RU2255791C1

RU2255791C1 - Distributing head of rotary vacuum filter

Info

Publication number: RU2255791C1
Application number: RU2004106023/15A
Authority: RU
Inventors: В.В. Бондарь (RU); В.В. Бондарь; А.Г. Буртовой (RU); А.Г. Буртовой; Б.Л. Красный (RU); Б.Л. Красный
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственно-коммерческая фирма "БАКОР-ФильтрКерамика"
Priority date: 2004-03-03
Filing date: 2004-03-03
Publication date: 2005-07-10

Abstract

FIELD: dehydration of suspensions on ceramic disk-type vacuum filters; mining and chemical industries; metallurgy.

SUBSTANCE: proposed distributing head has body with sector-type circular cavities connected with vacuum system in areas where cake is taken and dehydrated and delivery system in regeneration zone, sealing unit, washer rigidly secured on revolving shaft and connected with sector members and hold-down unit. Body of distributing head is made from three parallel pairs of independent sectors mechanically connected through gaskets and secured on two plate-type struts bolted together; friction contact surface of sectors is made from chemically stable friction material rigidly fastened with sectors by means of adhesive and studs; washer is provided with slide valve mounted on shaft of distributing head and provided with lower axial blind passages and radial passages. Radial passages are connected with surface of slide valve in zone of its contact with distributing sectors by means of two diametrically opposite upper axial passages. Shaft is axisymmetrically located in cylindrical passage of washer and is rigidly connected with it; it is also connected with plate-type strut by beams of anti-friction bearing unit. Contact of slide valve with washer and alignment of axial passages of washer with lower axial passages of slide valve are obtained due to hold-down unit located on shaft of head. Individual hold-down units of distributing units are made in form of U-clamps at point contact and are provided with adjusting spring.

EFFECT: increased productivity; enhanced operational reliability; possibility of performing individual control of rarefaction in cake taking and dehydrating zones.

2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области обезвоживания суспензий на керамических, дисковых вакуум-фильтрах и может быть использовано в горно-металлургических и химических отраслях промышленности.The invention relates to the field of dewatering suspensions on ceramic, disk vacuum filters and can be used in mining, metallurgical and chemical industries.

Наиболее близким техническим решением по функциональному назначению и решаемой задаче - прототипом является распределительная головка вращающегося дискового вакуум-фильтра, содержащая цилиндрический корпус, неподвижную распределительную шайбу с торцевым уплотнением, имеющую отверстия, соединенные с вакуумной системой, и отверстия для соединения с системой регенерации, подвижную шайбу с аксиально расположенными сквозными ячейками и жестко закрепленную на вращающемся валу и соединенную подводными патрубками с пустотелым объемом керамических, фильтрующих, секторных элементов, прижимное устройство, тактовый диск (F1, № 77161 В, 31.10.1988).The closest technical solution for the functional purpose and the problem to be solved is the prototype is the distribution head of a rotating disk vacuum filter containing a cylindrical housing, a stationary distribution washer with an end seal, having openings connected to a vacuum system, and openings for connecting to a regeneration system, a movable washer with axially located through cells and rigidly fixed on a rotating shaft and connected by underwater pipes with a hollow volume ke frame, filter, sector elements, clamping device, clock disk (F1, No. 77161 B, 10/31/1988).

Недостатком устройства является непрерывность контакта трущихся уплотнительных поверхностей распределительной шайбы с подвижной шайбой, приводящего к деформации прокладочного пластичного антифрикционного материала и появлению зазора, что приводит к перетечкам регенерирующего компонента в вакуумные зоны, при незначительных рабочих давлениях. Перетечка регенерирующего компонента не позволяет полностью регенерировать фильтрующие поверхности керамических элементов, что снижает производительность и вызывает необходимость периодической регенерации с использованием кислотного компонента, снижающего ресурс работоспособности металлических конструкций.The disadvantage of this device is the continuity of the contact of the rubbing sealing surfaces of the distribution washer with a movable washer, which leads to deformation of the gasket plastic antifriction material and the appearance of a gap, which leads to overflow of the regenerating component into the vacuum zones, at low operating pressures. Re-flow of the regenerating component does not allow to completely regenerate the filtering surfaces of ceramic elements, which reduces productivity and necessitates periodic regeneration using an acid component, which reduces the service life of metal structures.

Целью изобретения является повышение производительности, надежности и возможности независимого регулирования разрежения в зонах набора и обезвоживания кека.The aim of the invention is to increase productivity, reliability and the possibility of independent regulation of rarefaction in the areas of recruitment and dewatering of cake.

