UA118979C2 - Шнековий прес з фільтрувальними пластинами - Google Patents
Шнековий прес з фільтрувальними пластинами Download PDFInfo
- Publication number
- UA118979C2 UA118979C2 UAA201611677A UAA201611677A UA118979C2 UA 118979 C2 UA118979 C2 UA 118979C2 UA A201611677 A UAA201611677 A UA A201611677A UA A201611677 A UAA201611677 A UA A201611677A UA 118979 C2 UA118979 C2 UA 118979C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- plates
- filter
- mixture
- solid
- filter plates
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 42
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 32
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 claims description 39
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 30
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 17
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 11
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 6
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 4
- 238000004131 Bayer process Methods 0.000 claims description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 claims description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 claims description 2
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 2
- 238000005422 blasting Methods 0.000 claims 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 claims 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 19
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 14
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 9
- 239000010802 sludge Substances 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000011085 pressure filtration Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 4
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 3
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 3
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010908 decantation Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 2
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000005325 percolation Methods 0.000 description 2
- 239000011295 pitch Substances 0.000 description 2
- 238000005488 sandblasting Methods 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 238000011038 discontinuous diafiltration by volume reduction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000000706 filtrate Substances 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000003895 groundwater pollution Methods 0.000 description 1
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 238000010422 painting Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000002689 soil Substances 0.000 description 1
- 238000003900 soil pollution Methods 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B9/00—Presses specially adapted for particular purposes
- B30B9/02—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material
- B30B9/12—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using pressing worms or screws co-operating with a permeable casing
- B30B9/127—Feed means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/11—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
- B01D29/111—Making filtering elements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/11—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor with bag, cage, hose, tube, sleeve or like filtering elements
- B01D29/31—Self-supporting filtering elements
- B01D29/35—Self-supporting filtering elements arranged for outward flow filtration
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/44—Edge filtering elements, i.e. using contiguous impervious surfaces
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/44—Edge filtering elements, i.e. using contiguous impervious surfaces
- B01D29/46—Edge filtering elements, i.e. using contiguous impervious surfaces of flat, stacked bodies
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D29/00—Filters with filtering elements stationary during filtration, e.g. pressure or suction filters, not covered by groups B01D24/00 - B01D27/00; Filtering elements therefor
- B01D29/62—Regenerating the filter material in the filter
- B01D29/64—Regenerating the filter material in the filter by scrapers, brushes, nozzles, or the like, acting on the cake side of the filtering element
- B01D29/6469—Regenerating the filter material in the filter by scrapers, brushes, nozzles, or the like, acting on the cake side of the filtering element scrapers
- B01D29/6476—Regenerating the filter material in the filter by scrapers, brushes, nozzles, or the like, acting on the cake side of the filtering element scrapers with a rotary movement with respect to the filtering element
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B9/00—Presses specially adapted for particular purposes
- B30B9/02—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material
- B30B9/12—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material using pressing worms or screws co-operating with a permeable casing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B30—PRESSES
- B30B—PRESSES IN GENERAL
- B30B9/00—Presses specially adapted for particular purposes
- B30B9/02—Presses specially adapted for particular purposes for squeezing-out liquid from liquid-containing material, e.g. juice from fruits, oil from oil-containing material
- B30B9/26—Permeable casings or strainers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F11/00—Treatment of sludge; Devices therefor
- C02F11/12—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening
- C02F11/121—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering
- C02F11/125—Treatment of sludge; Devices therefor by de-watering, drying or thickening by mechanical de-watering using screw filters
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Filtration Of Liquid (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
- Filling, Topping-Up Batteries (AREA)
Abstract
Шнековий прес (14) для сепарування рідини з суміші твердої і рідкої фаз містить кожух (18), який має впускну і випускну частини (24, 26), і фільтрувальну частину (28) між ними. Фільтрувальна частина (28) включає в себе пакет копланарних фільтрувальних пластин (36), який проходить аксіально і утворює центральний прохід для прийому шнека, виконаного з можливістю переміщення суміші твердої і рідкої фаз від впускної частини (24) до випускної частини (26) з одночасним стисненням і зневодненням суміші твердої і рідкої фаз за допомогою видавлювання щонайменше частини рідкого вмісту суміші, що підлягає виведенню назовні з кожуха, через зазори (40) між пластинами, утворені між кожною парою суміжних фільтрувальних пластин (36). Фільтрувальні пластини (36) закріплені одна відносно одної і затиснуті в прямому щільному контакті поверхні до поверхні затискальним пристроєм (38), виконаним з функціональними можливостями прикладання заданого аксіально затискального тиску, по суті рівномірно розподіленого навколо центрального проходу. Зазори (40) між пластинами регулюються шорсткістю (R) поверхні пластин (36) і затискальним тиском.
Description
ГАЛУЗЬ ТЕХНІКИ
Даний винахід стосується загалом обладнання сепарації рідкої і твердої фаз і, конкретніше, шнекового преса для зневоднення суспензії, такої як червоний шлам, що виробляється у виробництві оксиду алюмінію з бокситової руди. Даний винахід також стосується способу сепарування рідини з суспензії, такої як червоний шлам, що виробляється у виробництві оксиду алюмінію з бокситової руди, із застосуванням шнекового преса.
РІВЕНЬ ТЕХНІКИ
Безпечна обробка і зберігання потоків великого об'єму промислових відходів, таких як, бокситовий залишок (червоний шлам) при виробництві алюмінію, створює ряд проблем в організації збирання і видалення відходів. Поховання в землю даних матеріалів часто має негативний вплив на навколишнє середовище, такий як забруднення грунту і грунтової води, а також займає великі площі землі і, таким чином, приводить до істотних витрат в промисловості виробництва оксиду алюмінію. Оскільки виробництво червоного шламу в процесі Байєра є неминучим, в промисловості прикладають зусилля до мінімізації об'єму червоного шламу, що підлягає похованню, за допомогою видалення можливо більшого об'єму рідини зі шламу.
Сьогоднішні способи, зокрема, засновуються на декантації у великих гравітаційних відстійниках. Разом з тим, такі способи зменшення об'єму шламу вимагають декількох годин для отримання концентрації твердої фази не більше близько 45 і 50 95.
Інші відомі пристрої фільтрування суспензії погано пристосовані для застосування в фільтруванні червоного шламу і т. п.
Наприклад, в патенті Вгйізп раїепі Мо. 1,037,384 описаний фільтрувальний пристрій, який містить множину дисків укладених один на один, пристрій є таким, що текуче середовище може перколювати між поверхнями дисків, проходи пропущені через збирання дисків поперечно відносно їх площин, періодично відкривається впуск на одній частині проходу для текучого середовища, що підлягає фільтруванню, випуск для відсепарованої твердої фази і/або напівтвердої фази на іншій частині проходу, і засіб для подачі агломерованої твердої і/або напівтвердої фази на випуску, останнє виконане так, що тверда і/ або напівтверда фаза стискається і випускається в стиснутій формі.
У вищезазначеному фільтрувальному пристрої диски фільтра утримуються в стані заданого
Зо (але регульованого під час роботи) стиснення за допомогою пружини для підтримки постійного потоку фільтрату. Підпружинювання дисків фільтра забезпечує примусове розведення дисків під час проходу деякої кількості твердої фази. Робота вищезазначеного фільтрувального пристрою тому основана на періодично відчиненні впуску, реверсуванні напрямку потоку після зачинення впуску для прибрання твердої фази перед поновленням фільтрування знову з відчиненням впуску. Дане періодичне відчинення впуску, що приводить до переміщень дисків фільтра, робить вищезазначений фільтрувальний пристрій складнішим і більш схильним до блокування. Малі частинки, такі як що містяться в суспензії червоного шламу, можуть залишатися прилиплими між дисками фільтра, при цьому утворюючи переважні проходи між дисками фільтра.
