RU130233U1

RU130233U1 - VACUUM FILTER

Info

Publication number: RU130233U1
Application number: RU2013108161/05U
Authority: RU
Inventors: Марина Владимировна Рыльникова; Дмитрий Николаевич Радченко; Ильдар Мухаметович Кутлубаев; Ильяс Харисович Ахмедьянов
Priority date: 2013-02-25
Filing date: 2013-02-25
Publication date: 2013-07-20

Abstract

1. Вакуум-фильтр, содержащий питающее, разгрузочное устройства, полые фильтровальные камеры, обтянутые с внутренней стороны фильтрующими элементами и сгруппированные в секции на раме, соединенной с питающим и разгрузочным устройствами через запорные клапаны, при этом каждая фильтровальная камера соединена с системой создания вакуума и подачи сжатого воздуха, отличающийся тем, что рама выполнена в виде замкнутой полости, ограниченной секциями и плоскими стенками, сужающимися к разгрузочному устройству, фильтрующие элементы обращены к замкнутой полости, отделены от нее герметичным кожухом, образующим совместно с секциями дополнительную полость, открытую со стороны разгрузочного устройства и соединенную в верхней части с питающим устройством через патрубок с клапаном.2. Вакуум-фильтр по п.1, отличающийся тем, что часть герметичного кожуха со стороны разгрузочного устройства выполнена по круговой поверхности, центр кривизны которой лежит в зоне дополнительной полости.1. A vacuum filter containing a supply, discharge, hollow filter chambers, fitted on the inside with filter elements and grouped in a section on a frame connected to the supply and discharge devices through shut-off valves, each filter chamber being connected to a vacuum system and compressed air supply, characterized in that the frame is made in the form of a closed cavity, limited by sections and flat walls, tapering to the discharge device, the filter elements are facing closed cavity, separated from it by a hermetic casing, forming, together with the sections, an additional cavity open from the discharge device and connected in the upper part to the supply device through a pipe with a valve. 2. The vacuum filter according to claim 1, characterized in that part of the sealed casing from the side of the discharge device is made on a circular surface, the center of curvature of which lies in the zone of the additional cavity.

Description

Полезная модель относится к технике обезвоживания шламов, пульпы и может быть использована для обезвоживания хвостов обогатительных фабрик для использования их при приготовлении закладочной смеси.The utility model relates to the technique of dewatering sludge, pulp and can be used for dewatering the tailings of concentration plants for use in preparing the filling mixture.

Известен сгуститель, содержащий каскад наклонно установленных фильтрующих сит, каждое из которых снабжено приспособлением для регулирования угла наклона и расположено под углом, увеличивающимся на 5…10° относительно предыдущего сита (см. а.с. СССР №1308360, B01D 25/04).A thickener is known that contains a cascade of obliquely mounted filter screens, each of which is equipped with a device for adjusting the angle of inclination and is located at an angle increasing by 5 ... 10 ° relative to the previous screen (see AS USSR No. 1308360, B01D 25/04).

Недостатком известного устройства является низкая производительность, обусловленная неэффективностью системы регенерации фильтрующих сит. Сжатый воздух, подаваемый в коллектор и распределительные трубы, не обеспечивает сброс липкого материала со всей поверхности сита. Сброс происходит лишь там, где гидравлическое сопротивление будет наименьшим. На оставшейся поверхности сита происходит накопление липкого материала и сокращение эффективной площади, обеспечивающей фильтрацию воды.A disadvantage of the known device is the low productivity due to the inefficiency of the regeneration system of the filtering sieves. Compressed air supplied to the manifold and distribution pipes does not discharge sticky material from the entire surface of the sieve. The discharge occurs only where the hydraulic resistance is the smallest. On the remaining surface of the sieve, sticky material accumulates and the effective area that provides water filtration is reduced.

Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству является вакуумный - фильтр, содержащий питающее загрузочное, разгрузочное устройства, полые фильтровальные камеры, обтянутые с внутренней стороны фильтрующими элементами и сгруппированными в секции на раме, соединенной с питающим и разгрузочным устройствами через запорные клапаны, при этом каждая фильтровальная камера соединена с системой создания вакуума и подачи сжатого воздуха. Кроме того, каждая секция включает жестко закрепленный на раме средний фильтрующий элемент и смонтированные на шарнирах крайние фильтрующие элементы, связанные с приводом (см. а.с. СССР №379278, B01D 25/04).The closest analogue to the claimed device is a vacuum filter containing a supply loading, unloading device, hollow filter chambers, fitted on the inside with filter elements and grouped in sections on a frame connected to the supply and unloading devices through shut-off valves, with each filter chamber connected to a vacuum system and compressed air supply. In addition, each section includes a middle filter element rigidly fixed to the frame and hinged extreme filter elements associated with the drive (see AS USSR No. 379278, B01D 25/04).

