RU2603801C1 - Вакуум-фильтр дисковый - Google Patents

Вакуум-фильтр дисковый Download PDF

Info

Publication number
RU2603801C1
RU2603801C1 RU2015140484/05A RU2015140484A RU2603801C1 RU 2603801 C1 RU2603801 C1 RU 2603801C1 RU 2015140484/05 A RU2015140484/05 A RU 2015140484/05A RU 2015140484 A RU2015140484 A RU 2015140484A RU 2603801 C1 RU2603801 C1 RU 2603801C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
shaft
filter
heads
vacuum filter
wear
Prior art date
Application number
RU2015140484/05A
Other languages
English (en)
Inventor
Юрий Васильевич Катаев
Александр Андреевич Свертков
Сергей Михайлович Чунц
Александр Иванович Красножон
Сергей Викторович Ключников
Александр Владимирович Рябиков
Original Assignee
Юрий Васильевич Катаев
Александр Андреевич Свертков
Сергей Михайлович Чунц
Александр Иванович Красножон
Сергей Викторович Ключников
Александр Владимирович Рябиков
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Юрий Васильевич Катаев, Александр Андреевич Свертков, Сергей Михайлович Чунц, Александр Иванович Красножон, Сергей Викторович Ключников, Александр Владимирович Рябиков filed Critical Юрий Васильевич Катаев
Priority to RU2015140484/05A priority Critical patent/RU2603801C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2603801C1 publication Critical patent/RU2603801C1/ru

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D33/00Filters with filtering elements which move during the filtering operation
    • B01D33/15Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces
    • B01D33/21Filters with filtering elements which move during the filtering operation with rotary plane filtering surfaces with hollow filtering discs transversely mounted on a hollow rotary shaft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D29/00Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
    • B01D29/39Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with hollow discs side by side on, or around, one or more tubes, e.g. of the leaf type