Вищезазначений фільтрувальний пристрій не забезпечує досягнення прийнятного рівня показників роботи, наприклад, відносно концентрації твердої фази стиснутої суспензії, і не пристосований для практично здійсненного промислового фільтрування червоного шламу і т. п., що вимагає переробки великої кількості суспензія твердої фази в прийнятний час. У доповнення, регульована система з пружинним стисненням стає не функціональною при високому тиску, необхідному для фільтрування суспензій, таких як суспензія червоного шламу.
Відповідно, потрібне створення нового обладнання сепарації рідкої і твердої фаз, яке вирішує згадані вище проблеми.
СУТЬ ВИНАХОДУ
Тому задачею є збільшення твердої фракції спресованої суспензії, і створення надійного промислового фільтрувального пристрою, який може обробляти великий об'єм суспензії.
Іншою задачею є створення промислового фільтрувального пристрою, який може обробляти суспензію, яка має дуже тонкодисперсні частинки, тобто, скажемо, суспензію, яка має частинки менше 40 мікрон. Конкретніше, промисловий фільтрувальний пристрій може обробляти суспензію, яка має щонайменше 1095, переважно, щонайменше 4095, більш переважно, щонайменше 6095 і до 10095 частинок менше 40 мікрон, наприклад суспензію червоного шламу.
Іншою задачею є створення промислового фільтрувального пристрою, який може обробляти великий об'єм суспензії під високим тиском.
Згідно із загальним аспектом даного винаходу створений шнековий прес для сепарування бо рідини з суміші твердої і рідкої фаз, який містить: загалом трубчастий корпус з аксіально рознесеними один від одного впускною частиною і випускною частиною, і фільтрувальною частиною між впускною частиною і випускною частиною; причому фільтрувальна частина включає в себе пакет копланарних фільтрувальних пластин, який проходить аксіально і утворює центральний прохід; і обертовий шнек, встановлений в трубчастому корпусі і, який проходить аксіально через центральний прохід для переміщення суміші твердої і рідкої фаз від впускної частини до випускної частини з одночасним стисненням і зневодненням суміші твердої і рідкої фаз за допомогою видавлювання щонайменше частини рідкого вмісту суміші, що підлягає виведенню назовні з трубчастого корпусу, через проходи для рідини фільтрувальної частини, яка оточує центральний прохід, причому проходи для рідини утворені зазорами між пластинами, утвореними між кожною парою суміжних фільтрувальних пластин; який відрізняється тим, що фільтрувальні пластини постійно підтримуються фіксованими одна відносно одної і затиснутими в прямому щільному контакті поверхні до поверхні затискальним пристроєм, виконаним з функціональними можливостями прикладання заданого аксіально затискального тиску, по суті, рівномірно розподіленого навколо центрального проходу, і тим, що фільтрувальні пластини мають задану шорсткість (К) поверхні, зазор між пластинами залежить від заданої шорсткості (К) поверхні і аксіально затискального тиску.
Згідно з іншим загальним аспектом даного винаходу створений спосіб сепарування рідини з суміші твердої і рідкої фаз із застосуванням шнекового преса, який містить загалом трубчастий корпус з аксіально рознесеними одна від одної впускною частиною і випускною частиною і фільтрувальною частиною між впускною частиною і випускною частиною, що включають в себе пакет копланарних фільтрувальних пластин, які проходять аксіально і утворює центральний прохід і зазори між пластинами між кожною парою суміжних фільтрувальних пластин, спосіб, який відрізняється тим, що містить: - створення фільтрувальних пластин, які мають задану шорсткість поверхні; - прикладання заданого аксіально затискального тиску, по суті, розподіленого рівномірно навколо центрального проходу, із застосуванням затискального пристрою для постійної підтримки фільтрувальних пластин закріпленими одна відносно одної і затиснутими в прямому щільному контакті поверхні до поверхні затискальним пристроєм, причому зазор між пластинами залежить від заданої шорсткості поверхні і аксіально затискального тиску;
Зо - введення суміші твердої і рідкої фаз через впускну частину; - переміщення суміші твердої і рідкої фаз від впускної частини до випускної частини з одночасним стисненням і зневодненням суміші твердої і рідкої фаз з допомогою обертового шнека, встановленого в трубчастому корпусі і, який проходить аксіально через центральний прохід, за допомогою видавлювання щонайменше частини рідкого вмісту суміші, що підлягає виведенню назовні з трубчастого корпусу, через проходи для рідини фільтрувальної частини, який оточує центральний прохід, причому проходи для рідини утворені зазорами між пластинами; і - отримання збезводненої суміші на випускній частині.
Заданий аксіальний затискальний тиск переважно підтримується постійним.
Додаткові подробиці даних й інших аспектів даного винаходу повинні стати зрозумілими з докладного опису і прикладених фігур, представлених нижче.
ОПИС КРЕСЛЕНЬ
Нижче дані посилання на прикладені фігури, на яких показане наступне.
На фіг. 1 схематично показана установка для фільтрування під тиском згідно з варіантом здійснення даного винаходу.
На фіг. 2 показана в ізометрії конструкція розібраного на деталі шнекового преса, який утворює частину установки для фільтрування під тиском фіг. 1.
На фіг. З показано в ізометрії, частково розібрану, одну з фільтрувальних частин шнекового преса.
На фіг. 4 показаний подовжній переріз фільтрувальної частини фіг. 3.
На фіг. 5 показаний вигляд із збільшенням, який ілюструє проміжок між двома суміжними фільтрувальними пластинами фільтрувальної частини, показаного на фіг. З і 4.
На фіг. 6 в ізометрії показані деталі зовнішнього з'єднання між двома шнековими секціями шнекового преса.
ДОКЛАДНИЙ ОПИС ПЕРЕВАЖНИХ ВАРІАНТІВ ЗДІЙСНЕННЯ
На фіг. 1 представлений варіант можливого застосування принципів даного винаходу.
Конкретніше, на фіг. 1 проілюстрована установка фільтрування під тиском для видалення рідини з суміші твердої і рідкої фаз. Згідно з одним варіантом застосування встановлення фільтрування під тиском, зокрема, добре пристосована для зневоднення червоного шламу бо (залишок процесу Байєра у виробництві оксиду алюмінію з бокситової руди). Разом з тим,
зрозуміло що встановлення фільтрування під тиском можна виконати і застосовувати для зневоднення суспензій різних типів і, таким чином, не суворо обмежувати варіантами застосування для зневоднення червоного шламу.
Як можна зрозуміти з фіг. 1, установка загалом містить резервуар 10, який містить червоний шлам або суспензію, яка підлягає зневодненню, засіб подачі, наприклад насос 12 витісняючої дії, функціонально з'єднаний з резервуаром 10 для подачі суспензії під тиском в шнековий прес 14, і клапан 16 для регулювання витрати збезводненого шламу на викидному кінці шнекового преса 14.
Насос витісняючої дії звичайно об'єднують з засобом, який забезпечує подачу, по суті, З постійною витратою суспензії, по суті, при постійному впускному тиску. Витрату суспензії на впусканні можна регулювати за допомогою швидкості ходу насоса витісняючої дії. Впускний тиск і витрата на впусканні можна підтримувати під час перемикання циклу/режиму роботи поршня насоса витісняючої дії за допомогою неповоротного клапана (або зворотного клапана) для запобігання реверсної подачі, і за допомогою герметичного демпфера, наприклад, резервуара для подачі суспензії під час перемикання.
