Ротаційний фільтр
Формула / Реферат
1. Ротаційний фільтр (10) має циліндричний барабан (20), який спирається кільцевою структурою (21, 22) на обертовий вал (25), що має центральну вісь (Х-Х), зовнішня поверхня барабана (20) має окремі фільтрувальні пластини (23), які утворюють суттєво безперервну циліндричну фільтрувальну поверхню, кожна фільтрувальна пластина (23) має внутрішню поверхню (23А) і криволінійну зовнішню поверхню (23В), що утворює фільтрувальну поверхню фільтрувальної пластини (23), і кожну фільтрувальну пластину (23) прикріплено щонайменше в трьох точках (Р1, Р2, Р3) кріплення до кільцевої структури (21, 22), через що кріпильна система в кожній з щонайменше трьох точок (Р1, Р2, Р3) кріплення має:
перше заглиблення (46), що простягається від внутрішньої поверхні (23А) фільтрувальної пластини (23) в частину фільтрувальної пластини (23) так, що зовнішня поверхня (23В) фільтрувальної пластини (23) залишається цілою,
який відрізняється тим, що кріпильна система в кожній з щонайменше трьох точок (Р1, Р2, Р3) кріплення має:
кріпильний фланець (110), розташований щонайменше частково в першому заглибленні (46) і міцно закріплений у фільтрувальній пластині (23),
повздовжній кріпильний елемент (120), що має першу кінцеву частину (121) і другу протилежну кінцеву частину (122), першу кінцеву частину (121) прикріплено до кріпильного фланця (110), а другу кінцеву частину (122) прикріплено до кільцевої структури (21, 22),
щонайменше один засіб (140, 141) пружного замикання, який розташовано у кріпильному фланці (110) або в кільцевій структурі (21, 22), або в обох, і який забезпечує пружне замикання кріпильного елемента (120) в фільтрувальній пластині (23) або в кільцевій структурі (21, 22), або в обох, причому
фільтрувальну пластину (23) змонтовано на барабані (20) притисненням фільтрувальної пластини (23) радіально до барабана (20) таким чином, що щонайменше один засіб (140, 141) пружного замикання замикає фільтрувальну пластину (23) на кільцевій структурі (21, 22) барабана (20).
2. Фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що кріпильний фланець (110) має друге заглиблення (113), яке простягається у кріпильний фланець (110) в тому ж напрямку, що і перше заглиблення (46), причому перша кінцева частина (121) кріпильного елемента (120) простягається в друге заглиблення (113), і друге заглиблення (113) має перший засіб (140) пружного замикання, через що першу кінцеву частину (121) кріпильного елемента (120) прикріплено за допомогою першого засобу (140) пружного замикання до фільтрувальної плити (23), а другу кінцеву частину (122) кріпильного елемента (120) міцно прикріплено до кільцевої структури (21, 22).
3. Фільтр за п. 2, який відрізняється тим, що перша кінцева частина (121) кріпильного елемента (120) має першу кільцеву канавку (123), яка простягається радіально у зовнішню поверхню першої кінцевої частини (121) кріпильного елемента (120), і тим, що перший засіб (140) пружного замикання має пружинне кільце, яке вставлене в другу кільцеву канавку (114), яка простягається радіально у внутрішню поверхню другого заглиблення (113), та замикання кріпильного елемента (120) у другому заглибленні (113) досягнуто першим пружинним кільцем, яке встановлено в першу канавку (123) на першій кінцевій частині (121) кріпильного елемента (120), коли кріпильний елемент (120) втиснено у друге заглиблення (113).
4. Фільтр за п. 2 або 3, який відрізняється тим, що друга кінцева частина (122) кріпильного елемента (120) має зовнішню різьбу для кріплення кріпильного елемента (120) загвинчуванням у внутрішню різьбу у відповідному отворі (75) в кільцевій структурі (21, 22).
5. Фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що кільцева структура (21, 22) має третє заглиблення (115), яке простягається в кільцеву структуру (21, 22) в напрямку, протилежному напрямку першого заглиблення (46), другу кінцеву частину (122) кріпильного елемента (120), яка простягається в третє заглиблення (115), причому третє заглиблення (115) має другий засіб (141) пружного замикання, через що
першу кінцеву частину (121) кріпильного елемента (120) міцно прикріплено до фільтрувальної пластини (23), а другу кінцеву частину (122) кріпильного елемента (120) прикріплено за допомогою засобу (141) пружного замикання до кільцевої структури (21, 22).
6. Фільтр за п. 5, який відрізняється тим, що кріпильний елемент (120) утворює невід'ємну частину кріпильного фланця (110).
7. Фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що
кріпильний фланець (110) має друге заглиблення (113), яке простягається в кріпильний фланець (110) в тому ж напрямку, що і перше заглиблення (46), а перша кінцева частина (121) кріпильного елемента (120) простягається в друге заглиблення (113), причому друге заглиблення (113) має перший засіб (140) пружного замикання,
кільцева структура (21, 22) має третє заглиблення (115), яке простягається в кільцеву структуру (21, 22) в напрямку, який протилежний напрямку першого заглиблення (46), а друга кінцева частина (122) кріпильного елемента (120) простягається в третє заглиблення (115), причому третє заглиблення (115) має другий засіб (141) пружного замикання, через що
першу кінцеву частину (121) кріпильного елемента (120) прикріплено за допомогою першого засобу (140) пружного замикання до фільтрувальної пластини (23), а другу кінцеву частину (122) кріпильного елемента (120) прикріплено за допомогою засобу (141) пружного замикання до кільцевої структури (21, 22).