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

Изобретение относится к дисковым вакуум-фильтрам и может быть использовано в горно-обогатительной, угольной, химической, металлургической и других отраслях промышленности для фильтрования суспензий. Вакуум-фильтр дисковый содержит фильтровальные диски, состоящие из независимых секторов, закрепленные на полом несущем секционированным валу, имеющем на концах распределительные головки и цапфы, лежащие в подшипниках, установленных в станине ванны для суспензии, и привод вала. Секции вала и головки выполнены в виде комбинированной конструкции в виде стального сварного каркаса, соединенного с каркасом из литого полиуретана, из которого целиком сформированы каналы секции и головок. В торцевых подшипниках одна часть из пары скольжения выполнена из металла, преимущественно из чугуна, другая - из износостойкого полимера. В качестве износостойкого полимера используют форполимеры горячего отверждения на основе сложного полиэфира П-6 или ОМА 1950 (полиэтиленгликольадипинат с молекулярной массой 2000), соединенного с 2-4-толуилендиизоцианатом. В распределительной головке соотношение периодов времени (площади секторов окон каналов) вакуумирования и отдувки увеличено от 14:1 до 30:1. Технический результат: увеличение эффективности работы вакуум-фильтра, увеличение срока эксплуатации фильтра, снижение металлоемкости фильтра, уменьшение трудоемкости ремонтных работ. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение предназначено для очистки жидкостей от механических включений и может быть использовано в горно-обогатительной, угольной, металлургической, химической, пищевой и других отраслях промышленности.
В горно-обогатительной промышленности в процессах, где в качестве носителя продукта используется вода, на последних стадиях извлечения концентрата используют различные способы его обезвоживания. Наиболее приемлемыми по производительности разделения суспензии и уровню остаточной влажности являются дисковые вакуум- фильтры непрерывного действия, содержащие фильтровальные диски, закрепленные на несущем пустотелом валу, укрепленном на цапфах и имеющем на концах распределительные головки, ванну, привод вала («Справочник по обогащению руд» Под. ред. О.С. Богданова, В.И. Ревнивцева, М., Недра, 1983, стр. 100-102).
Недостатком данного фильтра является низкая эффективность обезвоживания.
Известен вакуум-фильтр производства «Рудгормаш», представляющий собой сварную конструкцию из сварных узлов ванны, привода вала, вала опорного, состоящего двух секций, цапф, которыми вал устанавливается в подшипники скольжения, закрепленных на вале сменных трубчатых коллекторов, распределительных головок, имеющих износостойкое полиуретановое покрытие внутренней поверхности (Вакуум-фильтр ДОО100-2,5-1У-Н. Руководство по эксплуатации 303-00.00.0000РЭ. ООО «УГМК Рудгормаш-Воронеж», 2007 г., стр. 9-12).
Недостатком данной конструкции является то, что тонкослойное (~4 мм) износостойкое полиуретановое покрытие полостей трубчатых коллекторов в результате многократно повторяемых циклов изменения давления: от повышенного - до вакуумного разрежения, иногда отслаивается от стальной трубы, образуя вздутия и порывы, перекрывающие сечение каналов и препятствующие нормальной работе фильтра.
Кроме того, применение в паре скольжения торцевого подшипника одинакового антифрикционного полимерного материала, в частности, графитонаполненного капролона приводит к тому, что выделяемое при трении тепло приводит в начале работы к небольшому размягчению и деформации материала, способствующему созданию идеального беззазорного герметичного подвижного контакта. Однако в результате скрытой анизотропии внутренних напряжений, возникающих при изготовлении блочного капролона, как материала, при его нагреве в процессе работы эти деформации носят локальный характер вспучивания и при остановке вращения вала, в случае перегрева места контакта, происходит спекание однородного материала двух частей пары подшипника и выходу его из строя.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является фильтр вакуумный дисковый, содержащий фильтровальные диски, состоящие из независимых секторов, закрепленных на полом несущем секционированным валу, имеющем на концах распределительные головки и цапфы, лежащие в подшипниках, установленных в станине ванны для суспензии, и привода вала, при этом вал собран из отдельных секций и имеет по окружности ряд сквозных параллельных каналов, которые сообщаются через боковые разъемы с полостями секторов, из которых собран отдельный диск с фильтрами, а полости каналов вала через герметичную пару торцевого подшипника скольжения с распределительными ячейками последовательно, через каналы в распределительной головке соединяют с системами вакуумирования и отдувки по повторяющемуся циклу, при этом каждый диск состоит из разобщенных полых секторов, дренажная поверхность которых обтянута фильтровальной тканью или сеткой («Фильтры вакуумные дисковые. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 64331000.0000-ТО. Завод «Прогресс», 1987 г., стр. 8-9). Недостатками данной конструкции является то, что значительный вес вала, изготовленного из формового чугунного литья, ограничивает ресурс подшипников скольжения и повышает трудоемкость ремонтных работ при замене как опорных подшипников, так и торцевых - в распределительных головках. Существенным недостатком является высокая чувствительность контактных поверхностей торцевых подшипников к загрязнениям из фильтрата, проникающим в зазор контакта из объема каналов при вакуумировании объема и царапающих полированную поверхность подшипника из металла с высокой поверхностной твердостью. Это вызывает потерю вакуума и снижает эффективность работы вакуумного фильтра. Устранение борозд и восстановление зеркальной чистоты поверхностей подшипника, в частности чугунного, очень трудоемко.
Кроме того, заданное топологией отверстий в распределительных шайбах торцевых подшипников соотношение в рабочем цикле периодов времени вакуумирования и отдувки не оптимально, во-первых, из-за недостаточности времени осушения осадка (кека), приводящее к повышенной влажности кека, во-вторых, из-за избыточного воздействия импульса отдувки на фильтровальную ткань, приводящего к чрезмерной амплитуде ее колебаний и ускоренному разрыву.
Результат, для достижения которого направлено данное техническое решение, заключается в повышении эффективности работы вакуумного фильтра, снижении металлоемкости, уменьшении трудоемкости при проведении ремонта, увеличении срока эксплуатации вакуумного фильтра.