Як показано на фіг. 2, шнековий прес 14 загалом містить кожух фільтра, який має загалом трубчастий корпус 18 для обгороджування шнека 20, виконаного з можливістю встановлення вільно обертовим в трубчастому корпусі 18. Двигун (не показаний) встановлений на платформі 22 суміжно з кожухом фільтра для приводу шнека 20 за допомогою придатного трансмісійного пристрою, наприклад ремінної трансмісії або прямого приводу (не показаний). У роботі шнек 20 прикладає подовжній градієнт тиску до суміші твердої і рідкої фаз, що підлягає зневодненню.
Тиск суспензії, яка подається, або тиск подачі суспензії, наприклад, на випуску нагнітального насоса 12 забезпечує видавлювання рідини з суміші і з кожуха шнекового преса, як схематично показано на фіг. 1. У доповнення до тиску подачі суспензії, дія шнека 20 на суміш твердої і рідкої фаз також забезпечує видавлювання рідини з суміші і з кожуха шнекового преса. Розмір отвору випускного клапана може безперервно змінюватися для одночасної підтримки необхідного тиску в пристрої і регулювання витрати на випуску збезводненої суспензії.
Як найкраще показано на фіг. 1, шнек 20 загалом містить вал 32 і безперервний виток 34, який проходить спірально навколо гладкої зовнішньої поверхні вала 32. Виток 34 шнека має
Зо постійний зовнішній діаметр, який небагато менший внутрішнього діаметра трубчастого корпусу кожуха фільтра на заданий зазор витка. Згідно з одним варіантом здійснення даного винаходу зовнішній діаметр вала 32 є постійним по всій довжині шнека 20. Також, згідно з даним варіантом здійснення, крок (див. РІ і Р2 на фіг. 1) витка 34 поступово зменшується в напрямку до випускного кінця шнекового преса (тобто в напрямку вниз по потоку). У результаті, об'єм між суміжними кроками витка 34 шнека зменшується поступально в напрямку до випускного кінця шнекового преса 14, при цьому поступово збільшується тиск на суміш твердої і рідкої фаз і стимулювання сепарації рідкої і твердої фаз.
Як показано на фіг. 2, трубчастий корпус 18 кожуха фільтра має аксіально протилежні впускну і випускну частини 24, 26 і фільтрувальну частину 28 між впускною і випускною частинами 24, 26. Як схематично проілюстровано на фіг. 1, фільтрувальна частина 28 має проходи текучого середовища для забезпечення відведення рідини з кожуха фільтра, коли суміш твердої і рідкої фаз переміщується від впускної частини 24 до випускної частини 26 шнеком 20. Впускна частина 24 функціонально з'єднана для сполучення текучим середовищем з вихідною стороною насоса 12 витісняючої дії для прийому безперервної подачі суспензії під заданим тиском. Впускна частина 24 переважно сконструйована для підтримки постійного сполучення текучим середовищем з трубчастим корпусом 18. Задовільні результати отримані за допомогою примусового живлення шнекового преса 14 під тиском переважно в діапазоні від близько 2 Н/мм: (приблизно 300 фунт/дюймг) до близько 14 Н/мм: (приблизно 2000 фунт/дюйм?) і, більш переважно, в діапазоні близько 4-10 Н/мм" (приблизно 600-1500 фунт/дюймг).
Зрозуміло, що тиск подачі можна змінювати залежно від розміру шнекового преса 14. Випускна частина 26 може мати конічну прохідну секцію, яка функціонально з'єднується з клапаном 16 для регулювання витрати збезводненого шламу, що виходить з шнекового преса, і підтримки необхідного тиску фільтрування всередині кожуха фільтра.
Кожна, впускна і випускна частини 24, 26 включають в себе верхній і нижній елементи 24а, 240, 26а, 266 у вигляді половини труби, виконані з можливістю болтового з'єднання один з одним для утворення зібраної циліндричної секції кожуха. Вкладиші або т. п. (не показано) можуть бути забезпечені у впускній і випускній частинах 24, 26 на внутрішніх поверхнях елементів у вигляді половини труби 24а, 2450, 26а, 2665 для опирання з можливістю обертання аксіально протилежних кінців шнека 20. бо З показаного на фіг. З і 4, можна зрозуміти, що фільтрувальна частина 28, загалом, містить множину стаціонарних фільтрувальних пластин 36, аксіально стискуваних для постійної підтримки в щільному контакті поверхнею до поверхні затискальним пристроєм 38 з функціональною можливістю прикладання заданого аксіально затискального тиску, розподіленого, по суті, рівномірно навколо внутрішнього діаметра пластин 36. Заданий аксіальний затискальний тиск переважно підтримується постійним. Кожну фільтрувальну пластину 36 можна створити у вигляді плоского диска, який утворює центральний отвір 37. При збиранні центральні отвори 37 пластин 36 виставляються вздовж однієї осі для спільного утворення центрального проходу, який проходить аксіально, для прийому шнека 20.
Оскільки фільтрувальні пластини 36 постійно підтримуються в щільному контакті поверхні до поверхні, відсутній ризик відходу деяких дисків один від одного, який міг би створювати переважні проходи і приводити до періодичного падіння тиску суспензії всередині центрального проходу нижче тиску на випуску нагнітального насоса 12. Отже, відсутній ризик, що малі частинки, наприклад, які містяться в суспензія червоного шламу, можуть залишатися прилиплими між дисками фільтра. Значною перевагою над фільтрувальним пристроєм існуючої техніки тут є функціональна можливість підтримувати тиск суспензії всередині шнекового преса винаходу з відносно постійною величиною. Шнековий прес даного винаходу, як наслідок, переважно працює в сталому режимі велику частину часу.
Як можна зрозуміти нижче в даному документі, затискальний тиск і шорсткість поверхні пластин 36 вибирають з можливістю забезпечувати утворення заданого "мікро" зазору 40 (фіг. 5) між кожною парою суміжних пластин 36. Зазор 40 між пластинами вибирають досить великим для забезпечення перколювання рідини, яка видавлена шнеком 20, між пластинами 36, але досить малим для запобігання проходу твердих частинок, при цьому забезпечуючи утворення фільтрувальної кірки збезводненого шламу на внутрішньому діаметрі фільтрувальної частини 28. Фільтрувальна кірка твердих частинок, коли сформована, робить внесок в підтримку тиску всередині фільтрувальної частини 28, незважаючи на присутність зазорів 40 між пластинами 40 (тобто обмежує втрату тиску через зазори 40 між пластинами). Товщина фільтрувальної кірки твердих частинок підтримується шнеком, який також діє, підрізаючи фільтрувальну кірку.
Залежно від суміші твердої і рідкої фаз, що підлягає зневодненню, зазор 40 між пластинами може мати товщину в діапазоні від близько 1 до близько 60, і переважно від близько 2 мікрон до
Зо близько 20 мікрон. Для варіантів зневоднення червоного шламу зазор 40 між пластинами становить переважно від близько 4 мікрон до близько 6 мікрон і більш переважно від близько 5 мікрон до близько 6 мікрон. Можна загалом сказати, що зазор 40 між пластинами вибирають меншим або з розміром близьким до середнього розміру твердих частинок, які містяться в суміші твердої і рідкої фаз, підлягаючій обробці, і досить великим для забезпечення перколяції рідини.