8. Фільтр за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що засіб (140, 141) пружного замикання має пружинне кільце в кільцевій канавці (114, 116), що знаходиться у заглибленні (113, 115), в яке вставлено кінцеву частину (121, 122) кріпильного елемента (120), через що відповідна кінцева частина (121, 122) кріпильного елемента (120) має канавку (123, 124), пружинне кільце, яке розміщене у відповідній канавці (123, 124) у кріпильному елементі (120), коли відповідну кінцеву частину (121, 122) кріпильного елемента (120) втиснено в канавку (113, 115).
9. Фільтр за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що кріпильний фланець (110) має першу частину (111), що простягається в перше заглиблення (46), і другу частину (112), що спирається на внутрішню поверхню (23А) фільтрувальної пластини (23).
10. Фільтр за п. 9, який відрізняється тим, що перша частина (111) кріпильного фланця (110) має по суті вигляд циліндра з закритим кінцем, а друга частина (112) кріпильного фланця (110) має суттєво вигляд кільця.
11. Фільтр за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що кріпильний елемент (120) має суттєво вигляд циліндра.
12. Фільтр за будь-яким одним з пп. 1-11, який відрізняється тим, що кріпильна система додатково має втулку (130) з еластичного матеріалу, яку розташовано між кріпильним фланцем (110) і кільцевою структурою (21, 22) барабана (20).
13. Фільтр за будь-яким з пп. 1-12, який відрізняється тим, що кріпильний фланець (110) прикріплено до фільтрувальної пластини (23) склеюванням.
14. Фільтр за будь-яким з пп. 1-13, який відрізняється тим, що кільцева структура (21, 22) має опорні елементи (22), які прикріплено до кільцевої структури (21) і які утворюють пласку поверхню кріплення для фільтрувальних пластин (23).
Текст
Реферат: Ротаційний фільтр (10) має циліндричний барабан (20), який спирається кільцевою структурою (21, 22) на вал (25). Зовнішня поверхня барабана (20) має окремі фільтрувальні пластини (23), які утворюють циліндричну фільтрувальну поверхню. Кожна фільтрувальна пластина (23) кріпиться щонайменше в трьох точках (Р1, Р2, Р3) кріплення до кільцевої структури (21, 22). Перше заглиблення (46) простягається в фільтрувальній пластині (23), а кріпильний фланець (110) розташовано щонайменше частково в першому заглибленні (46). Повздовжній кріпильний елемент (120) першою кінцевою частиною (121) прикріплено до кріпильного фланця (110), а другою кінцевою частиною (122) прикріплено до кільцевої структури (21, 22). Щонайменше один засіб (140) пружного замикання розташовано у кріпильному фланці (110) або в кільцевій структурі (21, 22), або в обох. Фільтрувальну пластину (23) змонтовано на барабані (20) притисненням фільтрувальної пластини (23) радіально до барабана (20) таким чином, що засіб (140) пружного замикання замикає фільтрувальну пластину (23) на кільцевій структурі (21, 22) барабана (20). Зовнішню поверхню фільтрувальної пластини (23) не буде порушено, що забезпечує збільшену ефективну фільтрувальну площу фільтрувальної пластини (23). UA 114970 C2 (12) UA 114970 C2 UA 114970 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Галузь техніки Винахід стосується ротаційного фільтра відповідно до обмежувальної частини п.1 формули винаходу. Рівень техніки Фільтрацію широко застосовують як процес, в якому суспензія або суміш твердих частинок і рідини продавлюється крізь наповнювач фільтра, де тверді частинки залишаються в наповнювачі, а рідка фаза проходить наскрізь. Фільтрація буває різних типів, наприклад, об'ємна фільтрація, напірна і вакуумна фільтрація, гравітаційна і відцентрова фільтрація. І гравітаційні, і вакуумні фільтри застосовують при зневодненні мінеральних концентратів. Напірна фільтрація базується на створенні надлишкового тиску в фільтраційній камері. Отже, тверді частинки осідають на поверхні фільтрувального наповнювача, а фільтрат проходить крізь фільтрувальний наповнювач в фільтраційні канали. Фільтри під тиском часто працюють в режимі пакетної обробки, тому що безперервного вивантаження осаду важче досягти. Вакуумна фільтрація базується на створенні всмоктування в фільтраційних каналах і тим самим утворюється осад мінеральних частинок на поверхні фільтрувального наповнювача. Найбільш часто застосовують вакуумні фільтри з фільтрувальними тканинами і керамічними фільтрами. Існує кілька типів вакуумних фільтрів, починаючи від стрічкових фільтрів до барабанних. Однак, винахід стосується роторних вакуумних ротаційних (барабанних) фільтрів. Роторні вакуумні ротаційні фільтри застосовують для фільтрації відносно вільних суспензій у великих кількостях, наприклад, зневоднення мінеральних концентратів. Зневоднення мінеральних концентратів вимагає високої потужності і при цьому отримують осад з низьким вмістом вологи. Вакуумний ротаційний фільтр може містити циліндричну опорну структуру, яка обертається навколо поздовжнього вала, що утворює центральну вісь барабана. Фільтрувальні пластини розташовано на зовнішній поверхні циліндра. Кожна фільтрувальна пластина утворює частину циліндричної зовнішньої поверхні циліндра. Кожна фільтрувальна пластина при кожному оберті вала занурюється протягом певного періоду в бассейн з суспензією, розташований нижче валу. Фільтрувальну пластину піднімають з басейну з обертанням вала. Коли фільтрувальну пластину занурюють в суспензію басейна, формується осад на зовнішній поверхні фільтрувальної пластини, через вакуум всередині фільтрувальної пластини. Після того, як