RU2124383C1

RU2124383C1 - Filter

Info

Publication number: RU2124383C1
Application number: RU97108020A
Authority: RU
Inventors: Е.П. Гульнов; В.В. Терентьев
Original assignee: Гульнов Евгений Петрович; Терентьев Виктор Викторович
Priority date: 1997-05-16
Filing date: 1997-05-16
Publication date: 1999-01-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering; cleaning of process liquids from slime by filtering. SUBSTANCE: filter has driving perforated drum with fitted on filtering gauze whose axle is made in form of hollow shaft with slots and provided with pump to remove filtrate installed in reservoir to provide rotation of drum below the level of cleaned liquid. Branch pipes of pipeline connected with ejector are located below the drum in reservoir. Air feed pipeline is secured inside hollow shaft in upper part of drum. Process liquid pipeline is located in lower part of drum and is connected to coupler of clean process liquid supply system whose outlet branch pipes are arranged in zone formed by two vane shutters secured on hollow shaft along branch pipe location line. Pan installed in lower part of reservoir has wire and brush. EFFECT: reduced cost of filter adjustment and washing, reduced power consumption, increased reliability of filter. 6 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области очистки технологических жидкостей /ТЖ/ от шлама путем фильтрования и может быть использовано на металлообрабатывающих предприятиях для очистки от металлического шлама технологических жидкостей:
- смазочно-охлаждающих жидкостей /СОЖ/,
- галтовочных жидкостей,
- моющих растворов.The invention relates to the field of purification of process liquids / TJ / from sludge by filtering and can be used at metal processing plants for cleaning metal sludge from process liquids:
- cutting fluids / coolant /,
- tumbling liquids,
- washing solutions.

Известен барабанный вакуумный фильтр, предназначенный для тонкой очистки СОЖ от механических примесей. Known drum vacuum filter designed for fine cleaning of the coolant from mechanical impurities.

Известный фильтр содержит перфорированный барабан с фильтровальной сеткой, снабженный приводом. Ось барабана выполнена в виде полого вала с пазами, снабженного насосом для целей отвода фильтрата. В емкости для технологической жидкости под барабаном установлены патрубки трубопровода, подключенного к эжектору. Средство для очистки шлама в виде ножа или гидроножа установлено с регулируемым зазором вблизи цилиндрической поверхности барабана /RU 93026252 A, 20.01.96, B 01 D 33 06/. В части регенерации фильтровальной поверхности конструкция фильтрата недостаточно совершенна и приводит к дополнительным эксплуатационным затратам:
1/ необходима наладка фильтра при установке ножей,
2/ конструкция предполагает вращение барабана в процессе фильтрации, и непрерывно работает привод барабана. При этом образуется некоторый намывной слой, служащий вспомогательным фильтровальным материалом, толщина которого зависит от зазора между ножом и перфорированным барабаном,
3/ в процессе фильтрации происходит удаление верхних слоев шлама, который осаждается в нижней части емкости. Свободному осаждению шлама вниз препятствуют эжектирование суспензии именно в нижней части емкости и давление, направленное вверх к фильтровальному полотну. Таким образом, малоэффективны средства для удаления шлама.Known filter contains a perforated drum with a filter mesh, equipped with a drive. The axis of the drum is made in the form of a hollow shaft with grooves, equipped with a pump for the purpose of drainage of the filtrate. In the tank for the process fluid under the drum there are pipe connections connected to the ejector. The tool for cleaning sludge in the form of a knife or a hydraulic knife is installed with an adjustable gap near the cylindrical surface of the drum / RU 93026252 A, 01.20.96, B 01 D 33 06 /. In terms of regeneration of the filter surface, the filtrate design is not perfect enough and leads to additional operating costs:
1 / adjustment of the filter is necessary when installing knives,
2 / the design involves the rotation of the drum during the filtration process, and the drum drive is continuously operating. In this case, a certain deposit layer is formed, which serves as an auxiliary filter material, the thickness of which depends on the gap between the knife and the perforated drum,
3 / during the filtering process, the upper layers of the sludge are removed, which is deposited in the lower part of the tank. Ejection of the slurry in the lower part of the tank and pressure directed upward to the filter cloth prevent the free deposition of sludge down. Thus, ineffective means for removing sludge.