Указанный результат достигается за счет того, в вакуум-фильтре дисковом, содержащем фильтровальные диски, состоящие из независимых секторов, закрепленные на полом несущем секционированным валу, имеющем на концах распределительные головки и цапфы, лежащие в подшипниках, установленных в станине ванны для суспензии, и привода вала, секции вала и головки выполнены в виде комбинированной конструкции в виде стального сварного каркаса, соединенного с каркасом из литого полиуретана, из которого целиком сформированы каналы секции и головок, а в торцевых подшипниках одна часть из пары скольжения выполнена из металла, преимущественно из чугуна, другая - из износостойкого полимера. При этом в качестве антифрикционного и износостойкого полимера используют формовой графитонаполненный полиамид-6. Для формирования массива литого полиуретана используют форполимеры горячего отверждения на основе сложного полиэфира П-6 или ОМА 1950 (полиэтиленгликольадипинат с молекулярной массой 2000), соединенного с 2-4-толуилендиизоцианатом, отвержденных диамином. Заливку реакционной массы полиуретана в каркас элементов вала проводят под давлением.
Кроме того, соотношение в рабочем цикле периодов времени вакуумирования и отдувки (площадей секторов соответствующих окон в распределительной головке) увеличено до максимума путем перенесения перегородки между камерами вакуумирования и отдувки в распределительной головке и уменьшения сектора окна отдувки в распределительной шайбе с 30 до 5-11 градусов, а соответствующее соотношение периодов времени (площади секторов окон каналов) вакуумирования и отдувки увеличено от 14:1 до 30:1.
Схема дискового вакуум- фильтра представлена на рис. 1.
Вакуум-фильтр дисковый состоит из ячейкового вала, размещенного горизонтально в ванне 1 на подшипниках скольжения 2 и вращающегося с помощью привода 3 между неподвижными головками 4 и 5. Вал собран из отдельных секций 6 и 7 и имеет по окружности ряд разобщенных параллельных сквозных каналов 8, которые сообщаются через разъемы 9 с полостями секторов 10, размещенных по окружности, и образующих отдельный диск 11 с фильтровальными перегородками 12 в виде слоя из фильтровальной ткани. Секции вала и головки выполнены в виде комбинированной конструкции: из стального сварного каркаса 13 и каркаса из литого полиуретана 14, из которого целиком сформированы каналы секции и головки. Полости каналов 8 вала через отверстия в герметичной паре шайб 15 и 16 торцевого подшипника скольжения последовательно, по повторяющемуся циклу, соединяют в распределительной головке 5 с каналами, ведущими к системам вакуумирования 17 или отдувки 18. Одна из пары шайб торцевого подшипника, преимущественно 15, со стороны вала, выполнена из антифрикционного износостойкого полимера, преимущественно из полиамида-6 (капролона), модифицированного графитом. Причем заготовки для механической обработки шайб отливают в формах с минимальными допусками вокруг функциональных отверстий.
Для устранения образования осадка над дном ванны расположено устройство 20 для перемешивания суспензии.
Работает вакуум-фильтр следующим образом.
При вращении вала 1 секторы фильтра 10 диска 11 последовательно сообщаются с каналами камер распределительной головки 5. В зоне фильтрования, при погружении сектора в суспензию, твердая фаза задерживается на поверхности фильтровальной перегородки, образуя слой осадка (кека) 19. Фильтрат, в частности вода, под действием вакуума поступает через фильтровальную перегородку 12, в частности, в виде ткани, в полость секторов 10, а затем через каналы 8 вала - в камеру головки 5, сообщающуюся с системой вакуумирования 17, и затем отводится из фильтра. В таком порядке каждый сектор последовательно проходит зоны: фильтрования, сушки осадка, съема осадка и регенерации ткани. Съем осадка осуществляют подачей через клапан отдувки импульса сжатого воздуха в соответствующий канал вала через окно канала камеры распределительной головки. При этом, за счет диафрагмирования сечения канала уменьшенным окном отдувки в распределительной шайбе импульс воздуха становится более плавным и уменьшенным по амплитуде. При необходимости проводят последующую регенерацию ткани воздухом или паром. Если фильтровальная перегородка не забивается, зону регенерации не используют.
В данном механизме наиболее изнашиваемыми узлами являются пары трения скольжения: опорные цилиндрические - на двух цапфах ячейкового вала и торцевые, обеспечивающие герметичность внутренних полостей вакуумного фильтра через площадь подвижного контакта.
Уменьшение более чем в два раза веса секции вала за счет замены литой чугунной конструкции сварным стальным каркасом с сохранением прочности секции и заполнением ее до оптимальной геометрической формы остального внутреннего объема с полной заменой перегородок между каналами литым полиуретаном снижает почти в два раза нагрузку на подшипники скольжения, увеличивая, соответственно, ресурс работы вала в два раза. При этом существенно уменьшается трудоемкость такелажных работ при проведении ремонта и увеличивается срок эксплуатации вакуумного фильтра.
Эксплуатация торцевой пары трения, с выполнением обеих шайб: распределительной и ячейковой из капролона, показала, что, обеспечивая необходимую герметичность, как при вакуумировании, так и повышенном давлении, даже при наличии принудительной смазки при остановке вращения происходит спекание контактных поверхностей за счет выделившегося при движении тепла. Замена одной шайбы, преимущественно распределительной, на металлическую, из чугуна или нержавеющей стали, позволяет удалять избыточное тепло из зоны контакта и обеспечивать длительную эксплуатацию вала вакуумного фильтра.
Применение для подшипников скольжения формового графитонаполненного полиамида-6, сформированного литьем под давлением форполимера горячего отверждения на основе сложного полиэфира П-6 или ОМА 1950 (полиэтиленгликольадипинат с молекулярной массой 2000), соединенного с 2-4-толуилендиизоцианатом, и отвержденных диамином, позволяет получить свойство «самовосстановления»: при попадании в микрозазор между шайбами микрочастиц суспензии, графитонаполненный полиамид за счет своей пластичности при нагреве поглощает их в своем объеме, исключая царапание полированной поверхности другой металлической шайбы. При этом за счет совокупности упругости и пластичности полученного полиамида микрозазор имеет размеры в доли микрометра. Таким образом, полученный антифрикционный и износостойкий материал с рабочей температурой до 150°С позволяет многократно увеличить межремонтный период вакуумного фильтра.
Изменение топологии функциональных отверстий в распределительной головке приводит как к относительному увеличению времени осушки пека в цикле, так и к демфированию потока воздуха при отдувке, приводящему к более плавному колебанию фильтровальной ткани с уменьшенной амплитудой, что существенно увеличивает срок службы ткани и исключает аварийные остановы в непрерывной работе вакуумного фильтра в целом, а также повышает качество железного концентрата за счет уменьшения его влажности.
Таким образом, данное техническое решение позволит:
- повысить эффективность работы вакуум-фильтра;
- увеличить срок эксплуатации вакуум-фильтра;
- снизить металлоемкость фильтра;
- уменьшить трудоемкость ремонта.