Як згадано в даному документі вище, і як схематично проілюстровано на фіг. 5, кожний зазор 40 між пластинами залежить від шорсткості поверхні пластин 36. Шорсткість (К) поверхні фільтрувальних пластин 3б можна визначити, як середню висоту піка виступів на поверхні фільтрувальних пластин 36. Коли пластини стискаються разом, піки виступають від протилежних поверхонь пластин 36, запобігаючи стикуванню пластин із завершеною ущільнюючою взаємодією поверхні з поверхнею, в результаті утворюються мікроскопічні канали, які проходять від внутрішнього діаметра пластин 36 до їх зовнішньої периферійної кромки. Залежно від суміші твердої і рідкої фаз, які підлягає зневодненню, можуть застосовуватися фільтрувальні пластини, які мають шорсткість поверхні в діапазоні від близько 1 мікрон до близько 30 мікрон. Випробування показали, що оптимальний діапазон шорсткості поверхні для варіантів фільтрування червоного шламу знаходиться в межах між близько 1,4 мікрон і близько 3,5 мікрон. Разом з тим, задовільні результати можна також отримати при шорсткості поверхні в діапазоні від близько 2 мікрон до близько 10 мікрон.
Шорсткістю поверхні фільтрувальних пластин загалом вважається шорсткість всієї поверхні на кожній з пластин.
Проходи для рідини фільтрувальної частини 28 створюються зазором 40 між пластинами, утвореним між кожною парою суміжних фільтрувальних пластин 36. Проходи для рідини продовжуються від внутрішнього діаметра пластин 36 до їх зовнішньої периферійної кромки.
Проходи для рідини оточують центральний прохід, утворений пакетом копланарних фільтрувальних пластин 36, який проходить аксіально. Фільтрувальні пластини 36 підтримуються постійно такими, що стискаються в прямому щільному контакті поверхні до поверхні, в результаті проходи для рідини, які продовжуються від внутрішнього діаметра пластин Зб до їх зовнішньої периферійної кромки, рівномірно розподіляються навколо центрального проходу, при цьому запобігається утворення переважних проходів. бо Іншими словами, фільтрувальні пластини 36 підтримуються постійно такими, що стискаються в прямому щільному контакті поверхні до поверхні, яка продовжується від внутрішнього діаметра пластин 36 до їх зовнішньої периферійної кромки так, що в результаті проходи для рідини рівномірно розподіляються навколо центрального проходу, при цьому запобігається утворення переважних проходів.
Обладнання тактильного або оптичного вимірювання глибини мікронерівностей застосовується для забезпечення на пластинах 36 необхідною шорсткістю поверхні.
Переважно, шорсткість поверхні пластин вимірюють, застосовуючи вимірювальний прилад контактного типу, який має вимірювальний наконечник, виконаний з можливістю приведення в прямий контакт з поверхнею кожної з фільтрувальних пластин 36. Коли вимірювальний наконечник переміщується по пластині, він підіймається і опускається разом з мікронерівностями на поверхні пластини. Дані переміщення вимірювального наконечника зчитуються і використовуються для вимірювання шорсткості поверхні.
Фільтрувальні пластини 36 можна виготовляти з різноманітних матеріалів, в тому числі, наприклад: неіржавіючої сталі, чорного листового заліза, сталі, що зафарбовується з термообробкою, і кераміки. Встановлено, що фарбування з термообробкою забезпечує поліпшення проникності фільтрувальної частини 28 із задовільним захистом від абразивного впливу їі корозії. Вибраний матеріал повинен мати здатність витримувати вплив корозійних навколишніх середовищ, стабільністю при робочих температурах (наприклад, 100 с), достатньою міцністю для протидії руйнуванню або для опору стисненню/деформації у всьому діапазоні затискального тиску, що прикладається затискальним пристроєм 38. Матеріал пластини також вибирають таким, що опір потоку текучого середовища, що проходить через зазор 40 між пластинами, нижчий опору фільтрувальної кірки твердих частинок, сформованої на внутрішньому діаметрі пластин 36. Іншими словами, опір потоку текучого середовища, що проходить через фільтрувальні пластини 36, вибирають таким, що воно є менш обмежувальним, ніж опір фільтрувальної кірки твердих частинок. Зазначаємо, що різні матеріали з відмінною шорсткістю поверхні можна застосовувати для отримання аналогічних опорів потоку рідини, яка проходить між фільтрувальними пластинами 36. Наприклад, при проведенні випробувань зневоднення червоного шламу виявлено, що пластини з неіржавіючої сталі з показником 1,4 шорсткості поверхні і сталеві пластини, зафарбовані з термообробкою і з
Зо показником 3,5 шорсткості поверхні дають однакові опори потоку рідини, яка проходить через них.
Опори потоку рідини, яка проходить через зазор 40 між пластинами, також залежить від висоти фільтрування, що відповідає відстані, на якій пластини 36 підтискаються в щільний контакт поверхні до поверхні між їх внутрішнім діаметром і зовнішньою периферійною кромкою.
Чим більша висота фільтрування, тим більший опір потоку, що проходить через пластини.
Фільтрувальні пластини 36, що втримуються стиснутими весь час або постійно в прямому щільному контакті поверхні до поверхні, дають проходи для рідини, що продовжуються по всій протяжності фільтрування, при цьому запобігається утворення переважних проходів.
Фільтрувальні пластини 36 можуть пройти різні обробки поверхні для отримання необхідної шорсткості поверхні і опору потоку рідини, що проходить через них. Наприклад, пластини 36 можуть піддаватися дробоструминній обробці поверхні. Дробоструминна обробка поверхні скляним дробом є переважнішою, ніж піскоструминна обробка поверхні. Піскоструминна обробка є абразивнішою і дає вищі показники шорсткості поверхні, ніж отримувані при дробоструминній обробці скляним дробом.
Різні покриття можуть наноситися на фільтрувальні пластини 36 для захисту їх від корозії, для зміни їх гідрофобних або гідрофільних властивостей і/або зміни шорсткості їх поверхні.
Наприклад, суміш фарби і частинок може наноситися на пластини 36 для захисту їх від корозії і отримання необхідної шорсткості поверхні.
Як згадано вище в даному документі, зазор 40 між пластинами також залежить від затискального тиску, прикладеного на фільтрувальні пластини 36. Затискальний тиск повинен прикладатися можливо рівномірніше навколо центрального проходу, утвореного фільтрувальними пластинами 36, для запобігання протіканню. З показаного на фіг. З і 4 можна зрозуміти, що затискальний пристрій 38 загалом містить першу і другу затискальні пластини 42, 44, відповідно, передбачені на протилежних кінцях фільтрувальної частини 28, з фільтрувальними пластинами 36, розташованими між ними. Кожна з першої і другої затискальних пластин 42, 44 має ділянку розподілу навантаження, яка може мати форму кільцевого або циліндричного виступу 42а, 44а, що проходить від однієї її поверхні, для входу в рівномірно розподілений робочий контакт з суміжною фільтрувальною пластиною 36 концентрично навколо її центрального отвору 37. Розподілені рівномірно по окружності частини бо з вушками або виступ 46 з вушками виступають радіально назовні від фільтрувальних пластин
36 і циліндричних виступів 42а, 44а, які затискають пластини 42, 44, для контактної взаємодії з з'єднувальними болтами 48, які проходять аксіальн. Зрозуміло що встановлювальні отвори, утворені виступами з вушками, можуть передбачатися іншими. Наприклад, встановлювальні отвори можна виконувати напряму в поверхні фільтрувального кільця пластин 36. Щонайменше чотири, переважно шість, комплектів вушок і з'єднувальних болтів розподілені по периферії навколо центрального проходу, утвореного фільтрувальними пластинами 36. На протилежних далеких кінцях з'єднувальних болтів 48 нагвинчуються гайки 50 для аксіального затиснення пакету фільтрувальних пластин 36 між затискальними пластинами 42, 44. Гайки 50 затягуються з однаковим заданим крутним моментом. Придатний інструмент, наприклад, ключ з обмеженням за крутним моментом застосовується для прикладання однакового крутного моменту на кожній гайці 50. Згідно з одним варіантом застосування даного винаходу, калібрований крутний момент затягування з величиною між близько 56 Нм (приблизно 500 фунт-дюйм) і близько 560 Нм (приблизно 5000 фунт-дюйм) прикладається на кожній з гайок 50.
