RU2133134C1

RU2133134C1 - Device for removal of sludge from filter casing

Info

Publication number: RU2133134C1
Application number: RU98104239A
Authority: RU
Inventors: С.В. Ковалев; Н.В. Грищенко; В.Е. Ковалев; В.И. Колмыков
Original assignee: Курская государственная сельскохозяйственная академия им. проф. И.И.Иванова
Priority date: 1998-02-20
Filing date: 1998-02-20
Publication date: 1999-07-20

Abstract

FIELD: devices used in filters for purification of liquids. SUBSTANCE: device has inclined filtering cylinder located inside filter. End of filtering cylinder has locking cone, and lower part of filtering cylinder has suction holes. Located inside cylinder is piston with safety and suction valves and spring-loaded disk with conical holes. Disk is located between piston and cone. EFFECT: excluded preliminary settling of liquid from process and higher filtering efficiency. 3 dwg

Description

Изобретение относится к технике очистки жидкости фильтрованием и может быть использовано в масло-жировой промышленности при первичной очистке растительных масел, а также в других отраслях промышленности при очистке речной, технической и оборотной воды. The invention relates to techniques for cleaning liquid by filtration and can be used in the oil and fat industry for the primary purification of vegetable oils, as well as in other industries for the purification of river, industrial and recycled water.

Известно устройство для механического обезвоживания влажных продуктов, содержащее дренажный фильтрующий корпус с помещенным в него прессующим червячным валом и, установленным на разгрузочном конце устройства, подпружиненный запорный конус, обеспечивающий постоянное регулирование давления перерабатываемого продукта. На червячном валу, у разгрузочного конца устройства, насажен диск, на торце которого по окружности закреплены ножи для срезания отжатого продукта, заходящие в радиальные прорези, выполненные на подпружиненном запорном диске [Авторское свидетельство СССР N 520262, кл. B 01 D 29/22, 1979]. A device for mechanical dewatering of wet products is known, comprising a drainage filter housing with a pressing worm shaft placed therein and mounted on the discharge end of the device, a spring-loaded locking cone providing constant pressure control of the processed product. On the worm shaft, at the discharge end of the device, a disk is mounted, on the end of which there are fixed knives for cutting the squeezed product, going into radial slots made on a spring-loaded locking disk [USSR Author's Certificate No. 520262, cl. B 01 D 29/22, 1979].

Недостатком данного устройства является низкая производительность. The disadvantage of this device is its low performance.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для фильтрации и отжима, включающее фильтрующий цилиндр, выполненный из радиально расположенных стержней прямоугольного поперечного сечения, установленных с помощью специальных пластин с зазорами, уменьшающимися в направлении от места загрузки суспензии до разгрузочного конца цилиндра и червячный вал, на разгрузочном конце которого установлен запорный конус [Авторское свидетельство СССР N 503583, кл. B 01 D 29/22, 1979]. Closest to the proposed device for filtering and pressing, including a filter cylinder made of radially arranged rods of rectangular cross-section, installed using special plates with gaps decreasing in the direction from the place of loading of the suspension to the discharge end of the cylinder and the worm shaft at the discharge end which has a locking cone [USSR Author's Certificate N 503583, cl. B 01 D 29/22, 1979].

Недостатком данной конструкции является то, что вместе с червячным валом происходит вращение твердой фазы продукта, выделяемого из суспензии. Причем при увеличении скорости вращения червячного вала или при увеличении усилия поджатия запорного конуса возрастает проскальзывание твердой фазы по внутренней поверхности цилиндра, что приводит к снижению производительности устройства, непроизводительным затратам энергии. Понижение скорости вращения червячного вала также приводит к снижению производительности, а уменьшение усилия поджатия запорного конуса - к повышенному содержанию остаточной влаги в выделяемой твердой фазе продукта. Кроме того, применяемые для прессования шнеки имеют окружную скорость по наибольшему радиусу витков не более 0,5 м/с и не работают при угле наклона более 20^o [Клецкин М.И. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин. Т 1. М.: Машиностроение, 1967].The disadvantage of this design is that together with the worm shaft, the solid phase of the product released from the suspension rotates. Moreover, with an increase in the speed of rotation of the worm shaft or with an increase in the force of preloading the locking cone, the slip of the solid phase on the inner surface of the cylinder increases, which leads to a decrease in the productivity of the device and unproductive energy consumption. A decrease in the speed of rotation of the worm shaft also leads to a decrease in productivity, and a decrease in the force of preloading the locking cone leads to an increased content of residual moisture in the released solid phase of the product. In addition, the screws used for pressing have a peripheral speed along the largest radius of the turns of not more than 0.5 m / s and do not work when the angle of inclination is more than 20 ^o [Kletskin MI Handbook of agricultural machinery designer. T 1. M .: Mechanical engineering, 1967].