Claims (3)

1. Вакуум-фильтр дисковый, содержащий фильтровальные диски, состоящие из независимых секторов, закрепленные на полом несущем секционированном валу, имеющем на концах распределительные головки и цапфы, лежащие в подшипниках, установленных в станине ванны для суспензии, и привод вала, отличающийся тем, что секции вала и головки выполнены в виде комбинированной конструкции в виде стального сварного каркаса, соединенного с каркасом из литого полиуретана, из которого целиком сформированы каналы секции и головок, а в торцевых подшипниках одна часть из пары скольжения выполнена из металла, преимущественно, из чугуна, другая - из износостойкого полимера.
2. Вакуум-фильтр дисковый по п. 1, отличающийся тем, что в качестве износостойкого полимера используют форполимеры горячего отверждения на основе сложного полиэфира П-6 или ОМА 1950 (полиэтиленгликольадипинат с молекулярной массой 2000), соединенного с 2-4-толуилендиизоцианатом, отвержденных диамином.
3. Вакуум-фильтр дисковый, по п. 1, отличающийся тем, что в распределительной головке соотношение периодов времени (площади секторов окон каналов) вакуумирования и отдувки увеличено от 14:1 до 30:1.
RU2015140484/05A 2015-09-22 2015-09-22 Вакуум-фильтр дисковый RU2603801C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015140484/05A RU2603801C1 (ru) 2015-09-22 2015-09-22 Вакуум-фильтр дисковый