Недостатком известного устройства является невысокая производительность его работы. Процесс фильтрации сопровождается паузами, в период которых производится разведение крайних фильтрующих элементов и сброс набранного осадка. Только после этого вновь происходит заполнение рабочего объема.A disadvantage of the known device is the low productivity of its work. The filtering process is accompanied by pauses, during which the dilution of the extreme filtering elements and the discharge of accumulated sediment are performed. Only then does the working volume again fill.

Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышении производительности вакуум-фильтра.The technical problem to which the utility model is directed is to increase the performance of the vacuum filter.

Техническая задача решается тем, что в известном вакуум-фильтре, содержащем питающее, разгрузочное устройства, полые фильтровальные камеры, обтянутые с внутренней стороны фильтрующими элементами и сгруппированные в секции на раме, соединенной с питающим и разгрузочным устройствами через запорные клапаны, при этом каждая фильтровальная камера соединена с системой создания вакуума и подачи сжатого воздуха, рама выполнена в виде замкнутой полости, ограниченной секциями и плоскими стенками, сужающимися к разгрузочному устройству, фильтрующие элементы обращены к замкнутой полости, отделены от нее герметичным кожухом, образующим совместно с секциями дополнительную полость, открытую со стороны разгрузочного устройства и соединенную в верхней части с питающим устройством через патрубок с клапаном. Кроме того, часть герметичного кожуха со стороны разгрузочного устройства выполнена по круговой поверхности, центр кривизны которой лежит в зоне дополнительной полостиThe technical problem is solved in that in a known vacuum filter containing a supply, discharge device, hollow filter chambers, fitted on the inside with filter elements and grouped in sections on a frame connected to the supply and discharge devices through shut-off valves, each filter chamber connected to a system for creating a vacuum and supplying compressed air, the frame is made in the form of a closed cavity, limited by sections and flat walls, tapering to the discharge device, a filter guide elements facing the closed space, separated from it by a sealed casing, forming together with additional sections of the cavity, the open side of the discharge device and connected at the top with a feed device through a nozzle to the valve. In addition, part of the sealed casing from the side of the unloading device is made on a circular surface, the center of curvature of which lies in the zone of the additional cavity

На фиг.1 представлена общая схема вакуум-фильтра и разрез А-А, на фиг.2 место I.In Fig.1 presents a General diagram of a vacuum filter and a section aa, in Fig.2 place I.

Вакуум-фильтр содержит: питающее устройство 1 (фиг.1), разгрузочное устройство 2, полые фильтровальные камеры 3, обтянутые с внутренней стороны фильтрующими элементами 4. Фильтровальные камеры 3 сгруппированы в секции 5 и 6. Секции 5 и 6 соединены между собой через плоские стенки 7 и 8. Размеры плоских стенок 7 и 8 уменьшаются в направление к разгрузочному устройству 2. Секции 5 и 6, плоские стенки 7 и 8, образуют раму 9, и формируют замкнутую полость 10. Рама 9 соединена с питающим устройством 1, через запорный клапан 11 и с разгрузочным устройством 2, через запорный клапан 12. Каждая фильтровальная камера 3 соединена через патрубки 13 и 14 (фиг.2) с системами создания вакуума и подачи сжатого воздуха соответственно.The vacuum filter contains: a feeding device 1 (Fig. 1), an unloading device 2, hollow filter chambers 3, fitted on the inside with filter elements 4. The filter chambers 3 are grouped in sections 5 and 6. Sections 5 and 6 are interconnected via flat walls 7 and 8. The dimensions of the flat walls 7 and 8 are reduced in the direction of the unloading device 2. Sections 5 and 6, the flat walls 7 and 8, form a frame 9, and form a closed cavity 10. The frame 9 is connected to the supply device 1, through a shut-off device valve 11 and with a discharge device 2, through s check valve 12. Each filter chamber 3 is connected through nozzles 13 and 14 (FIG. 2) to systems for creating a vacuum and supplying compressed air, respectively.