Необхідний крутний момент збільшується з розміром (довжиною і діаметром) шнекового преса 14. Наприклад, для шнека, що має діаметр близько 0,1 м, затискний крутний момент може становити близько 56 Нм (приблизно 500 фунт-дюйм); а для діаметра 0,3 м затискний крутний момент може становити близько 225 Нм (приблизно 2000 фунт-дюйм). Товщина затискальних пластин 42, 44, які включають в себе циліндричні виступи 42а, 44а і вушко 46 або частини з вушками, вибирається для запобігання будь-якій деформації за умови такого затягування. Тому затискальні пластини 42, 44 набагато товщі фільтрувальних пластин 36. Дане дозволяє забезпечити рівномірний розподіл тиску на пластинах між суміжними гайками 50 і, отже, по периферії від центрального отвору 37 фільтрувальних пластин 36. Зрозуміло що величина крутного моменту повинна варіюватися залежно від розміру/геометрії фільтрувальних пластин 36. Крутний момент вибирається загалом відповідним затискальному тиску між близько 1,4
Н/мме (приблизно 200 фунт/дюйм?) і близько 3,5 Н/мм? (приблизно 500 фунт/дюйм"), і переважно між близько 2 Н/мм:2 (приблизно 300 фунт/дюйм3) і близько 2,8 Н/мм: (приблизно 400 фунт/дюйм-) на кожній з фільтрувальних пластин 36.
Затискальний тиск, прикладений на фільтрувальні пластини 36, є таким, що фільтрувальні пластини утримуються затиснутими весь час, або постійно, в прямому щільному контакті
Зо поверхні до поверхні.
Як показано на фіг. З і 4, щонайменше одна проміжна підтримувальна пластина 52 (три в проілюстрованому прикладі) встановлюється між двома суміжними фільтрувальними пластинами 36. Кількість підтримувальних пластин 52 повинна варіюватися залежно від аксіальної довжини фільтрувальної частини 28. Підтримувальні пластини 52 вставляються із заданими інтервалами по аксіальній довжині фільтрувальної частини 28 для забезпечення рівномірно розподіленого опирання і запобігання деформації пакету фільтрувальних пластин 36 під дією затискальних сил, прикладених до них затискальними пластинами 42, 44.
Підтримувальна пластина 52 робить внесок в скріплення збирання пластин, забезпечуючи нижній встановлювальний стик або опору 54 для закріплення фільтрувальної частини 28 на розташованій знизу рамній конструкції 55 (див. фіг. 1). Також проміжну підтримувальну пластину 52 можна забезпечувати на її верхньому кінці парою виступів 56 з вушками для сприяння переміщенню і транспортуванню зібраного фільтрувальної частини 28. Встановлювальні отвори також утворені в проміжній підтримувальній пластині для встановлення на з'єднувальні болти 48. Проміжна підтримувальна пластина 52 товстіша фільтрувальних пластин 36. Вона забезпечує стійку і суцільну опорну поверхню для суміжних фільтрувальних пластин 36 і, таким чином, робить внесок в підтримку рівномірно розподіленого затискального тиску на всьому фільтрувальному збиранні пластин. Аналогічно фільтрувальній пластині 36, кожна проміжна підтримувальна пластина 52 має центральний отвір 58, який утворює ділянку центрального проходу фільтрувальної частини 28. Проміжна підтримувальна пластина 52 звичайно має шорсткість поверхні однакову з фільтрувальною пластиною 36. Відповідно, фільтрувальні зазори на протилежних сторонах кожної проміжної підтримувальної пластини 52 є аналогічними зазору 40 між суміжними фільтрувальними пластинами 36.
Вище описаний варіант здійснення установки для фільтрування під тиском забезпечує поліпшення пресування суміші твердої і рідкої фаз. Тобто, більше рідини можна екстрагувати з суміші. Для варіантів застосування в зневодненні червоного шламу випробування показали, що збезводнений шлам може містити 70 95 - 75 9б, і в деяких випадках до 77 95 твердої речовини за масою на виході з випускної частини 26 шнекового преси 14. Для варіантів застосування в зневодненні фториду кальцію (СаЕг) випробування показали, що збезводнений шлам може містити до 80 95 за масою твердої речовини на виході з випускної частини 26 шнекового преси бо 14. Для варіантів застосування в зневодненні шламу заліза випробування показали, що збезводнений шлам може містити до 89 95 за масою твердої речовини на виході з випускної частини 26 шнекового преса 14. Дане є поліпшенням на близько 2095 в порівнянні із звичайними способами гравітаційного декантування червоного шламу. Можна загалом сказати що фільтрувальний пристрій, який працюючий під тиском, забезпечує збільшення твердої фракції спресованої суспензії яка викидається з випускної секції шнекового преса, з максимізацією при цьому швидкості сепарації рідкої і твердої фаз.
Як можна зрозуміти з фіг. 2, трубчастий корпус 18 і шнек 20 можуть мати модульну конструкцію. Згідно з показаним прикладом, трубчастий корпус 18 має першу їі другу фільтрувальні частини 28а, 28р, які послідовно з'єднуються між собою; і шнек 20 має відповідні першу і другу послідовно з'єднувані між собою частини 20а, 200, шнека, виконаними з можливістю встановлення, відповідно, в першій і другій фільтрувальних частинах 28а, 286 для спільного обертання як унітарний компонент. Разом з тим, зрозуміло що трубчастий корпус 18 і шнек 20 можуть містити більше двох частин.
Перша і друга частини 20а, 2065 шнека з'єднуються разом для отримання безперервного шнекового витка без розривів між частинами 20а, 20р і виключень зменшення об'єму між суміжними кроками витка 34 на стику двох частин 20а, 2065 шнека за допомогою з'єднувальної муфти 62. Як показано на фіг. б, частини 20а, 2006 шнека рознімно з'єднані один з одним зовнішньою з'єднувальною муфтою 62, передбаченою на зовнішньому діаметрі витка 34.
Звичайно частини шнека з'єднуються за допомогою своїх валів. Такі з'єднувальні пристрої вала можуть в деяких випадках вимагати посилення валів на їх стику, результатом якого є зменшення об'єму суспензії, яка стискається між суміжними кроками витка на переході від однієї частини вала до іншої. Відповідно, без нав'язування, в даному документі пропонується з'єднання вала зовні від об'єму, утвореного між суміжними кроками витка, таким чином, зберігаючи площу перерізу, через який проходить суспензія, яка мінімізує дроселювання потоку і зменшує імовірність блокування.
З'єднувальна муфта 62 загалом містить перший з'єднувальний елемент 62а, встановлений на першій частині 34а витка шнека на далекому кінці першої частини 20а шнека, і другий з'єднувальний елемент 626, встановлений на другій частині 3465 витки шнека на суміжному кінці другої частини 206 шнека. Перший і другий з'єднувальні елементи 62а, 6256 рознімно скріплюють
Зо один з одним, наприклад, болтами.