фільтрувальна пластина виходить з басейну, пори спорожнюються, так як осад втрачає рідину протягом заданого часу, який суттєво обмежений швидкістю обертання барабана. Осад може бути вивантажений зворотним імпульсом повітря або зіскоблюванням, після чого цикл починається знову. Фільтрувальні пластини переважно виготовлені з пористої кераміки. Фільтрувальні пластини за рівнем техніки прикріплено болтами до барабану. Для кріплення передбачено отвори, що проходять крізь фільтрувальні пластини. Кріпильний фланець розташовано в кожному отворі в фільтрувальній пластині. Кріпильний фланець має отвір, що проходить крізь кріпильний фланець. Фільтрувальна пластина кріпиться з допомогою болтів, що проходять крізь отвори у кріпильному фланці в фільтрувальній пластині. Отвори, що проходять крізь фільтрувальну пластину будуть зменшувати площу фільтра на зовнішній поверхні фільтрувальної пластини. Отвори і болти, які проходять крізь фільтрувальну пластину також збільшують ризик протікання. В патенті US 2 547 969 описано ротаційний фільтр, який має фільтрувальні пластини зi зовнішнім фільтрувальним шаром і внутрішньою опорною поверхнею, в якому внутрішня опорна поверхня прикріплена до кільцевої структури множиною болтів і в якому фільтрувальний шар залишається не порушеним. В патенті ВЕ 442978 описано ротаційний фільтр, який має фільтрувальні пластини зi зовнішнім фільтрувальним шаром і внутрішньою опорною поверхнею, в якому внутрішня опорна поверхня прикріплена до кільцевої структури множиною болтів і в якому фільтрувальний шар залишається не порушеним. В патенті ВЕ 455390 описано ротаційний фільтр, який має фільтрувальні пластини зі зовнішнім фільтрувальним шаром і внутрішньою опорною поверхнею, в якому внутрішня опорна поверхня прикріплена до кільцевої структури множиною болтів і в якому фільтрувальний шар залишається не порушеним. Cуть винаходу Метою цього винаходу є створення ротаційного фільтра з покращеною кріпильною системою для фільтрувальних пластин. Це досягається з допомогою кріпильної системи в ротаційному фільтрі відповідно до незалежного п.1 формули винаходу. Переважні втілення винаходу розкриті в залежних пунктах формули винаходу. 1 UA 114970 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Ротаційний фільтр має циліндричний барабан, який спирається кільцевою структурою на обертовий вал, який має центральну вісь, зовнішня поверхня барабана має множину окремих фільтрувальних пластин, якими утворено суттєво цілу циліндричну фільтрувальну поверхню, кожна фільтрувальна пластина має внутрішню поверхню і криволінійну зовнішню поверхню, яка утворює фільтрувальну поверхню фільтрувальної пластини, причому, кожну фільтрувальну пластину прикріплено щонайменше в трьох точках кріплення до кільцевої структури. Кріпильна система в кожній з щонайменше трьох точок кріплення включає: перше заглиблення, що простягається від внутрішньої поверхні фільтрувальної пластини в частину фільтрувальної пластини так, що зовнішня поверхня фільтрувальної пластини залишається цілою. Кріпильна система в кожній з щонайменше трьох точок кріплення відрізняється тим, що вона додатково має: кріпильний фланець розташовано щонайменше частково в першому заглибленні і міцно закріплений у фільтрувальній пластині, повздовжній кріпильний елемент, що має першу кінцеву частину і другу протилежну кінцеву частину, причому, першу кінцеву частину прикріплено до кріпильного фланця, а другу кінцеву частину прикріплено до кільцевої структури, щонайменше один засіб пружного замикання, який розташований у кріпильному фланці, або в кільцевій структурі, або в обох, і забезпечує пружне замикання кріпильного елемента в фільтрувальній пластині або в кільцевій структурі, або в обох, причому, фільтрувальну пластину змонтовано на барабані притисненням фільтрувальної пластини радіально до барабану таким чином, що щонайменше один засіб пружного замикання замикає фільтрувальну пластину на кільцевій структурі барабана. Кріпильна система в ротаційному фільтрі відповідно до винаходу буде виключати отвори, що проходять крізь фільтрувальну пластину. Тому зовнішня поверхня фільтрувальної пластини не буде порушена, що призводить до більшої ефективної площі фільтрування у фільтрувальній пластині. У фільтрувальній пластині тільки зовнішня поверхня функціонує як фільтрувальна поверхня. Внутрішня поверхня і крайові поверхні фільтрувальної пластини є водонепроникними. Кріпильна система в ротаційному фільтрі незмінна у всіх точках кріплення фільтрувальної пластини. Це дозволяє знизити витрати на виробництво кріпильної системи у порівнянні зі змінними кріпленнями в різних точках кріпильної системи. Кріпильна система в ротаційному фільтрі відповідно до винаходу робить з'єднання та роз'єднання фільтрувальних пластин до барабана швидким і ефективним. З'єднання та роз'єднання фільтрувальних пластин барабана може бути виконано, наприклад, з допомогою вакуумного підйомника. Кріпильна система в ротаційному фільтрі відповідно до винаходу дозволяє легко регулювати міцність кріплення фільтрувальної пластини на барабані. Це може бути зроблено зміною засобу пружного замикання. Засіб пружного замикання в одному з переважних варіантів втілення є пружинним кільцем, розташованим в другій канавці в другому заглибленні. Пружне навантаження пропорційне площі поперечного перерізу пружинного кільця. Міцність кріплення фільтрувальної пластини, таким чином, можна змінити зміною площі поперечного перерізу пружинного кільця. Короткий опис