Каждая фильтровальная камера 3 отделена от замкнутой полости 10 герметичным кожухом 15, который соединяется с соответствующей секцией 5 или 6 по трем сторонам, с образованием дополнительной полости 16, открытой со стороны разгрузочного устройства 2. В верхней части дополнительная полость 16 соединена с питающим устройством 1 через патрубок 17, на котором установлен клапан 18.Each filter chamber 3 is separated from the closed cavity 10 by a hermetic casing 15, which is connected to the corresponding section 5 or 6 on three sides, with the formation of an additional cavity 16 open from the side of the unloading device 2. In the upper part, an additional cavity 16 is connected to the feeding device 1 through a pipe 17 on which the valve 18 is mounted.

Герметичный кожух 15, в части, обращенной к разгрузочному устройству 2, выполнен по круговой поверхности 19, центр кривизны которой 20 расположен со стороны дополнительной полости 16.The sealed casing 15, in the part facing the unloading device 2, is made on a circular surface 19, the center of curvature of which 20 is located on the side of the additional cavity 16.

Вакуум-фильтр работает следующим образом.The vacuum filter operates as follows.

Питающее устройство 1 заполнено пульпой - смесью твердых фракций и воды, запорные клапаны 11 и 12 закрыты. Уровень пульпы в питающем устройстве 1 обеспечивает наличие свободной поверхности. После открытия запорного клапана 11 пульпа поступает в замкнутую полость 10. Одновременно с открытием клапана 11 в полых фильтровальных камерах 3 создается вакуум, за счет подключения через патрубки 13 к системе вакуумирования.The feed device 1 is filled with pulp - a mixture of solid fractions and water, shut-off valves 11 and 12 are closed. The pulp level in the feed device 1 provides a free surface. After opening the shut-off valve 11, the pulp enters the closed cavity 10. Simultaneously with the opening of the valve 11, a vacuum is created in the hollow filter chambers 3 by connecting through the nozzles 13 to the vacuum system.

За счет разности давлений на поверхности фильтрующего элемента 4 и замкнутой полости 10 обеспечивается направленное, поступательное движение пульпы по внешней поверхности герметичного кожуха 15 в направление к разгрузочному устройству 2. При достижении круговой поверхности 19 пульпа изменяет форму движения на плоско параллельное. К поступательному движению добавляется вращательное по круговой поверхности 19. Вследствие вращательного движения более плотные частицы пульпы, за счет нормальной составляющей силы инерции, сохраняют преимущественное движение к разгрузочному устройству 2. Жидкая составляющая пульпы - вода, движется в направлении в дополнительную полость 16 и далее к фильтровальной перегородке 4. Разность давлений внутри и вне фильтровальных камер 3 обеспечивает прохождение воды через фильтрующие элементы 4. Твердые фракции задерживаются на фильтрующих элементах 4, на них накапливается слой осадка - обезвоженный кек. Сопротивление движению воды нарастает. После набора предельного количества осадка создание вакуума внутри фильтровальных камер 3 прекращается. Через патрубок 14 в них подается сжатый воздух. Сжатый воздух, проходя через фильтровальные элементы 4, обеспечивает их отдувку в направлении дополнительной полости 16 и сброс набранного кека. При этом воздух собирается в дополнительной полости 16, обеспечивая отжим кека. После достижения требуемого давления в дополнительной полости 16 осуществляется открытие клапана 18. Воздух из дополнительной полости 16 сбрасывается в полость питающего устройства 1 по патрубку 17. После сброса воздуха клапан 18 закрывается, дополнительная полость 16 вновь заполняется пульпой.Due to the pressure difference on the surface of the filter element 4 and the closed cavity 10, a directed, forward movement of the pulp is provided on the outer surface of the sealed casing 15 in the direction of the unloading device 2. When the circular surface 19 is reached, the pulp changes its shape to plane parallel. Rotational movement along a circular surface 19 is added to the translational motion. Due to the rotational motion, denser pulp particles, due to the normal component of inertia force, retain the predominant movement to the unloading device 2. The liquid component of the pulp - water, moves in the direction to the additional cavity 16 and further to the filter the partition 4. The pressure difference inside and outside the filter chambers 3 ensures the passage of water through the filter elements 4. Solid fractions are retained on the filter lementah 4, they are stored layer of sludge - the dehydrated cake. Resistance to water movement is increasing. After setting the maximum amount of sediment, the creation of vacuum inside the filter chambers 3 is stopped. Through the pipe 14 they are supplied with compressed air. Compressed air passing through the filter elements 4, provides their blowing in the direction of the additional cavity 16 and the discharge of the collected cake. In this case, air is collected in the additional cavity 16, ensuring the extraction of the cake. After reaching the required pressure in the additional cavity 16, the valve 18 is opened. Air from the additional cavity 16 is discharged into the cavity of the supply device 1 through the pipe 17. After the air is discharged, the valve 18 is closed, the additional cavity 16 is again filled with pulp.