Перший і другий з'єднувальні елементи 62а, 620 можуть містити напівциліндричні пластини або сегменти кільця, встановлені на зовнішньому діаметрі поверхні частин 34а, 340 витки шнека, відповідно. Кожна з частин З4а, 3465 витки шнека може утворюватися у вигляді сегмента на половині витка. Внутрішній кінець напівциліндричних пластин може утворюватися інтегральним з частиною у вигляді зрізаного конуса, виконаною з можливістю сполучення з відповідними частинами 32а, 325 вала шнека елементами 65 у вигляді розпірок. При з'єднанні одна з одною напівциліндричні пластини утворюють завершене опорне кільце навколо першої і другої частин З4а, 346 витки шнека, причому опорне кільце має внутрішній діаметр, відповідний зовнішньому діаметру витка 34. Тому з'єднувальна муфта 62 не зменшує об'єм між частинами
З4а, 3465 витка. Напівциліндричні пластини можуть приварюватися на своїй внутрішній поверхні до поверхні зовнішнього діаметра першої і другої частин З4а, 345 витка шнека. З'єднувальний елемент 62а, частина 34а витка шнека і відповідні розпірки 65 переважно встановлюють, як попередньо зібраний блок, на частині 32а вала шнека. Аналогічно, з'єднувальний елемент 626, частина 34р витка шнека і відповідні розпірки 65 переважно встановлюють, як попередньо зібраний блок, на частині 325 вала шнека. Згідно з варіантом здійснення даного винаходу, перша і друга частини З34а, 345 витки приварюються до внутрішньої поверхні з'єднувальних елементів 62а, 626, і потім вузли попередньо зібраної з'єднувальної муфти і витка піддаються процесу термообробки для поліпшення механічних властивостей вузла з'єднувальної муфти.
Потім об'єднані деталі з'єднувальної муфти і витка шнека, які пройшли термообробку, встановлюють на відповідні частини 32а, 3265 вала шнека за допомогою зварювання частин З4а, 346 витка шнека із зовнішньою поверхнею вала і з кінцем існуючого витка на відповідних частинах 32а і 326 вала. Частини З4а, 346 витка шнека зварюють для утворення безперервного продовження витка, вже присутнього на частинах З32а, 320 валу. Розпірки 65 також зварюють з частинами 32а, 326 вала шнека.
Завдяки зварюванню частин З4а, 346 витки шнека із з'єднувальними елементами 6бг2а, 625 до процесу термічної обробки і завдяки подальшому з'єднанню з'єднувальних елементів 62а, 625 з частинами 32а, 325 вала шнека, можна зберегти структурну цілісність з'єднувальних елементів 62а, 6265. Крім того, зварювання з'єднувальних елементів 62а, 626 напряму з витками на частинах 32а, 320 вала може потенційно негативно впливати на механічні властивості 60 з'єднувальних елементів б2а, 626.
Також, як показано на фіг. 6, зношувані пластини 64а, 6465 знімно встановлюються на зовнішній поверхні кожного з напівциліндричних з'єднувальних елементів 62а, 626 для взаємодії з відповідною сегментованою зношуваною кільцевою конструкцією (не показана), встановленою в підтримувальний шнек частини 6б (див. фіг. 2), яка розташована між першою і другою фільтрувальними частинами 28в8а, 28р. Відповідно, з'єднувальну муфту 62 можна також застосовувати для забезпечення проміжної підтримки шнека 20 загалом посередині між протилежними його кінцями. Підтримувальна шнек частина 66 може містити верхній і нижній елементи бба, 660 у вигляді половини труби, виконані з можливістю рознімного з'єднання болтами один з одним. Дане забезпечує швидкий доступ до з'єднувальної муфти 62.
Сегментована зношувана кільцева конструкція (не показана) передбачена всередині підтримувальної шнек частини 66, виконана з можливістю знесення до зносу пластин 6б4а, 64р на зовнішній поверхні напівциліндричних пластин з'єднувальних елементів 62а, 6260. Верхній і нижній елементи у вигляді половини труби бба, 6605 забезпечені на своїх протилежних кінцях фланцями бва, 680 під болти для скріплення з відповідними фланцями 70 під болти, передбаченими на затискальних пластинах 42, 44 кожної фільтрувальної частини 28а, 2865.
Таким чином, кожну частину 20а, 206 шнека і відповідної частини 28а, 2865 фільтра можна легко зняти, як блок або картридж і замінити аналогічним шнековим і фільтрувальним "картриджом" просто знявши болти, які з'єднують фланець 70 і фланець бва, 6860, знявши болти, які з'єднують верхній напівциліндричний елемент бба, знявши болти, з'єднувальних елементів б2а і 625 шнека і знявши болти, які з'єднують фланець 70 на іншому кінці шнека і фільтрувальну частину, які підлягають заміні. Всі болти, в тому числі болти, які застосовуються для скріплення першого і другого з'єднувальних елементів 62а і 625 шнека, є легко доступними.
Наведений вище опис є тільки прикладом, і фахівець в даній галузі техніки в техніці повинен розуміти, що можна робити зміни в описаних варіантах здійснення без відходу від об'єму розкритого винаходу. Модифікації, які стосуються об'єму даного винаходу повинні стати зрозумілі фахівцеві в даній галузі техніки при розгляді даного розкриття, і такі модифікації повинні стосуватися об'єму, визначеного в прикладеній формулі винаходу.
Claims (15)
1. Шнековий прес (14) для сепарування рідини з суміші твердої і рідкої фаз, який містить: загалом трубчастий корпус (18) з аксіально рознесеними одна від одної впускною частиною (24) і випускною частиною (26), а також фільтрувальною частиною (28) між впускною частиною (24) і випускною частиною (26), причому фільтрувальна частина (28) включає в себе пакет копланарних фільтрувальних пластин (36), який проходить аксіально і утворює центральний прохід; і обертальний шнек (20), який встановлений в трубчастому корпусі (18) і проходить аксіально через центральний прохід для переміщення суміші твердої і рідкої фаз від впускної частини (24) до випускної частини (26) зі стисненням і зневодненням суміші твердої і рідкої фаз за допомогою видавлювання щонайменше частини рідкого вмісту суміші, що підлягає виведенню назовні з трубчастого корпусу (18), через проходи для рідини фільтрувальної частини, що оточує центральний прохід, причому проходи для рідини утворені зазорами (40) між пластинами, утвореними між кожною парою суміжних фільтрувальних пластин (36); який відрізняється тим, що фільтрувальні пластини (36) встановлені з постійною підтримкою фіксації одна відносно одної і затисненням в прямому щільному контакті поверхня до поверхні затискальним пристроєм (38), виконаним з можливістю прикладання заданого аксіального затискального тиску, по суті рівномірно навколо центрального проходу, причому фільтрувальні пластини (36) мають задану шорсткість (А) поверхні, а зазор (40) між пластинами залежить від заданої шорсткості (А) поверхні і аксіально затискального тиску.
2. Шнековий прес (14) за п. 1, який відрізняється тим, що впускна частина (24) забезпечує підтримку постійного сполучення за текучим середовищем із загалом трубчастим корпусом (18).
3. Шнековий прес (14) за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що має пристрій подачі, який знаходиться під тиском, переважно насос (12) витісняючої дії, функціонально з'єднаний з джерелом суміші твердої і рідкої фаз для її примусової подачі в трубчастий корпус (18) шнекового преса під тиском, переважно в діапазоні від близько 3,4 Н/мм:2 до близько 14 Н/мм, більш переважно між близько 4 Н/мм: і близько 10 Н/мм.-.