креслень Винахід описано більш детально на прикладах варіантів здійснення винаходу з посиланнями на наведені креслення, де фіг. 1 ─ вид в перспективі зверху ротаційного фільтра, в якому застосовано кріпильну систему за винаходом, фіг. 2 ─ вид в перспективі зверху барабана фіг. 1 з декількома видаленими верхніми фільтрувальними пластинами, фіг. 3 ─ поперечний переріз барабана фіг. 2, фіг. 4 ─ поперечний переріз фільтрувальної пластини, на якому показано кріпильну систему за рівнем техніки показано праворуч, а кріпильну систему за винаходом - ліворуч, фіг. 5 ─ кріпильний фланець кріпильної системи за винаходом фіг. 4, фіг. 6 ─ кріпильний елемент кріпильної системи за винаходом фіг. 4, фіг. 7 ─ кріпильний фланець фіг. 5 і кріпильний елемент фіг. 6 в зібраному вигляді, фіг. 8 ─ поперечний переріз фільтрувальної пластини за другим варіантом втілення кріпильної системи за винаходом, фіг. 9 ─ кріпильний фланець і кріпильний елемент в розібраному вигляді. фіг. 10 ─ третій варіант здійснення винаходу. Детальний опис варіантів здійснення винаходу 2 UA 114970 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 На фіг.1 показано вид зверху в перспективі, що ілюструє ротаційний фільтр, в якому може бути застосовано кріпильну систему за винаходом. Ротаційний фільтр 10 має раму 8, циліндричний барабан 20, який підтримано в рамі 8, ванну 9 з суспензією під барабаном 20. Барабан 20 має вал 25, який підтримується по обох кінцях опорами 11, 12 на рамі 8. Вал 25, а тому і барабан 20 обертаються з допомогою електродвигуна 7 через передатний механізм. Барабан 20 обертається навколо центральної осі Х-Х, що утворює поздовжню центральну вісь Х-Х вала 25. На фіг. 2 показано вид зверху в перспективі, який ілюструє барабан фіг. 1, а на фіг. 3 показано поперечний переріз барабана 20 фіг.1. Барабан 20 спирається кільцевою структурою 21 на середню частину осі X-X барабана 20 і на обидва кінці барабана 20. Кільцеву структуру 21 може бути підтримано на валу 25, наприклад, диском або спицями. Кільцева структура 21 має додатково множину опорних елементів 22, прикріплених до кожної кільцевої структури 21. Опорні елементи 22 виконано як прямі стрижні, що мають прямокутний поперечний переріз. Опорні елементи 22 прикріплені до кільцевої структур 21 з допомогою направлених паралельно осі X-X болтів, що проходять крізь опорні елементів 22 і загвинчені в отвори в бічній поверхні кільцевої структури 21. Опорні елементи 22 розташовані по окружності кола, що має центр на центральній осі X-X. Кожну керамічну фільтрувальну пластину 23 прикріплено до двох протилежних опорних елементів 22, так що зовнішня поверхня 23В фільтрувальних пластин 23 утворює циліндричну зовнішнюї фільтрувальну поверхню барабана 20. Довжину барабана 20 по осі Х-Х розділено на дві частини. Перше кільце R1 з фільтрувальних пластин 23 розташовано на першій частині барабана 20, а друге кільце R2 з фільтрувальних пластин 23 розташовано на другій частині барабана 20. Фільтрувальна пластина 23 має плоску внутрішню поверхню 23А, вигнуту зовнішню поверхню 23B і крайові поверхні, які з'єднують бічні кінці внутрішньої поверхні 23А і бічні кінці зовнішньої поверхні 23B фільтрувальної пластини 23. Кривизна зовнішньої поверхні 23В фільтрувальної пластини 23 збігається з окружністю зовнішньої поверхні барабана 20. Центр радіусу R, що утворює окружність зовнішньої поверхні барабана 20, знаходиться на поздовжній центральній осі Х-Х барабана 20. Кількість керамічних фільтрувальних пластин 23 на барабані 20 може бути змінено в залежності від розміру барабана 20. Діаметр барабана 20 може бути 1 ─ 5 м, а довжина барабана 20 може бути 2 ─ 10 м. Фільтрувальна площа фільтрувальних пластин 23 може бути 2 10 ─ 200 м . Нижня частина барабана 20 занурена у ванну 9 з суспензією. Зовнішня поверхня 23B керамічної фільтрувальної пластини 23 має мікропористу структуру, тому вода може потрапляти у фільтрувальну пластину 23. В фільтрувальній пластині 23 структура є пористою, і вода може переміщатися в фільтрувальній пластині 23. Внутрішня поверхня 23А фільтрувальної пластини 23 і крайові поверхні фільтрувальної пластини 23 є непроникні для води. Це означає, що вода може проникати у фільтрувальну пластину 23 тільки крізь зовнішню поверхню 23B фільтрувальної пластини 23. Кожна фільтрувальна пластина 23 також має трубчастий з'єднувач 29 для забезпечення каналу для плинного середовища від внутрішньої частини фільтрувальної пластини 23 до водозбірного трубопровода 30 у барабані 20. Трубчастий з'єднувач 29 в кожній фільтрувальній пластині 23 з'єднаний з радіальною внутрішньою трубкою 31, яка спирається на опорний елемент 22 і проходить крізь опорний елемент 22. Внутрішній кінець радіальної внутрішньої трубки 31 з'єднаний з осьовою трубкою 32, що простягається в напрямку осі X-X крізь барабан 20. Осьові трубки 32 знаходяться на одному кінці барабана 20, з'єднаному з радіальними зовнішніми трубками 33. Радіальні зовнішні труби 33 проходять від зовнішнього краю барабана 20 до вала 25 барабана 20. Радіальні зовнішні труби 33 з'єднані з розподільним клапаном 13, розташованим на валу 25 барабана 20. Розподільний клапан 13 забезпечує вакуум або підвищення тиску фільтрувальних пластин 23. Розподільний клапан 13 може мати зони, які забезпечують частину фільтрувальних пластин 23 дією більш високого вакууму або підвищеного тиску, а частину фільтрувальних пластин 23 дією зменшеного вакууму або підвищеного тиску. Якщо застосовують довгий барабан 20, то він