Технической задачей настоящего изобретения является:
1. Снижение затрат на наладку фильтра и промывку полотна.The technical task of the present invention is:
1. Reducing the cost of adjusting the filter and washing the canvas.

2. Снижение энергопотребления. 2. Reduced power consumption.

3. Повышение надежности конструкции. 3. Improving the reliability of the design.

Для решения поставленной технической задачи предлагается барабанный вакуумный фильтр погружного типа, содержащий приводной перфорированный барабан с укрепленной на нем фильтровальной сеткой. Ось барабана выполнена в виде полого горизонтального вала с пазами, снабженного насосом для отвода фильтрата и установленного в емкости с возможностью вращения барабана ниже уровня очищаемой технологической жидкости /СОЖ, галтовочная жидкость, моющий раствор/, ниже барабана в емкости размещены патрубки трубопровода, соединенного с эжектором. Его входной патрубок для жидкости соединен с трубопроводом, относящимся к системе подачи чистой технологической жидкости. В отличие от прототипа, внутри полого вала укреплены трубопровод подачи воздуха, подсоединенный к системе сжатого воздуха, выходные патрубки которого расположены в верхней части фильтра /барабана/, и трубопровод, подсоединенный к ответвителю системы подачи чистой ТЖ, выходные патрубки которого расположены в нижней части фильтра /барабана/, в зоне, образованной двумя лопастными заслонками, укрепленными на полом валу вдоль линии расположения патрубков, при этом в нижней части емкости имеется поддон, в котором установлена вдоль образующей барабана проволока для срезания шлама и щетка с возможностью вращения, а выходной патрубок поддона снабжен насосом. To solve the technical problem, a submersible type drum vacuum filter is proposed, containing a driven perforated drum with a filter screen fixed to it. The axis of the drum is made in the form of a hollow horizontal shaft with grooves, equipped with a pump for draining the filtrate and installed in the tank with the possibility of rotation of the drum below the level of the process fluid being cleaned / coolant, tumbling liquid, washing solution /, pipe nozzles connected to the ejector are placed in the tank below the drum . Its fluid inlet pipe is connected to a pipeline related to a clean process fluid supply system. Unlike the prototype, an air supply pipe connected to the compressed air system, the outlet pipes of which are located in the upper part of the filter / drum /, and a pipe connected to a branch of the clean TJ supply system, the outlet pipes of which are located in the bottom of the filter, are strengthened inside the hollow shaft / drum /, in the area formed by two blade damper mounted on the hollow shaft along the nozzle location line, while in the lower part of the tank there is a pallet in which is installed along the generatrix Araban wire for cutting sludge and brush rotatably, and the outlet is provided with pump sump.

Предлагаемый фильтр может иметь модульную конструкцию путем установки в одной емкости более одного барабана. При этом оси барабанов могут быть расположены горизонтально и вертикально без снижения качества и производительности фильтрации. The proposed filter may have a modular design by installing more than one drum in one container. Moreover, the axis of the drums can be located horizontally and vertically without compromising the quality and performance of the filter.

Удаление намывного слоя путем создания противотока жидкости и воздуха на фильтрующей сетке позволяет применить для этой цели щетку, выполненную в виде дисков с капроновым ворсом. При этом привод оси щетки соединен с приводом барабана через редуктор. Removing the alluvial layer by creating a countercurrent of liquid and air on the filter mesh allows you to apply for this purpose a brush made in the form of disks with kapron pile. In this case, the brush axis drive is connected to the drum drive through a gearbox.