Кек, сброшенный с фильтрующих элементов, движется в направлении к разгрузочному устройству 2, вследствие того, что его плотность больше плотности пульпы. Часть пульпы, не контактировавшая с фильтрующими элементами 4, движется с кеком по направлению к разгрузочному устройству 2, при этом ее объем непрерывно уменьшается, вследствие удаления воды. Одновременно уменьшается площадь поперечного сечения замкнутой полости 10, из-за выполнения плоских стенок 7 и 8 суживающимися к разгрузочному устройству 2. Это исключает разубоживание кека сброшенного с фильтрующих элементов 4 в замкнутую полость 10. В каждой секции 5 и 6, в пределах фильтрующих камер 3, расположенных ниже по уровню, объем смеси пульпа-кек уменьшается. Это обусловлено снижением содержания воды, за счет ее удаления расположенными выше фильтровальными камерами 3.The cake discharged from the filter elements moves towards the discharge device 2, due to the fact that its density is greater than the density of the pulp. Part of the pulp, not in contact with the filtering elements 4, moves with the cake in the direction of the discharge device 2, while its volume is continuously reduced due to the removal of water. At the same time, the cross-sectional area of the closed cavity 10 decreases, due to the execution of flat walls 7 and 8 tapering to the unloading device 2. This eliminates the dilution of the cake dropped from the filter elements 4 into a closed cavity 10. In each section 5 and 6, within the filter chambers 3 located lower in level, the volume of the pulp-cake mixture decreases. This is due to a decrease in water content, due to its removal located above the filter chambers 3.

Обезвоженная пульпа-кек, концентрируется в нижней части замкнутой полости 10 над запорным клапаном 12. После его открытия кек поступает в разгрузочное устройство 2, через которое удаляется из вакуум-фильтра.The dehydrated pulp cake is concentrated in the lower part of the closed cavity 10 above the shutoff valve 12. After opening it, the cake enters the discharge device 2, through which it is removed from the vacuum filter.

После выхода на установившийся режим запорные клапаны 11 и 12 остаются открытыми на величину, обеспечивающую непрерывный режим работы.After reaching the steady state, the shutoff valves 11 and 12 remain open by an amount that ensures continuous operation.

Выполнение рамы в виде замкнутой полости 10, ограниченной секциями 5, 6 и плоскими стенками 7, 8, сужающимися к разгрузочному устройству 2, обеспечивает компенсацию уменьшения объема пульпы, по мере ее движения вниз, происходящую из-за удаления влаги. Благодаря этому не происходит ее разубоживания при движении к разгрузочному устройству, сохраняя уменьшенный объем влаги.The implementation of the frame in the form of a closed cavity 10, limited by sections 5, 6 and flat walls 7, 8, tapering to the unloading device 2, provides compensation for the decrease in the volume of the pulp, as it moves downward, due to the removal of moisture. Due to this, it does not dilute when moving to the unloading device, while maintaining a reduced amount of moisture.

Образование замкнутой полости 10, ограниченной секциями 5, 6, со сгруппированными на них фильтровальными камерами 3 и плоскими стенками 7, 8, сужающимися к разгрузочному устройству 2, исключает разубоживание кека пульпой. Это обусловлено тем, что сужение поперечного сечения замкнутой камеры 10 обеспечивает непрерывную компенсацию удаленного объема воды. Как следствие в обезвоженную часть кека не попадает дополнительный объем пульпы. Сохраняется лишь та ее часть, что не подвергалась контакту с фильтрующими элементами 4. По мере движения кека к разгрузочному устройству 2, содержание влаги снижается за счет ее удаления через фильтрующие элементы 3.The formation of a closed cavity 10, limited by sections 5, 6, with filter chambers 3 grouped on them and flat walls 7, 8, tapering to the unloading device 2, eliminates the dilution of the cake with pulp. This is due to the fact that the narrowing of the cross section of the closed chamber 10 provides continuous compensation for the remote volume of water. As a result, an additional volume of pulp does not enter the dehydrated part of the cake. Only that part of it is preserved that was not exposed to the filtering elements 4. As the cake moves to the unloading device 2, the moisture content decreases due to its removal through the filtering elements 3.