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015140484/05A RU2603801C1 (ru) 2015-09-22 2015-09-22 Вакуум-фильтр дисковый

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2603801C1 true RU2603801C1 (ru) 2016-11-27

Family

ID=57774469

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015140484/05A RU2603801C1 (ru) 2015-09-22 2015-09-22 Вакуум-фильтр дисковый

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2603801C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113908614A (zh) * 2021-10-27 2022-01-11 常立翠 一种盘式真空过滤机

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2932402A (en) * 1954-11-15 1960-04-12 Denver Equip Co Disc type filter
SU1581346A1 (ru) * 1988-07-08 1990-07-30 Криворожский горнорудный институт Дисковый вакуум-фильтр
US5227064A (en) * 1989-03-13 1993-07-13 Kent Strid Filter for continuous filtration
RU109003U1 (ru) * 2011-04-29 2011-10-10 Закрытое акционерное общество "Управляющая горная машиностроительная компания-Рудгормаш" (ЗАО "УГМК-Рудгормаш") Дисковый вакуум-фильтр

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2932402A (en) * 1954-11-15 1960-04-12 Denver Equip Co Disc type filter
SU1581346A1 (ru) * 1988-07-08 1990-07-30 Криворожский горнорудный институт Дисковый вакуум-фильтр
US5227064A (en) * 1989-03-13 1993-07-13 Kent Strid Filter for continuous filtration
RU109003U1 (ru) * 2011-04-29 2011-10-10 Закрытое акционерное общество "Управляющая горная машиностроительная компания-Рудгормаш" (ЗАО "УГМК-Рудгормаш") Дисковый вакуум-фильтр

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Фильтры вакуумные дисковые. Техническое описание и инструкция по эксплуатации 64331000.0000-ТО. Завод Прогресс, 1987, с.8-9. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113908614A (zh) * 2021-10-27 2022-01-11 常立翠 一种盘式真空过滤机

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2603801C1 (ru) Вакуум-фильтр дисковый
CN201694932U (zh) 环片式自清洗螺旋压榨污泥脱水机
US20100155342A1 (en) Method for filtering a suspension and filter device
CN104150718A (zh) 中水回用零排放技术
CN103638733B (zh) 陶瓷盘式过滤机
KR100714417B1 (ko) 다중원판 외통회전식 스크류타입의 슬러지 탈수장치
EP3370843B1 (en) Filter element and filter apparatus
CN202322410U (zh) 内流式非金属孔板格栅除污机
CN203777768U (zh) 立式回转过滤机
CN212789993U (zh) 一种大型精密陶瓷真空过滤机
CN103520986A (zh) 一种真空立盘过滤机的改进方法
SE539804C2 (en) Drum filter apparatus with fastening arrangement for the filter plates
CN104028022A (zh) 一种脉冲反洗袋式污水精细过滤器装置
CN205145758U (zh) 一种过滤板,一种立式旋转石膏脱水机,一种石膏脱水系统
CN103830952A (zh) 立式回转过滤机
CN203634924U (zh) 陶瓷盘式过滤机
US893104A (en) Continuous filter.
CN107477985B (zh) 立式离心脱水机
RU2572991C1 (ru) Секторный элемент дискового керамического фильтра и фильтровальная установка на его основе
RU2228214C1 (ru) Распределительная головка для вращающихся вакуум-фильтров
CN206809861U (zh) 一种旋转翼微孔过滤机
JP4140035B2 (ja) 金属ろ材を用いた立型フイルタープレス
RU2255791C1 (ru) Распределительная головка вращающегося вакуум-фильтра
RU2238785C1 (ru) Способ снижения влажности кека дискового вакуум-фильтра при съеме кека отдувкой сжатым воздухом
CN202844715U (zh) 一种80m2真空立盘过滤机的结构

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180923

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20191001