може, переважно, мати розподільні клапани 13 на обох кінцях барабана 20. Вакуумну систему, яка забезпечує вакуум крізь колекторний трубопровід 30 до фільтрувальних пластин 23, не показано на кресленнях. Помпу для видалення фільтрату з колекторного трубопроводу 30 також не показано на кресленнях. Можливо здійснити зворотне змивання або протиточну промивку, або забезпечити, що певна кількість фільтрату або чистої води із зовнішнього джерела води направляється назад до колекторного трубопроводу 30 з допомогою системи зворотного промивання, наприклад, з допомогою зворотної помпи. Коли барабан 20 обертається, фільтрувальні пластини 23 рухаються в і крізь ванну 9. Кожна фільтрувальна пластина 23 за один оборот барабана 20 проходить різні фази процесу. У фазі 3 UA 114970 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 утворення осаду рідина проходить крізь зовнішні поверхні 23В фільтрувальної пластини 23 в фільтрувальну пластину 23, коли вона рухається крізь суспензію, і осад формується на зовнішній поверхні 23B фільтрувальної пластини 23. Надалі фільтрувальна пластина 23 входить у фазу сушіння осаду після виходу з ванни 9. Якщо потрібна промивка осаду, то це виконується на початку фази сушіння. У фазі вивантаження осаду його зіскрібають із зовнішньої поверхні 23B фільтрувальної пластини 23 керамічними шкребками, так що залишається тонкий осад на зовнішній поверхні 23B фільтрувальної пластини 23. Отже, існує, невеликий зазор між шкребком та зовнішньою поверхнею 23В фільтрувальної пластини 23. У фазі протиточного змивання при кожному обороті води (фільтрат) закачують в зворотному напрямку від внутрішнього боку фільтрувальної пластини 23 крізь фільтрувальну пластину 23 до зовнішнього боку фільтрувальної пластини 23. При протиточному змиванні вода змиває залишковий осад і очищає пори фільтрувальної пластини 23. На фіг. 2 показано, що кожна фільтрувальна пластина 23 має точки P1, P2, P3 кріплення, де є отвори, що проходять крізь фільтрувальну пластину 23 в радіальному напрямку. Фільтрувальні пластини 23 прикріплено до опорних елементів 22 болтами 70в наскрізних отворах в точках P1, P2, P3 кріплення. Дві точки Р1, Р2 кріплення розташовані на зовнішньому краю фільтрувальної пластини 23 відносно осі Х-Х, а одну точку Р3 кріплення розташовано на внутрішньому краю фільтрувальної пластини 23 відносно осі X-X. На фіг. 4 показано поперечний переріз фільтрувальної пластини, на якому кріпильна система 50 за рівнем техніки знаходиться на кресленні праворуч, а кріпильна система 100 за винаходом ─ ліворуч. Кріпильна система 50 за рівнем техніки, показана праворуч на фіг. 4, має в кожній точці P1, P2, P3 кріплення перший отвір 45, що проходить крізь фільтрувальну пластину 23, кріпильний фланець 60, гумову втулку 80 і болт 70. Кріпильний фланець 60 має верхню частину 61, яку утворено суттєво як циліндр, і другу нижню частину 62, яку утворено суттєво як фланець. Верхню частину 61 встановлено в перший отвір 45 фільтрувальної пластини 23, а кільцеподібна нижня частина 62 спирається на внутрішню поверхню 23А фільтрувальної пластини 23. Кріпильний фланець 60 може бути прикріплено клеєм до фільтрувальної пластини 23. Кріпильний фланець 60 має додатково другий отвір 63, який проходить в кріпильомуй фланці 60 від верхньої частини 61 в нижню частину 62. Другий отвір 63 має перший діаметр в верхній частині 61 і другий менший діаметр в нижній частині 62 кріпильного фланця 60. Таким чином, створено місце посадки 64 в другому отворі 63. Кінцева частина 71 болта 70, таким чином, буде впиратися в місце посадки 64, коли болт 70 затягують. Перший кінець циліндричної гумової втулки 80 простягається частково в нижню частину 62 кріпильного фланця 60. Другий протилежний кінець циліндричної гумової втулки 80 впирається у верхню поверхню опорного елемента 22. Зовнішня різьба на зовнішньому кінці 72 болта 70 взабезпечує вкручення у відповідну внутрішню різьбу в отворі у опорному елементі 22. При затягування болта 70 буде щільно притиснуто фільтрувальну пластину 22 до верхньої поверхні опорного елемента 22. Перший отвір 45, що проходить крізь фільтрувальну пластину 23 в кожній точці P1, P2, P3 кріплення, буде зменшувати ефективну площу фільтрації фільтрувальної пластини 23. Верхня вигнута фільтрувальна поверхня 23В фільтрувальної пластини 23 порушується кожним отвором 45. Кріпильна система 100 за винаходом, показана зліва на фіг. 4, має в кожній точці P1, P2, P3 кріплення перше заглиблення 46, виконане у фільтрувальній пластини 23, кріпильний фланець 110, гумову втулку 130 і кріпильний елемент 120. Перше заглиблення 46 простягається від внутрішньої поверхні 23А фільтрувальної пластини 23 в частину фільтрувальної пластини 23. Протилежна поверхня фільтрувальної пластини 23 є цілою першим заглибленням 46. Циліндрична втулка 130 відповідає циліндричній втулці 80 у кріпильній системі за рівнем техніки. Перший кінець циліндричної гумової втулки 130 простягається частково в нижню частину 112 кріпильного фланця 110. Другий протилежний кінець циліндричної гумової втулки 130 притиснутий до верхньої поверхні опорного елемента 22 або проходить частково в опорний елемент 22. На фіг. 5 показано кріпильний фланець за винаходом. Кріпильний фланець 110 має першу частину 111, яку сформовано суттєво як циліндр із закритим кінцем, і другу частину 112, яка сформована суттєво як фланець. Перша частина 111 щільно встановлена в першому заглибленні 46 в фільтрувальній пластині 23, а друга частина 112 впирається