Заявляемый фильтр поясняется фигурами, на которых представлены структурные схемы фильтра в двух видах: фиг. 1
- вид спереди; фиг. 2 - вид сбоку.The inventive filter is illustrated by figures, which show the structural diagrams of the filter in two forms: FIG. 1
- front view; FIG. 2 is a side view.

Фильтр предназначен для тонкой очистки технологических жидкостей от механических примесей. The filter is designed for fine purification of process fluids from mechanical impurities.

В собранном виде фильтр представляет собой модульную установку, все детали которой монтируются на поддоне 1 коробчатой конструкции, а поддон в свою очередь размещают в емкости 2. На перфорированном барабане 3 закреплена фильтрующая сетка. Барабан 3 установлен на полом горизонтальному валу 4, имеющем ряд пазов 5. Вал установлен в поддоне с возможностью вращения и снабжен насосом для отвода фильтрата /на фигурах насос не показан/. Ниже барабана в емкости 2 размещены патрубки 6 трубопровода, соединенного с эжектором 7, у которого входной патрубок для жидкости соединен с трубопроводом, относящимся к системе подачи чистой ТЖ. С приводом барабана 3 через редуктор соединен привод оси щетки 8. Редуктор включает звездочку 9 привода вращения барабана, зубчатое колесо 10, принадлежащее барабану, и промежуточное зубчатое колесо 11. Внутри вала 4 проложены трубопровод 12 подачи воздуха, соединенный с системой сжатого воздуха, и трубопровод 13 подачи чистой технологической жидкости во внутреннюю полость фильтра. Трубопровод 13 подсоединен к системе подачи чистой технологической жидкости через ответвитель /на фигурах не показан/ для отвода малой части потока ТЖ, необходимой для промывки фильтрующей сетки противотоком. Выходные патрубки 14 трубопровода 13 чистой технологической жидкости расположены внутри барабана 3 в его нижней части в зоне, образованной двумя лопастными заслонками 15, укрепленными на полом валу 4 вдоль линии расположения патрубков 14. В поддоне 1 установлена щетка 8, проволока для срезания шлама /на фигурах не показана/ и промежуточное зубчатое колесо 11 для передачи вращения от барабана 3 к щетке 8. Щетка состоит из большого количества дисков с капроновым ворсом, закрепленных на собственном валу. Вращение вокруг оси щетка получает от барабана. В нижней части поддона выведены два патрубка 16, снабженные насосом, для удаления осевшей на дно грязи. Assembled, the filter is a modular installation, all the details of which are mounted on a box-shaped pallet 1, and the pan, in turn, is placed in a container 2. A filter mesh is fixed to the perforated drum 3. The drum 3 is mounted on a hollow horizontal shaft 4 having a number of grooves 5. The shaft is mounted in a pan rotatably and equipped with a pump for discharging the filtrate / pump is not shown in the figures /. Below the drum in the container 2 there are placed pipes 6 of the pipeline connected to the ejector 7, in which the inlet pipe for the liquid is connected to the pipeline related to the supply system of pure TG. The drive of the drum axis 8 is connected to the drum drive 3 through the gearbox. The gearbox includes an asterisk 9 of the drum rotation drive, a gear wheel 10 belonging to the drum, and an intermediate gear wheel 11. An air supply pipe 12 connected to the compressed air system is laid inside the shaft 4, and a pipe 13 supply of clean process fluid into the filter cavity. The pipeline 13 is connected to the system for supplying clean process fluid through a coupler / not shown in the figures / to divert a small part of the flow of TJ necessary for washing the filter mesh countercurrently. The outlet pipes 14 of the pipe 13 of the clean process fluid are located inside the drum 3 in its lower part in the zone formed by two paddle shutters 15 mounted on the hollow shaft 4 along the line of the nozzles 14. A brush 8, a wire for cutting sludge are installed in the pallet 1 / in the figures not shown / and the intermediate gear wheel 11 for transmitting rotation from the drum 3 to the brush 8. The brush consists of a large number of disks with nylon pile, mounted on its own shaft. The rotation around the axis of the brush receives from the drum. In the lower part of the pallet, two nozzles 16, equipped with a pump, are removed to remove dirt settled to the bottom.