4. Шнековий прес (14) за будь-яким із пп. 1-3, який відрізняється тим, що шорсткість (К) поверхні фільтрувальних пластин (36) загалом відповідає середньому значенню найвищих і найнижчих точок на взаємодіючих між собою поверхнях фільтрувальних пластин (36), причому шорсткість (К) поверхні має величину між близько 1 мікрона і близько 30 мікрон, переважно між близько 2 мікрон і близько 10 мікрон, більш переважно між 1,4 мікрона і 3,5 мікрона.
5. Шнековий прес (14) за будь-яким із пп. 1-4, який відрізняється тим, що зазори (40) між пластинами мають величину між близько 1-60 мікрон, більш переважно між близько 2-20 мікрон.
6. Шнековий прес (14) за будь-яким із пп. 1-5, який відрізняється тим, що затискальний тиск, прикладений на кожну з фільтрувальних пластин (36), має величину між близько 1,4 Н/мм: і близько 3,5 Н/мм-, переважно між близько 2 Н/мм: і близько 2,8 Н/мм".
7. Шнековий прес (14) за будь-яким із пп. 1-6, який відрізняється тим, що затискальний пристрій (38) містить першу їі другу затискальні пластини (42, 44), відповідно, забезпечені на протилежних кінцях фільтрувальної частини (28), з фільтрувальними пластинами (36), розташованими між ними, причому кожна з першої і другої затискальних пластин (42, 44) має ділянку (42а, 44а) розподілу навантаження в рівномірному робочому контакті з суміжною однією з фільтрувальних пластин (36), при цьому перша і друга затискальні пластини (42, 44) товстіші кожної з фільтрувальних пластин (36).
8. Шнековий прес (14) за будь-яким із пп. 1-7, який відрізняється тим, що фільтрувальні пластини (36) мають висоту фільтрування, що проходить радіально від внутрішнього діаметра фільтрувальних пластин (36) до їх периферійної кромки, причому фільтрувальні пластини (36) знаходяться в щільному контакті поверхня до поверхні по всій протяжності фільтрування.
9. Шнековий прес (14) за будь-яким із пп. 1-8, який відрізняється тим, що зазори (40) між пластинами менші або мають один порядок з середнім розміром твердих частинок, що містяться в суміші твердої і рідкої фаз, які підлягають переробці.
10. Шнековий прес (14) за будь-яким із пп. 1-9, який відрізняється тим, що поверхні фільтрувальних пластин (36) піддані дробоструминній обробці.
11. Шнековий прес (14) за будь-яким із пп. 1-10, який відрізняється тим, що на фільтрувальні пластини (36) нанесене покриття з суміші фарби і твердих частинок.
12. Спосіб сепарування рідини з суміші твердої і рідкої фаз із застосуванням шнекового преса (14), що містить загалом трубчастий корпус (18) з аксіально рознесеними одна від одної впускною частиною (24) і випускною частиною (26), а також фільтрувальною частиною (28), між впускною частиною (24) і випускною частиною (26), що включає в себе пакет копланарних Зо фільтрувальних пластин (36), які проходять аксіально і утворюють центральний прохід і зазори (40) між кожною парою суміжних фільтрувальних пластин (36), який відрізняється тим, що включає: забезпечення фільтрувальних пластин (36), які мають задану шорсткість (В) поверхні; прикладання заданого аксіального затискального тиску, по суті рівномірно навколо центрального проходу із застосуванням затискального пристрою (38) для постійної підтримки фільтрувальних пластин (36) фіксованими одна відносно одної і затиснутими в прямому щільному контакті поверхня до поверхні затискальним пристроєм (38), причому зазори (40) між пластинами залежать від заданої шорсткості (Р) поверхні і аксіально затискального тиску; введення суміші твердої і рідкої фаз через впускну частину (24); переміщення суміші твердої і рідкої фаз від впускної частини (24) до випускної частини (26) зі стисненням і зневодненням суміші твердої і рідкої фаз обертальним шнеком (20), який встановлений в трубчастому корпусі (18) і проходить аксіально через центральний прохід, завдяки видавлюванню щонайменше частини рідини, яка міститься в суміші і підлягає виведенню назовні з трубчастого корпусу (18), через проходи для рідини фільтрувальної частини, яка оточує центральний прохід, причому проходи для рідини утворені зазорами (40) між пластинами; і отримання зневодненої суміші на випускній частині (26).
13. Спосіб за п. 12, який відрізняється тим, що суміш твердої і рідкої фаз вводять безперервно через впускну частину (24).
14. Спосіб за п. 13, який відрізняється тим, що затискальний тиск, прикладений на кожну з фільтрувальних пластин, має величину між близько 1,4 Н/мм? (200 фунт/дюйм-") і близько 3,5 Н/мм: (500 фунт/дюйм?).
15. Спосіб за будь-яким із пп. 12-14, який відрізняється тим, що суміш твердої і рідкої фаз є залишком процесу Байєра від отримання оксиду алюмінію з бокситової руди.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP14001431.7A EP2937210A1 (en) | 2014-04-22 | 2014-04-22 | Screw press with filter plates |
| PCT/IB2015/000468 WO2015162472A1 (en) | 2014-04-22 | 2015-04-09 | Screw press with filter plates |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA118979C2 true UA118979C2 (uk) | 2019-04-10 |
Family
ID=50542771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA201611677A UA118979C2 (uk) | 2014-04-22 | 2015-09-04 | Шнековий прес з фільтрувальними пластинами |
Country Status (14)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10780664B2 (uk) |
| EP (2) | EP2937210A1 (uk) |
| CN (2) | CN115339141A (uk) |
| AP (1) | AP2016009568A0 (uk) |
| AR (1) | AR100146A1 (uk) |
| AU (1) | AU2015249527B2 (uk) |
| BR (1) | BR112016024104B1 (uk) |
| CA (1) | CA2943436C (uk) |
| CL (1) | CL2016002652A1 (uk) |
| DK (1) | DK201670921A1 (uk) |
| PE (1) | PE20161213A1 (uk) |
| RU (1) | RU2693175C2 (uk) |
| UA (1) | UA118979C2 (uk) |
| WO (1) | WO2015162472A1 (uk) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MY195780A (en) * | 2016-02-29 | 2023-02-13 | Apical Group Ltd | Machine for Expeller Maintenance |
| IT201700086987A1 (it) * | 2017-07-31 | 2019-01-31 | Disidratatore meccanico per biomasse | |
| CN108295526A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-07-20 | 上海润岚过滤设备有限公司 | 一种立式多层压滤器 |
