;
- крышка;- lid;
- распыляющее устройство;- spraying device;
- сферический колпак;- spherical cap;
- стенка в форме усеченного конуса;- wall in the shape of a truncated cone;
- верхняя камера;- upper chamber;
- проколы;- punctures;
- люк доступа;- access hatch;
- отверстие для подачи;- feed hole;
- фланцы;- flanges;
- втулка;- bushing;
- фильтровальные секторы;- filter sectors;
- нефильтрующие зоны;- non-filtering zones;
- нефильтрующие секторы;- non-filtering sectors;
- первый потокопровод;- first flow pipeline;
- второй потокопровод;- second flow pipeline;
- структурные элементы;- structural elements;
- фильтровальная среда;- filter medium;
- проходы;- passages;
- соединительные отверстия;- connecting holes;
- твердые основные части;- solid main parts;
- сквозные отверстия;- through holes;
, 73 - основные поверхности;, 73 - main surfaces;
, 75 - уплотнения;, 75 - seals;
, 77 - диафрагмы;, 77 - diaphragm;
- периферические края;- peripheral edges;
- монтажные фланцы;- mounting flanges;
--
Claims (21)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA043521B1 true EA043521B1 (en) | 2023-05-30 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5549824A (en) | Filter apparatus including stacked intake and discharge plates | |
RU2671355C2 (en) | Filter for continuous filtration of suspension under pressure | |
KR100538306B1 (en) | Self-cleaning filtering system | |
KR100630372B1 (en) | Filtering Device | |
KR101820959B1 (en) | Filtration System with Real-time Cleaning Function | |
EA043521B1 (en) | ROTATING FILTER AND RELATED FILTRATION METHOD | |
JP2003534912A (en) | Centrifuge by sieve system and method of operating the same | |
CN101072616A (en) | Filter device and method for purifying polluted liquids | |
US20230201747A1 (en) | Rotary filter and associated filtering method | |
JP2998552B2 (en) | Rotary drum type solid-liquid separator | |
RU2503622C1 (en) | Effluents industrial effluents treatment plant | |
US2149252A (en) | Process and apparatus for dewatering materials | |
KR100193751B1 (en) | Centrifuge for Solid and Liquid Separation | |
KR200370318Y1 (en) | Self-Cleaning Filtering System | |
CN107050981B (en) | Circulation cleaning filtering equipment | |
US5238566A (en) | Fluid strainer | |
KR102263861B1 (en) | Ballast Water Treatment Apparatus For Ship | |
KR20190022261A (en) | Filtration System with Real-time Cleaning Function | |
SU1043882A1 (en) | Centrifuge | |
RU2266154C1 (en) | Precoat filter | |
JP2002346313A (en) | Filter apparatus | |
RU2661215C1 (en) | Water cartridge filtering unit for water treating | |
SU929160A1 (en) | Filter for separating suspensions | |
RU35604U1 (en) | CENTRIFUGE FOR SEPARATION OF SUSPENSIONS | |
JP5299784B2 (en) | Leaf filter shaft sealing device and method |