Таким образом недостатками прототипов являются низкая производительность, повышенное содержание остаточной влаги и невозможность работы при наклоне шнека более 20^o к горизонту.Thus, the disadvantages of the prototypes are low productivity, high residual moisture content and the inability to work when the tilt of the screw is more than 20 ^o to the horizon.

Предлагаемая конструкция устройства для удаления шлама из корпуса фильтра состоит из фильтрующего цилиндра, поршня с впускным и предохранительным клапанами, подвижного диска с коническими отверстиями и регулируемого запорного конуса. The proposed design of a device for removing sludge from the filter housing consists of a filter cylinder, a piston with inlet and safety valves, a movable disk with conical holes and an adjustable locking cone.

Новым является то, что фильтрующий цилиндр, установленный в корпусе фильтра под углом 40^o...45^o к горизонту, в нижней части имеет всасывающие отверстия и расположенные в нем с возможностью возвратно-поступательного перемещения поршень с предохранительным и всасывающим клапанами и диск с коническими отверстиями, находящимся между поршнем и запорным конусом, с закрепленными на нем стержнями, упирающимися в пружины. Конструкция устройства позволяет осуществлять постоянный вывод шлама из корпуса фильтра при низком содержании в нем остаточной жидкости, что дает возможность исключить из технологического процесса очистки предварительный отстой жидкости перед фильтрованием. Установка устройства непосредственно в корпусе фильтра под углом к горизонту позволяет выводить не только осадок, образующийся при фильтровании, но и шлам, частично проходящий через фильтрующий цилиндр в процессе рабочего хода поршня.What is new is that the filter cylinder installed in the filter housing at an angle of 40 ^o ... 45 ^o to the horizontal has suction openings in the lower part and a piston with safety and suction valves and a conical disk located in it with the possibility of reciprocating movement holes located between the piston and the locking cone, with rods fixed on it, abutting in the spring. The design of the device allows for the continuous removal of sludge from the filter housing with a low content of residual liquid in it, which makes it possible to exclude preliminary sedimentation of the liquid from the technological process of cleaning before filtering. Installing the device directly in the filter housing at an angle to the horizon allows not only sediment formed during filtration to be removed, but also sludge partially passing through the filter cylinder during the piston stroke.

На фиг. 1 показано устройство для удаления шлама из корпуса фильтра, общий вид; на фиг. 2 - местный вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - выносной элемент 1 на фиг. 1. In FIG. 1 shows a device for removing sludge from a filter housing, general view; in FIG. 2 is a partial view A in FIG. 1; in FIG. 3 - remote element 1 in FIG. 1.

Устройство содержит фильтрующий цилиндр 1 с всасывающими отверстиями 2. Внутри корпуса 1 находится поршень 3 с уплотнительным кольцом 4 и двумя клапанами: предохранительным, состоящим из шарика 5, пружины 6 и регулировочной втулки 7 и всасывающим, состоящим из пластины 8, стержня 9, втулки 10, пружины 11 и тяг 12. Поршень 3 приводится в возвратно-поступательное движение кривошипным механизмом (на рисунке не показан) и штоком 13. В конце фильтрующего цилиндра 1 находится разгрузочная камера 14, ограниченная с одной стороны подвижным диском 16, имеющим конические отверстия, расширенные в сторону поршня, с закрепленными на нем стержнями 17, упирающимися в пружины 18, а с другой стороны регулируемым запорным конусом 15. Устройство помещается внутри корпуса 19 фильтра под углом 40^o...45^o к горизонту.The device comprises a filter cylinder 1 with suction openings 2. Inside the housing 1 there is a piston 3 with a sealing ring 4 and two valves: a safety valve consisting of a ball 5, a spring 6 and an adjustment sleeve 7 and a suction valve consisting of a plate 8, a rod 9, a sleeve 10 , springs 11 and rods 12. The piston 3 is reciprocated by a crank mechanism (not shown in the figure) and a rod 13. At the end of the filter cylinder 1 there is an unloading chamber 14 limited on one side by a movable disk 16 having of sul holes extended in the direction of the piston, with attached rods 17 therein, abutting against the spring 18, and on the other hand adjustable locking cone 15. The device is placed inside the filter housing 19 at an angle of 40 ^o ... 45 ^o to the horizontal.