| CN108636984A (zh) * | 2018-04-28 | 2018-10-12 | 浙江信基科技有限公司 | 一种农作物废渣脱水装置 |
| CN110227289B (zh) * | 2019-04-24 | 2021-07-13 | 绍兴市松海机械设备有限公司 | 一种压力式脱液机的固液分离机构 |
| WO2021041210A1 (en) * | 2019-08-26 | 2021-03-04 | Parker-Hannifin Corporation | Filter element and associated filter media providing fuel water separation using surface embossing |
| CN111152495A (zh) * | 2020-01-15 | 2020-05-15 | 福建省迅达石化工程有限公司 | 一种自动破碎过滤油渣分离装置 |
| CN112044144B (zh) * | 2020-09-24 | 2021-10-19 | 江西祐臣节能净化科技有限公司 | 一种反冲式水过滤器 |
| IT202100002369A1 (it) * | 2021-02-03 | 2022-08-03 | Greengo S R L | Dispositivo per disidratazione ed essiccamento fanghi provenienti da depurazione acque reflue e relativo procedimento di trattamento |
| CN113321744B (zh) * | 2021-06-18 | 2022-01-07 | 长春市吉达自动化系统有限公司 | 一种玉米淀粉生产中蛋白质的自动化分离方法 |
| CN113480129A (zh) * | 2021-07-26 | 2021-10-08 | 黄美值 | 一种降低螺旋轴磨损率的污泥脱水机叠螺体机构 |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1037384A (en) * | 1963-07-30 | 1966-07-27 | Molbros Ltd | Improvements in or relating to filters for the separation of solids and/or semi-solids from fluids |
| BE709866A (uk) * | 1966-06-06 | 1968-05-30 | ||
| JPS5912805B2 (ja) * | 1978-04-24 | 1984-03-26 | 日本軽金属株式会社 | 赤泥を利用した土地造成法 |
| JPS59218298A (ja) * | 1983-05-27 | 1984-12-08 | Sanshu Kaken Kogyo Kk | 多板濾過部を有するスクリユープレス脱水機 |
| SU1517978A1 (ru) * | 1987-09-08 | 1989-10-30 | Dubrovin Leonid V | Щелевой фильтр |
| SU1736736A1 (ru) * | 1990-08-27 | 1992-05-30 | Проектно-конструкторское бюро по проектированию оборудования для производства пластических масс и синтетических смол | Отжимное устройство |
| WO1992013710A1 (en) * | 1991-02-12 | 1992-08-20 | Andritz Sprout-Bauer, Inc. | Adjustable compression screw device and components |
| JPH0710440B2 (ja) * | 1992-02-21 | 1995-02-08 | アムコン株式会社 | 固液分離装置 |
| RU2090243C1 (ru) * | 1995-02-01 | 1997-09-20 | Научно-исследовательский институт космической оптики ВНЦ "ГОИ им.С.И.Вавилова" | Способ изготовления фильтровальных устройств |
| CN1259901A (zh) * | 1998-04-09 | 2000-07-12 | 泰拉分离株式会社 | 处理适应螺旋挤压型的容积率的过滤装置 |
| WO2003064002A1 (fr) * | 2002-01-31 | 2003-08-07 | Toa Engineering Co.,Ltd. | Procede et dispositif de traitement de fluide |
| AU2006284387B2 (en) * | 2005-08-23 | 2012-01-19 | Alcan International Limited | Apparatus for production, withdrawal and transfer of highly viscous slurry |
| CN101584948A (zh) * | 2008-05-20 | 2009-11-25 | 王新祥 | 新型螺旋式固液分离机 |
| JP5477373B2 (ja) * | 2009-03-19 | 2014-04-23 | 株式会社石垣 | 濃縮装置一体型スクリュープレス |
| RU87386U1 (ru) * | 2009-06-30 | 2009-10-10 | Михаил Сергеевич Никишанин | Шнековый пресс для удаления жидкости из продуктов (варианты) |
| JP3159378U (ja) * | 2010-02-17 | 2010-05-20 | 長谷川 誠 | ろ過装置 |
| JP4871437B1 (ja) * | 2011-01-24 | 2012-02-08 | アムコン株式会社 | 固液分離装置 |
| CN202490487U (zh) * | 2011-12-31 | 2012-10-17 | 广西壮族自治区特种设备监督检验院 | 一种叠片定子与变径螺旋杆转子过滤浓缩器 |
| CA2821845C (en) * | 2012-04-05 | 2015-03-17 | Greenfield Ethanol Inc. | Twin screw extruder press for solid/fluid separation |
| CN103920323A (zh) * | 2014-04-24 | 2014-07-16 | 江苏康泰环保设备有限公司 | 一种无磨损叠片式固液分离装置 |
-
2014
- 2014-04-22 EP EP14001431.7A patent/EP2937210A1/en not_active Withdrawn
-
2015
- 2015-04-09 PE PE2016001647A patent/PE20161213A1/es unknown
- 2015-04-09 EP EP15783273.4A patent/EP3134193A4/en active Pending
- 2015-04-09 RU RU2016145418A patent/RU2693175C2/ru active
- 2015-04-09 US US15/305,482 patent/US10780664B2/en active Active
- 2015-04-09 CN CN202211038729.9A patent/CN115339141A/zh active Pending
- 2015-04-09 CA CA2943436A patent/CA2943436C/en active Active
- 2015-04-09 BR BR112016024104-5A patent/BR112016024104B1/pt active IP Right Grant
- 2015-04-09 CN CN201580020994.6A patent/CN106232200A/zh active Pending
- 2015-04-09 AP AP2016009568A patent/AP2016009568A0/en unknown
- 2015-04-09 AU AU2015249527A patent/AU2015249527B2/en active Active
- 2015-04-09 WO PCT/IB2015/000468 patent/WO2015162472A1/en active Application Filing
- 2015-04-21 AR ARP150101190A patent/AR100146A1/es active IP Right Grant
- 2015-09-04 UA UAA201611677A patent/UA118979C2/uk unknown
-
2016
- 2016-10-19 CL CL2016002652A patent/CL2016002652A1/es unknown
- 2016-11-18 DK DKPA201670921A patent/DK201670921A1/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016145418A3 (uk) | 2018-09-21 |
| AU2015249527A1 (en) | 2016-10-27 |
| EP3134193A1 (en) | 2017-03-01 |
| BR112016024104A2 (pt) | 2017-08-15 |
| CN106232200A (zh) | 2016-12-14 |
| CL2016002652A1 (es) | 2017-01-06 |
| CA2943436A1 (en) | 2015-10-29 |
| CA2943436C (en) | 2022-08-23 |
| CN115339141A (zh) | 2022-11-15 |
| EP3134193A4 (en) | 2018-01-10 |
| PE20161213A1 (es) | 2016-11-12 |
| RU2016145418A (ru) | 2018-05-22 |
| BR112016024104B1 (pt) | 2022-08-23 |
| US10780664B2 (en) | 2020-09-22 |
| AP2016009568A0 (en) | 2016-11-30 |
| AU2015249527B2 (en) | 2019-01-31 |
| WO2015162472A1 (en) | 2015-10-29 |
| EP2937210A1 (en) | 2015-10-28 |
| RU2693175C2 (ru) | 2019-07-01 |
| DK201670921A1 (en) | 2016-12-12 |
| AR100146A1 (es) | 2016-09-14 |
| US20170043548A1 (en) | 2017-02-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| UA118979C2 (uk) | Шнековий прес з фільтрувальними пластинами | |
| RU2670870C9 (ru) | Модульный шнековый пресс | |
| EA022124B1 (ru) | Износостойкое разделительное устройство для отделения частиц песка и горной породы | |
| KR20120096486A (ko) | 여과 시스템의 방사상 분할 링 밀봉체 | |
| EA023560B1 (ru) | Сепаратор для трубчатых проточных устройств | |
| CN111186918A (zh) | 一种可调湍流阻垢器及阻垢方法 | |
| US3919087A (en) | Continuous pressure filtering and/or screening apparatus for the separation of liquids and solids | |
| RU173671U1 (ru) | Картридж фильтра для очистки пищевой жидкости от взвесей | |
| DE202015000190U1 (de) | Filter | |
| US8128823B2 (en) | Treatment assemblies | |
| OA18018A (en) | Screw press with filter plates. | |
| JP2019037926A (ja) | 固液分離装置 | |
| OA18068A (en) | Modular screw press. | |
| JP4623666B2 (ja) | ろ過装置 | |
| JP2010201405A (ja) | 濾過装置、並びに濾過装置を用いて、スラリー状物質を脱水する方法、固形物で汚染された水を浄化する方法、重油を脱硫する方法及び使用済みの油を精製する方法 |