Фильтр работает в двух режимах:
- режим фильтрации,
- режим промывки фильтрующей сетки.The filter works in two modes:
- filtering mode,
- washing mode of the filter mesh.

В режиме фильтрации технологическая жидкость проходит через фильтрующую сетку барабана 3, далее через пазы 5 вала 4 насосом подается к потребителям. Работа фильтра контролируется по манометру и мановакуумметру. Чистота жидкости повышается по мере работы фильтра: вначале расчетная, затем более тонкая в связи с образованием намывного слоя. In the filtration mode, the process fluid passes through the filter mesh of the drum 3, then through the grooves 5 of the shaft 4 the pump is supplied to consumers. The operation of the filter is controlled by a manometer and a manovacuum meter. The purity of the liquid increases with the operation of the filter: first, calculated, then finer due to the formation of an alluvial layer.

В сочетании с технологией образования намывного слоя по изобретению по заявкам NN 93026251 и 93026252 достигается длительная работа фильтра с постоянной производительностью. Включение эжектора 7 приводит к изменению структуры и свойств намывного слоя: частицы шлама обволакиваются мельчайшими пузырьками воздуха, плотность намывного слоя уменьшается, увеличивается проницаемость и не наблюдается засорение пор фильтрующей поверхности. Благодаря такому обстоятельству фильтр, как показывает практика, может работать непрерывно в течение нескольких рабочих дней. In combination with the technology of formation of an alluvial layer according to the invention, according to the applications NN 93026251 and 93026252, a long-term operation of the filter with constant performance is achieved. The inclusion of the ejector 7 leads to a change in the structure and properties of the alluvial layer: the sludge particles are enveloped with tiny air bubbles, the density of the alluvial layer decreases, permeability increases and there is no clogging of the pores of the filtering surface. Due to this circumstance, the filter, as practice shows, can operate continuously for several working days.

Для промывки фильтра используется время простоев /окончание смены, выходные и другие нерабочие дни/. Также предусмотрен автоматический перевод к режиму промывки во избежание аварийных режимов и в соответствии с традиционными вариантами схем переключения режимов. Так при падении вакуума на 0,3 кг/см² по отношению к первоначальному или падении давления ТЖ в напорном трубопроводе, соединенном с полым валом 4, более чем на 0,5 кг/см² фильтр посредством датчиков давления и реле переводится в режим промывки фильтрующего элемента.For washing the filter, downtime / end of shift, weekend and other non-working days / is used. An automatic transfer to the flushing mode is also provided in order to avoid emergency conditions and in accordance with traditional variants of regime switching schemes. So when the vacuum drops by 0.3 kg / cm ² in relation to the initial or pressure drop TJ in the pressure pipe connected to the hollow shaft 4, more than 0.5 kg / cm ^{2 the} filter by pressure sensors and relays is switched to flushing mode filter element.