Устройство для удаления шлама из корпуса фильтра работает следующим образом. Исходная загрязненная жидкость поступает в корпус 19 фильтра. Не прошедшие через фильтрующую перегородку (на рисунке не показана) частицы под действием гравитационных сил оседают на дно корпуса фильтра 19, собираются вокруг фильтрующего цилиндра 1 в пространстве, где расположены всасывающие отверстия 2. При движении поршня 3 в сторону диска 16, под действием давления жидкости, пластина 8, преодолевая усилие пружины 11, перекрывает отверстие всасывающего клапана. Осевший осадок вместе с жидкостью через всасывающие отверстия 2 засасывается в пространство под поршнем 3, а находящаяся перед поршнем суспензия сжимается им, и жидкость через фильтровальную поверхность цилиндра 1 вытесняется в корпус 19 фильтра. Твердая фаза суспензии частично проходит через конические отверстия диска 16, поступая в разгрузочную камеру 14, а частично скапливается между поршнем 3 и диском 16. При дальнейшем движении поршень 3 продавливает имеющиеся перед ним частицы твердой фазы через конические отверстия диска 16 и, двигаясь вместе с ним, сдавливает находящийся в разгрузочной камере 14 осадок, выжимая из него жидкость. Под действием этого давления запорный конус 15 отходит от седла и часть шлама выталкивается из разгрузочной камеры 14. A device for removing sludge from the filter housing operates as follows. The original contaminated liquid enters the filter housing 19. Particles that have not passed through the filtering baffle (not shown in the figure) under the influence of gravitational forces settle to the bottom of the filter housing 19, gather around the filtering cylinder 1 in the space where the suction holes 2 are located. When the piston 3 moves towards the disk 16, under the influence of liquid pressure , the plate 8, overcoming the force of the spring 11, overlaps the hole of the suction valve. The settled sediment together with the liquid through the suction holes 2 is sucked into the space under the piston 3, and the suspension in front of the piston is compressed by it, and the liquid is forced through the filter surface of the cylinder 1 into the filter housing 19. The solid phase of the suspension partially passes through the conical openings of the disk 16, entering the discharge chamber 14, and partially accumulates between the piston 3 and the disk 16. With further movement, the piston 3 pushes the solid particles in front of it through the conical openings of the disk 16 and, moving with it , compresses the sediment located in the discharge chamber 14, squeezing the liquid out of it. Under the influence of this pressure, the locking cone 15 moves away from the saddle and part of the sludge is pushed out of the discharge chamber 14.

Если давление сжимаемой жидкости превышает расчетное (например при понижении температуры растительного масла), то под действием этого давления шарик 5, преодолевая усилие пружины 6, отходит от седла предохранительного клапана и сжимаемая жидкость перетекает в пространство под поршнем, восстанавливая необходимое давление над поршнем. If the pressure of the compressible fluid exceeds the calculated one (for example, when the temperature of the vegetable oil decreases), then under the influence of this pressure, the ball 5, overcoming the force of the spring 6, moves away from the seat of the safety valve and the compressible fluid flows into the space under the piston, restoring the necessary pressure above the piston.

При движении поршня 3 в обратную сторону пластина 8, под действием пружины 11 и давления жидкости под поршнем, отходит от седла всасывающего клапана и через него скопившейся в пространстве под поршнем осадок вместе с жидкостью попадает в пространство над поршнем 3. Одновременно под действием пружин 18 и стержней 17 диск 16 перемещается в направлении поршня 3, давление в разгрузочной камере 14 снижается и запорный конус 15 перекрывает выходное отверстие. When the piston 3 moves in the opposite direction, the plate 8, under the action of the spring 11 and the fluid pressure under the piston, moves away from the seat of the suction valve and through it the sediment accumulated in the space under the piston enters the space above the piston 3 with the liquid. At the same time, under the action of the springs 18 and of the rods 17, the disk 16 moves in the direction of the piston 3, the pressure in the discharge chamber 14 decreases and the locking cone 15 blocks the outlet.

Частицы шлама, прошедшие вместе с жидкостью через фильтрующий цилиндр 1 при рабочем движении поршня, под действием гравитационных сил перемещаются по наклонной плоскости корпуса 19 к всасывающим отверстиям 2 цилиндра 1 и вместе с имеющимся там осадком поступают в пространство под поршнем. Sludge particles passing together with the liquid through the filter cylinder 1 during the working movement of the piston, under the influence of gravitational forces, move along the inclined plane of the housing 19 to the suction holes 2 of the cylinder 1 and together with the sediment therein enter the space under the piston.

Использование предлагаемого изобретения позволит исключить из технологического процесса очистки предварительный отстой жидкости, повысит производительность фильтрования за счет ликвидации операции очистки корпуса фильтра от шлама и снизить влажность продукции. The use of the present invention will eliminate preliminary liquid sludge from the cleaning process, increase the filtration performance by eliminating the operation of cleaning the filter housing from sludge and reduce the humidity of the product.

Claims

A device for removing sludge from the filter housing, containing a filter cylinder, at the end of which a locking cone is installed, characterized in that the filter cylinder is installed obliquely in the filter housing and has suction openings in the lower part and a piston with a safety piston that can be moved back and forth and suction valves and located between the piston and the locking cone spring-loaded disk with conical holes, and the holes in the disk are expanded towards the piston.