в нижню поверхню 23B фільтрувальної пластини 23. Кріпильний фланець 110 може бути прикріплено клеєм до фільтрувальної пластини 23. Кріпильний фланець 110 додатково має друге заглиблення 113, що простягається від другої частини 112 у напрямку до першої частини 111 кріпильного фланця 110, тобто в тому ж напрямку, що і перше заглиблення 46. Додатково є 4 UA 114970 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 друга кільцева канавка 114, яка простягається радіально у внутрішню поверхню другого заглиблення 113 в першій частині 111 кріпильного фланця 110. На фіг. 6 показано кріпильний елемент кріпильної системи за винаходом. Повздовжній кріпильний елемент 120, по суті циліндричної форми, має першу кінцеву частину 121 і протилежну другу кінцеву частину 122, яка має зовнішню різьбу. Перша кінцева частина 121 кріпильного елемента 120 має першу кільцеву канавку 123, яка простягається радіально в зовнішню поверхню першої частини 121 кріпильного елемента 120. Друга кінцева частина 122 кріпильного елемента 120 має додаткову частину 125 з двома паралельними плоскими бічними поверхнями. Дві паралельні бічні поверхні утворюють поверхні захоплення для розсувного гайкового ключа або вилчастого гайкового ключа. На фіг. 7 показано кріпильний фланець і кріпильний елемент в зібраному вигляді. На фігурі показано, що перший засіб 140 пружного замикання встановлено в другій канавці 114 у кріпильному фланці 110. Кріпильний елемент 120 може бути прикріплено до опорного елементу 22 вкручуванням по різьбі на другій кінцевій частині 122 кріпильного елементу 120 у відповідний різьбовий отвір 75 в опорному елементі 22. Є зовнішня різьба на другій кінцевій частині 122 кріпильного елемента 120 і внутрішня різьба у відповідному отворі 75 в опорному елементі 22. Отвір 75 може або простягатися тільки в частину опорного елемента 22, або простягатися крізь опорний елемент 22. Циліндричну гумову втулку 130 може бути встановлено під тиском на кріпильному елементі 120. Фільтрувальну пластину 23 може бути прикріплено до кріпильних елементів 120, які виступають у радіальному напрямку від верхньої поверхні опорного елемента 22, натисненням фільтрувальної пластини 23 на кріпильний елемент 120, так щоб перші кінцеві ділянки 121 кріпильних елемнтів 120 просковзнули у відповідні другі заглиблення 113 в першій частині 111 кріпильного фланця 110. Фільтрувальну пластину 23 буде замкнено на кріпильному елементі 120 з допомогою пружинного кільця 140, яке встановлене в першій кільцевій канавці 123 в кріпильному елементі 120. Перший кінець циліндричної гумової втулки 130 буде простягатися частково в нижню частину 112 кріпильного фланця 110, а другий протилежний кінець циліндричної гумової втулки 130 буде тиснути на верхню поверхню опорного елемента 22 або простягатися частково в опорному елементі 22. На фіг. 8 показано поперечний переріз фільтрувальної пластини у другому варіанті здійснення засобу кріплення за винаходом, а на фіг. 9 показано кріпильний фланець і кріпильний елемент в розібраному вигляді. На фіг. 8 показано пористу структуру фільтрувальної пластини 23. Кріпильний фланець 110 суттєво відповідає кріпильному фланцю фіг. 5. Кріпильний фланець має першу частину 111, яка має суттєво вигляд циліндра, і другу частину 112, яка має суттєво вигляд фланця. Перша частина 111 знаходиться в заглибленні 46 фільтрувальної пластини 23, а друга частина 112 притиснута до внутрішньої поверхні 23А фільтрувальної пластини 23. Повздовжній кріпильний елемент 120 утворює, переважно, цілісну частину з кріпильним фланцем 110. Кріпильний елемент 120 суттєво циліндричної форми і має першу кінцеву частину 121 і другу кінцеву частину 122. Другу кінцеву частину 122 кріпильного елементу 120 об'єднано з другою частиною 112 кріпильного фланця 110. Перша кінцева частина 121 кріпильного елемента 120 має першу кільцеву канавку 123, яка простягається радіально в зовнішній поверхні кріпильного елементу 120. Є третє заглиблення 115, яке простягається в напрямку, протилежному напрямку першого заглиблення 46 в опорному елементі 22 кільцевої структури 21. В третє заглиблення 115 входить перша кінцева частина 121 кріпильного елементу 120. Третє заглиблення 115 має другу кільцеву канавку 116, яка простягається радіально в поверхню третього заглиблення 115. Друга кільцева канавка 116 має другий засіб 141 пружного замикання. Опорний елемент 22 також має отвори 22А, які паралельні осі X-X, і крізь які опорний елемент 22 може бути прикріплений до кільцевої системи 21 барабана 20. Циліндрична гумова втулка 130 відповідає циліндричній гумовій втулці 130 фіг. 4. Гумову втулку 130 розміщено між кріпильним фланцем110 і опорним елементом 22. На фіг. 10 показано третій варіант здійснення винаходу. Цей третій варіант відповідає другому варіанту фіг. 9, за винятком того, що кріпильний елемент 120 в цьому варіанті закріплено на обох кінцях з допомогою засобу пружного замикання. Кріпильний елемент 120 суттєво циліндричної форми має першу кінцеву частину 121 і протилежну другу кінцеву частину 122. Першу кінцеву частину 121 кріпильного елементу 120 прикріплено з допомогою першого засобу 140 пружного замикання до кріпильного фланця 110. Другу кінцеву частину 122 кріпильного елемента 120 прикріплено з допомогою другого засобу 141 пружного замикання до опорного елемента 22. Обидва засоби 140, 141 пружного замикання, переважно, є однаковими. Перший засіб 140 пружного замикання має перше пружинне кільце, розташоване в кільцевій канавці 