Поставленная цель достигается тем, что в отличие от известного технического решения предложенная распределительная головка содержит корпус с кольцевыми полостями, выполненный из параллельно расположенных трех пар независимых распределительных секторов, механически соединенных через прокладки и закрепленных на двух пластинчатых стойках, соединенных между собой болтовым креплением, трущаяся, контактная поверхность секторов выполнена из химически стойкого фрикционного материала, жестко скрепленного с секторами адгезивом и шпильками, шайба снабжена золотником, золотник выполнен с нижними аксиальными тупиковыми и радиальными каналами, радиальные каналы соединены двумя диаметрально противоположными верхними аксиальными каналами с поверхностью золотника в зоне контакта золотника с распределительными секторами, золотник установлен на вращающемся валу распределительной головки, вращающийся вал расположен осесимметрично в цилиндрическом канале шайбы, жестко с ней соединен механическим креплением и через подшипниковый узел качения соединен с пластинчатой стойкой, контакт золотника с шайбой, совмещение аксиальных каналов шайбы с нижними аксиальными каналами золотника выполнены прижимным устройством, расположенным на вращающемся валу головки, индивидуальные, прижимные устройства распределительных секторов выполнены в виде струбцины с точечным контактом и регулирующей пружиной.This goal is achieved in that, in contrast to the known technical solution, the proposed distribution head comprises a housing with annular cavities made of three parallel pairs of independent distribution sectors, mechanically connected through gaskets and mounted on two plate racks connected by a bolted fastener, rubbing, the contact surface of the sectors is made of chemically resistant friction material, rigidly bonded to the sectors with adhesive and studs and, the washer is equipped with a spool, the spool is made with lower axial deadlock and radial channels, the radial channels are connected by two diametrically opposite upper axial channels with the surface of the spool in the area of contact of the spool with the distribution sectors, the spool is mounted on the rotating shaft of the distribution head, the rotating shaft is located axisymmetrically in the cylindrical the channel of the washer, rigidly connected to it by mechanical fastening and through the rolling bearing assembly is connected to the plate , Contact with the spool washer axial alignment with the lower channel washers spool axial channels formed clamping device arranged on the rotating shaft of the head, individual, pressure distributing means are arranged sectors in a clamp with a point contact and control spring.

На фиг.1 представлен продольный разрез распределительной головки, на фиг.2 - уплотнительный узел 1, на фиг.3 - поперечное сечение распределительной головки по Б-Б.Figure 1 shows a longitudinal section of the distribution head, figure 2 - sealing unit 1, figure 3 is a cross section of the distribution head along BB.

Распределительная головка содержит корпус 1, независимые вакуумные распределительные сектора 2, независимый сектор регенерации 2а, прокладки 3, пластинчатые стойки 4, болты 5, контактную поверхность 6, фрикционный материал 7, адгезив 8, шпильки 9, шайбу 10, золотник 11, нижние аксиальные тупиковые каналы золотника 12, радиальные каналы золотника 13, верхние аксиальные каналы золотника 14,вращающийся вал распределительной головки 15, цилиндрический канал в шайбе 16, механическое крепление вала распределительной головки 17, подшипниковый узел качения 18, аксиальные каналы шайбы 19, соединенные подводными патрубками с пустотелым объемом керамических фильтрующих секторных элементов (не показаны), прижимное устройство 20, струбцины 21, точечный контакт 22, регулирующую пружину 23.The distribution head contains a housing 1, independent vacuum distribution sectors 2, an independent regeneration sector 2a, gaskets 3, plate racks 4, bolts 5, contact surface 6, friction material 7, adhesive 8, studs 9, washer 10, spool 11, lower axial dead ends spool channels 12, radial spool channels 13, upper axial spool channels 14, rotating camshaft 15, cylindrical channel in the washer 16, mechanical mounting of the camshaft 17, rolling bearing assembly 18 , axial channels of the washer 19, connected by underwater pipes with a hollow volume of ceramic filter sector elements (not shown), a clamping device 20, clamps 21, point contact 22, the regulating spring 23.

Распределительная головка работает следующим образом.The distribution head operates as follows.

Работа вакуум-фильтра с использованием керамических фильтрующих элементов секторного типа состоит из четырех этапов: набор кека, обезвоживание кека, съем кека керамическим скребковым устройством и регенерации фильтрующего элемента.The operation of a vacuum filter using sector-type ceramic filter elements consists of four stages: cake collection, cake dehydration, cake removal with a ceramic scraper device and filter element regeneration.

При входе фильтрующего элемента в ванну с пульпой за счет создания во внутреннем объеме фильтра низкого разрежения через аксиальные каналы 19 шайбы 10, нижние аксиальные тупиковые каналы 12 золотника 11, радиальные каналы 13 золотника 11, через верхние аксиальные каналы 14 золотника 11 и вакуумную систему двух параллельно расположенных распределительных секторов 2 происходит всасывание жидкости через диски в линию фильтрации, с внешней стороны диска происходит набор кека.When the filter element enters the bath with the pulp due to the creation of a low vacuum filter in the internal volume through the axial channels 19 of the washer 10, the lower axial deadlock channels 12 of the spool 11, the radial channels 13 of the spool 11, through the upper axial channels 14 of the spool 11 and the two vacuum systems in parallel located distribution sectors 2, the liquid is sucked through the disks into the filtration line, and a cake is set on the outside of the disk.