В режиме промывки включается привод вращения барабана 3, от которого через цепную передачу вращение передается барабану и далее через промежуточное зубчатое колесо 11 - щетке 8. Во внутреннюю полость барабана через патрубки 12 подают магистральный воздух и через патрубки 13 - чистую ТЖ под давлением больше атмосферного, в пределах 1,3 атм. Включается насос для удаления через патрубки 16 осевшей на дно грязи из поддона. Подача воздуха дополнительно разрыхляет намывной слой. В зоне, образованной двумя лопастными заслонками 15, создается область повышенного давления, происходит отслаивание налипшего на поверхность фильтра шлама. Дополнительно к этому шлам срезается натянутой в поддоне проволокой и очищается вращающейся щеткой 8. Процесс промывки занимает 20-30 минут, в течение которых барабан делает один полный оборот. По завершению чистки привод вращения, подачи воздуха и ТЖ в полость фильтра отключается. Фильтр готов к работе в режиме фильтрации. Эффективное удаление шлама и эпизодическое вращение барабана увеличивают надежность конструкции. In the washing mode, the rotation drive of the drum 3 is turned on, from which the rotation is transmitted to the drum through a chain drive and then through the intermediate gear 11 to the brush 8. The main air is supplied to the inner cavity of the drum through the nozzles 12 and through the nozzles 13 there is pure TG under atmospheric pressure, within 1.3 atm. The pump is turned on to remove through nozzles 16 dirt that has settled on the bottom of the sump. The air supply further loosens the alluvial layer. In the zone formed by the two paddle flaps 15, an area of increased pressure is created, and the sludge adhering to the surface of the filter is peeled off. In addition to this, the sludge is cut off by a wire stretched in the pan and cleaned by a rotating brush 8. The washing process takes 20-30 minutes, during which the drum makes one full revolution. Upon completion of cleaning, the drive of rotation, air supply and TJ into the filter cavity is switched off. The filter is ready to work in filtering mode. Effective sludge removal and occasional drum rotation increase the reliability of the structure.

Модульная конструкция позволяет обеспечить требуемую производительность фильтра путем установки в емкости с очищаемой технологической жидкостью более одного фильтра, что также облегчает ремонт фильтра путем быстрой замены отдельного блока на другой работоспособный. The modular design allows you to provide the required filter performance by installing more than one filter in the tank with the process fluid to be cleaned, which also facilitates filter repair by quickly replacing a separate unit with another functional one.

Один фильтр бесперебойно и эффективно работает в течение рабочего дня с производительностью до 100 м³/час, не требует предварительной настройки и подготовки к работе, для целей промывки расходуется до 5% очищенной ТЖ. Снижение потребления электроэнергии и чистой ТЖ на промывку фильтра объясняется возможностью простого, полного и быстрого удаления шлама, что достигается в предлагаемом фильтре. Как следствие, увеличивается время безотказной работы фильтра.One filter runs smoothly and efficiently during the working day with a capacity of up to 100 m ³ / h, does not require preliminary adjustment and preparation for work, up to 5% of purified TG is used for washing. The reduction in energy consumption and clean TJ for washing the filter is explained by the possibility of simple, complete and quick removal of sludge, which is achieved in the proposed filter. As a result, the uptime of the filter increases.

В устройстве фильтра используются известные конструкционные материалы и технические решения, которые позволяют изготовить и применять фильтр в инструментальном и металлообрабатывающем производствах. The filter device uses well-known structural materials and technical solutions that make it possible to manufacture and use the filter in tool and metal-working industries.

Claims

1. A filter containing a driven perforated drum with a filter screen fixed on it, the axis of which is made in the form of a hollow shaft with grooves, equipped with a pump for draining the filtrate and installed in the tank with the possibility of rotation of the drum below the level of the process fluid being cleaned, and placed below the drum in the tank nozzles of a pipeline connected to an ejector, in which an inlet nozzle for liquid is connected to a pipeline related to a system for supplying a clean process liquid, characterized in that three hollow shafts strengthened the air supply pipe connected to the compressed air system, the outlet pipes of which are located in the upper part of the drum, and the process fluid pipe connected to the tap of the clean process fluid supply system, the output pipes of which are located in the lower part of the drum in the zone formed by two paddle flaps mounted on the hollow shaft along the nozzle location line, while in the lower part of the tank there is a pallet in which is installed along s drum brush wire and rotatably, and an outlet provided with a pump sump.

2. The filter according to claim 1, characterized in that more than one drum is installed in one container.

3. The filter according to claim 1, characterized in that the axis of the drum is mounted horizontally.

4. The filter according to claim 1, characterized in that the axis of the drum is mounted vertically.

5. The filter according to claim 1, characterized in that the brush is made in the form of disks with kapron pile.

6. The filter according to claim 1, characterized in that the brush axis drive is connected to the drum drive through a gearbox.