Обращение фильтрующих элементов 4 внутрь дополнительной полости 16 обеспечивает их постоянный контакт с пульпой. В результате осуществляется непрерывный процесс фильтрации и обеспечивается повышение его производительности.The circulation of the filter elements 4 into the additional cavity 16 ensures their constant contact with the pulp. As a result, a continuous filtration process is carried out and its productivity is improved.

Изоляция дополнительной полости 16 от замкнутого объема 10 герметичным кожухом 17, образующим совместно с секциями дополнительную полость, позволяет, при создании вакуума в фильтровальной камере 3, изменять направление движения пульпы на 180°. Первоначально, под действием разности давлений, пульпа движется по внешней поверхности герметичного кожуха 17 в направлении к разгрузочному устройству 2. По достижению открытой со стороны разгрузочного устройства 2, дополнительной полости 16 пульпа движется в противоположном направлении.Isolation of the additional cavity 16 from the closed volume 10 by the hermetic casing 17, which together with the sections forms the additional cavity, allows, when creating a vacuum in the filter chamber 3, to change the direction of movement of the pulp by 180 °. Initially, under the influence of the pressure difference, the pulp moves along the outer surface of the sealed casing 17 in the direction of the discharge device 2. Upon reaching the additional cavity 16 open from the discharge device 2, the pulp moves in the opposite direction.

При этом более легкая фракция пульпы - вода, меняет направление движения в большем объеме и достигает фильтрующий элемент 4 раньше, чем более тяжелые твердые фракции. Как результат количество воды проходящее через фильтровальную камеру 3, до набора критической толщины кека, увеличивается. Повышается производительность вакуум-фильтра.Moreover, the lighter fraction of the pulp - water, changes the direction of movement in a larger volume and reaches the filter element 4 earlier than the heavier solid fractions. As a result, the amount of water passing through the filter chamber 3, until the critical thickness of the cake is set, increases. Increases the performance of the vacuum filter.

Соединение дополнительной полости 16 в верхней части с питающим устройством 2 через патрубок 17 с клапаном 18 позволяет воздух, подаваемый при отдувке, сбрасывать сразу в питающее устройство 2, не вызывая перемешивания пульпы, сохраняя имеющее уже место разделение на составляющие фракции. Это обеспечивает повышение эффективности работы всего вакуум-фильтра.The connection of the additional cavity 16 in the upper part with the feeding device 2 through the nozzle 17 with the valve 18 allows the air supplied during blowing to be discharged directly into the feeding device 2, without causing the pulp to mix, while maintaining the separation that has already taken place into its constituent fractions. This provides an increase in the efficiency of the entire vacuum filter.

Выполнение части герметичного кожуха со стороны разгрузочного устройства 19 по круговой поверхности, центр кривизны которой 20 лежит в зоне дополнительной полости 16, позволяет добавить поступательно движущемуся потоку пульпы вращательное движение. Благодаря этому, под действием нормальной составляющей силы инерции, часть твердой составляющей пульпы движется не к фильтровальной перегородке, а к разгрузочному устройству. Это обеспечивает увеличение времени, в течение которого под действием вакуума на поверхности фильтровальной перегородки 4 наберется критическая масса кека. За счет увеличения времени цикла, при том же уровне вакуума удаляется большее количество влаги.The execution of the part of the sealed casing from the side of the discharge device 19 on a circular surface, the center of curvature of which 20 lies in the zone of the additional cavity 16, allows you to add a rotational movement to the translationally moving pulp stream. Due to this, under the action of the normal component of the inertia force, part of the solid component of the pulp does not move to the filter partition, but to the unloading device. This provides an increase in the time during which, under the action of vacuum, a critical mass of cake is accumulated on the surface of the filter baffle 4. By increasing the cycle time, at the same vacuum level, more moisture is removed.

Таким образом, заявляемое устройство, обладает большей эффективностью и производительностью.Thus, the claimed device has greater efficiency and productivity.

Claims

1. A vacuum filter containing a supply, discharge, hollow filter chambers, fitted on the inside with filter elements and grouped in a section on a frame connected to the supply and discharge devices through shut-off valves, each filter chamber being connected to a vacuum system and compressed air supply, characterized in that the frame is made in the form of a closed cavity, limited by sections and flat walls, tapering to the discharge device, the filter elements are facing closed cavity, separated from it by a hermetic casing, forming, together with the sections, an additional cavity open from the discharge device and connected in the upper part to the supply device through a pipe with a valve.

2. The vacuum filter according to claim 1, characterized in that part of the sealed casing from the side of the discharge device is made on a circular surface, the center of curvature of which lies in the zone of the additional cavity.