При выходе из пульпы в зоне обезвоживания кека через аксиальные каналы 19 шайбы 10, нижние аксиальные каналы 12 золотника 11, радиальные каналы 13 золотника 11, совмещенные верхние аксиальные каналы 14 золотника 11 с 2-мя секторами повышенного разрежения происходит удаление жидкости из кека. Перед регенерацией фильтрующего элемента керамические скребковые устройства удаляют основную массу кека с фильтрующей поверхности керамического фильтра, оставляя тонкий слой на поверхности, который выполняет роль защиты против механического абразивного воздействия керамических скребков, увеличивая срок службы дисков.When leaving the pulp in the cake dehydration zone through the axial channels 19 of the washer 10, the lower axial channels 12 of the valve 11, the radial channels 13 of the valve 11, the combined upper axial channels 14 of the valve 11 with 2 sectors of increased rarefaction, the liquid is removed from the cake. Before regeneration of the filter element, ceramic scraper devices remove the bulk of the cake from the filter surface of the ceramic filter, leaving a thin layer on the surface that acts as a protection against mechanical abrasion from ceramic scrapers, increasing the life of the discs.

На этапе регенерации верхние аксиальные каналы 14 золотника 11 совмещаются с двумя параллельно расположенными секторами регенерации 2 и через обратную систему каналов происходит импульсный ввод под давлением регенерирующего компонента в пустотелый объем фильтрующего элемента, в результате которого происходит удаление оставшегося кека и очистка микропористой структуры. Этот процесс повторяется при каждом обороте роторной системы.At the regeneration stage, the upper axial channels 14 of the spool 11 are combined with two parallel regeneration sectors 2 and through the reverse channel system there is a pulse injection of the regenerating component into the hollow volume of the filter element under pressure, which removes the remaining cake and purifies the microporous structure. This process is repeated at each revolution of the rotor system.

Экспериментальные испытания распределительной головки в различных режимах работы роторной системы показали, что в процессе эксплуатации обеспечивается герметичность секторных распределительных узлов в зонах трения, а их независимая работа позволяет регулировать степень разрежения в зонах набора и обезвоживания кека, повышать рабочее давление в зоне регенерации в пределах конструктивной прочности керамических фильтров и распределительных систем.Experimental tests of the distribution head in various operating modes of the rotor system showed that during operation the tightness of sector distribution units in the friction zones is ensured, and their independent operation allows you to adjust the degree of vacuum in the areas of cake set and dehydration, increase the working pressure in the regeneration zone within the structural strength ceramic filters and distribution systems.

Использование асбосмоляных композиций в качестве химически стойкого фрикционного материала в узлах трения обеспечило повышенную скорость вращения роторной системы, производительность, при использовании пульп различной плотности, работу уплотнительного узла до температур 80-90°С, при использовании фильтрата и регенерирующий жидкости, содержащих кислотные и щелочные компоненты. Полученные технические характеристики распределительной головки определили эксплуатацию в конструкциях вакуум-фильтров с повышенной мощностью.The use of asbestos-resin compositions as a chemically resistant friction material in friction units ensured an increased rotational speed of the rotor system, productivity, when using pulps of various densities, operation of the sealing unit to temperatures of 80-90 ° С, when using a filtrate and regenerating liquids containing acidic and alkaline components . The obtained technical characteristics of the distribution head determined the operation in the designs of vacuum filters with increased power.

Claims

1. The distribution head of a rotating vacuum filter, comprising a housing with sector annular cavities connected to a vacuum system in the areas of cake collection and dehydration of the cake and a discharge system in the regeneration zone, a sealing assembly, a washer rigidly fixed to the rotating shaft and connected by underwater pipes with a hollow volume ceramic filtering sector elements, a clamping device, characterized in that the housing with annular cavities is made of three parallel pairs of independent distribution dividing sectors mechanically connected through gaskets and fixed on two plate racks, interconnected by bolt fastening, the rubbing contact surface of the sectors is made of chemically resistant friction material rigidly bonded to the sectors with adhesive and studs, the washer is equipped with a spool, the spool is made with lower axial blind channels and radial channels, radial channels are connected by two diametrically opposite upper axial channels to the surface of the spool and in the area of contact of the valve with the distribution sectors, the valve is mounted on the rotating shaft of the distribution head, the rotating shaft is located axisymmetrically in the cylindrical channel of the washer, is rigidly connected to it by mechanical fastening and is connected to the plate rack through the rolling bearing assembly, while the contact of the valve with the washer is combined axial channels of the washer and lower axial channels of the spool are made by a clamping device located on the rotating shaft of the head, and individual clamping devices distribution sector formed as a clamp with a point contact and control spring.

2. The distribution head according to claim 1, characterized in that asbestos-resin composition is used as a chemically resistant friction material.