114 другого заглиблення 113 кріпильного фланця 110. Другий засіб 141 пружного 5 UA 114970 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 замикання має друге пружинне кільце, розташоване в кільцевій канавці 116 в третьому заглибленні 115 в опорному елементі 22. Кріпильний елемент 120 має першу кільцеву канавку 123 в першій кінцевій частині 121 і другу кільцеву канавку 124 в другій кінцевій частині 122. Перша кільцева канавка 123 і друга кільцева канавка 124 простягаються радіально в зовнішню поверхню кріпильного елемента 120. Гумову втулку 130 розташовано між кріпильним фланцем 110 і опорним елементом 22. Опорний елемент 22 також має отвори 22А, які паралельні осі X-X, крізь які опорний елемент 22 може бути прикріплено до кільцевої структури 21 барабана 20. Повздовжній кріпильний елемент 120 має, переважно суттєво циліндричну форму з круглим поперечним перерізом у всіх варіантах здійснення винаходу. Кріпильний фланець 110, переважно, має вигляд, подібній капелюху-циліндру. Кріпильний фланець 110 може бути прикріплено з допомогою клею на циліндричній зовнішній поверхні першої частини 111, на зовнішній нижній поверхні першої частини 111 і на пласкій нижній поверхні другої частини 112 до фільтрувальної пластини 23. Таким чином, є досить велика площа склеювання кріпильного фланця 110 з фільтрувальною пластиною 23. Однак, кріпильний фланець 110 може також мати деякий інший вигляд. Кріпильний фланець 110 повинен мати друге заглиблення 113 або мати кріпильний елемент 120, який жорстко скріплено з другим заглибленням 113, і мати форму, яка відповідає першому заглибленню 46 в фільтрувальній пластині 23. Кріпильний фланець 110 і кріпильний елемент 120, переважно, виготовляють з кислотостійкої сталі. Кріпильний фланець 110, зрозуміло, щільно посаджено у заглиблення 46 в фільтрувальній пластині 23. Зовнішній діаметр першої частини 111 кріпильного фланця 110 відповідає внутрішньому діаметру заглиблення 46 в фільтрувальній пластині 23. Глибина заглиблення 46 в фільтрувальній пластині 23 відповідає глибині першої частини 111 кріпильного фланця 110. Кріпильний елемент 120 також щільно посаджений в друге заглиблення 113 у кріпильному фланці 110 та/або в друге заглиблення 115 в кільцевій структурі 21, 22. Фільтрувальна пластина 23, показана на кресленнях, має три точки P1, P2, P3 кріплення. Два точки P1, Р2 кріплення на зовнішніх кінцях барабана 20 і одну точку Р3 кріплення в середині барабана 20 в осьовому напрямку. Три точки P1, Р2, Р3 кріплення необхідно для забезпечення міцного кріплення фільтрувальної пластини 23. Але, зрозуміло, може бути і більше, ніж три точки P1, P2, P3 кріплення, якщо з певних міркувань потрібно буде мати додаткові точки кріплення. Довжину барабана 20 вздовж осі Х-Х розділено на дві частини таким чином, щоб на барабані 20 створити два кільця R1, R2 з фільтрувальних пластин 23. Але, зрозуміло, може буде більше, ніж два кільця R1, R2 з фільтрувальних пластин 23 на барабані 20 або тільки одне кільце з фільтрувальних пластин 23 на барабані 20. Відповідна кількість кілець R1, R2 фільтрувальних пластин 23 на барабані 20 залежить від довжини барабана 20. Кріплення фільтрувальних пластин 23 на барабані 20 не обов'язково здійснювати з допомогою опорних елементів 22. Можна кріпити фільтрувальні пластини 23 безпосередньо до кільцевих структур 21 барабана 20. Тоді внутрішня поверхня 23А фільтрувальної пластини 23 має бути криволінійною. Тому кріплення фільтрувальних пластин 23 повинно бути здійснено до криволінійних зовнішніх поверхонь кільцевих структур 21. У варіантах, описаних тут, матеріалом для фільтрування є суспензія, але варіанти здійснення винаходу не обмежуються цим типом рідинного середовища. Суспензія може мати високу концентрацію твердих частинок, наприклад, концентраціями металовмісних речовин, залізної руди, хромітів, ферохромів міді, золота, кобальту, нікелю, цинку, свинцю і піриту. Після ознайомлення з матеріалами цієї заявки для фахівця в даній галузі техніки буде очевидно, що концепція винаходу може бути реалізована різними способами. Винахід і його варіанти не обмежуються прикладами, що описані вище, і їх можна змінювати в межах обсягу, визначеного формулою винаходу. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 1. Ротаційний фільтр (10) має циліндричний барабан (20), який спирається кільцевою структурою (21, 22) на обертовий вал (25), що має центральну вісь (Х-Х), зовнішня поверхня барабана (20) має окремі фільтрувальні пластини (23), які утворюють суттєво безперервну циліндричну фільтрувальну поверхню, кожна фільтрувальна пластина (23) має внутрішню поверхню (23А) і криволінійну зовнішню поверхню (23В), що утворює фільтрувальну поверхню фільтрувальної пластини (23), і кожну фільтрувальну пластину (23) прикріплено щонайменше в 6 UA 114970 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 трьох точках (Р1, Р2, Р3) кріплення до кільцевої структури (21, 22), через що кріпильна система в кожній з щонайменше трьох точок (Р1, Р2, Р3) кріплення має: перше заглиблення (46), що простягається від внутрішньої поверхні (23А) фільтрувальної пластини (23) в частину фільтрувальної пластини (23) так, що зовнішня поверхня (23В) фільтрувальної пластини (23) залишається цілою, який відрізняється тим, що кріпильна система в кожній з щонайменше трьох точок (Р1, Р2, Р3) кріплення має: кріпильний фланець (110), розташований щонайменше частково в першому заглибленні (46) і міцно закріплений у фільтрувальній пластині (23), повздовжній кріпильний елемент (120), що має першу кінцеву частину (121) і другу протилежну кінцеву частину (122), першу кінцеву частину (121) прикріплено до кріпильного фланця (110), а другу кінцеву частину (122) прикріплено до кільцевої структури (21, 22), щонайменше один засіб (140, 141) пружного замикання, який розташовано у кріпильному фланці (110) або в кільцевій структурі (21, 22), або в обох, і який забезпечує пружне замикання кріпильного елемента (120) в фільтрувальній пластині (23) або в кільцевій структурі (21, 22), або в обох, причому фільтрувальну пластину (23) змонтовано на барабані (20) притисненням фільтрувальної пластини (23) радіально до барабана (20) таким чином, що щонайменше один засіб (140, 141) пружного замикання замикає фільтрувальну пластину (23) на кільцевій структурі (21, 22) барабана (20). 2. Фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що кріпильний фланець (110) має друге заглиблення (113), яке простягається у кріпильний фланець (110) в тому ж напрямку, що і перше заглиблення (46), причому перша кінцева частина (121) кріпильного елемента (120) простягається в друге заглиблення (113), і друге заглиблення (113) має перший засіб (140) пружного замикання, через що першу кінцеву частину (121) кріпильного елемента (120) прикріплено за допомогою першого засобу (140) пружного замикання до фільтрувальної плити (23), а другу кінцеву частину (122) кріпильного елемента (120) міцно прикріплено до кільцевої структури (21, 22). 3. Фільтр за п. 2, який відрізняється тим, що перша кінцева частина (121) кріпильного елемента (120) має першу кільцеву канавку (123), яка простягається радіально у зовнішню поверхню першої кінцевої частини (121) кріпильного елемента (120), і тим, що перший засіб (140) пружного замикання має пружинне кільце, яке вставлене в другу кільцеву канавку (114), яка простягається радіально у внутрішню поверхню другого заглиблення (113), та замикання кріпильного елемента (120) у другому заглибленні (113) досягнуто першим пружинним кільцем, яке встановлено в першу канавку (123) на першій кінцевій частині (121) кріпильного елемента (120), коли кріпильний елемент (120) втиснено у друге заглиблення (113). 4. Фільтр за п. 2 або 3, який відрізняється тим, що друга кінцева частина (122) кріпильного елемента (120) має зовнішню різьбу для кріплення кріпильного елемента (120) загвинчуванням у внутрішню різьбу у відповідному отворі (75) в кільцевій структурі (21, 22). 5. Фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що кільцева структура (21, 22) має третє заглиблення (115), яке простягається в кільцеву структуру (21, 22) в напрямку, протилежному напрямку першого заглиблення (46), другу кінцеву частину (122) кріпильного елемента (120), яка простягається в третє заглиблення (115), причому третє заглиблення (115) має другий засіб (141) пружного замикання, через що першу кінцеву частину (121) кріпильного елемента (120) міцно прикріплено до фільтрувальної пластини (23), а другу кінцеву частину (122) кріпильного елемента (120) прикріплено за допомогою засобу (141) пружного замикання до кільцевої структури (21, 22). 6. Фільтр за п. 5, який відрізняється тим, що кріпильний елемент (120) утворює невід'ємну частину кріпильного фланця (110). 7. Фільтр за п. 1, який відрізняється тим, що кріпильний фланець (110) має друге заглиблення (113), яке простягається в кріпильний фланець (110) в тому ж напрямку, що і перше заглиблення (46), а перша кінцева частина (121) кріпильного елемента (120) простягається в друге заглиблення (113), причому друге заглиблення (113) має перший засіб (140) пружного замикання, кільцева структура (21, 22) має третє заглиблення (115), яке простягається в кільцеву структуру (21, 22) в напрямку, який протилежний напрямку першого заглиблення (46), а друга кінцева частина (122) кріпильного елемента (120) простягається в третє заглиблення (115), причому третє заглиблення (115) має другий засіб (141) пружного замикання, через що першу кінцеву частину (121) кріпильного елемента (120) прикріплено за допомогою першого засобу (140) пружного замикання до фільтрувальної пластини (23), а другу кінцеву частину (122) 7 UA 114970 C2 5 10 15 20 25 кріпильного елемента (120) прикріплено за допомогою засобу (141) пружного замикання до кільцевої структури (21, 22). 8. Фільтр за будь-яким з пп. 1-7, який відрізняється тим, що засіб (140, 141) пружного замикання має пружинне кільце в кільцевій канавці (114, 116), що знаходиться у заглибленні (113, 115), в яке вставлено кінцеву частину (121, 122) кріпильного елемента (120), через що відповідна кінцева частина (121, 122) кріпильного елемента (120) має канавку (123, 124), пружинне кільце, яке розміщене у відповідній канавці (123, 124) у кріпильному елементі (120), коли відповідну кінцеву частину (121, 122) кріпильного елемента (120) втиснено в канавку (113, 115). 9. Фільтр за будь-яким з пп. 1-8, який відрізняється тим, що кріпильний фланець (110) має першу частину (111), що простягається в перше заглиблення (46), і другу частину (112), що спирається на внутрішню поверхню (23А) фільтрувальної пластини (23). 10. Фільтр за п. 9, який відрізняється тим, що перша частина (111) кріпильного фланця (110) має по суті вигляд циліндра з закритим кінцем, а друга частина (112) кріпильного фланця (110) має суттєво вигляд кільця. 11. Фільтр за будь-яким з пп. 1-10, який відрізняється тим, що кріпильний елемент (120) має суттєво вигляд циліндра. 12. Фільтр за будь-яким одним з пп. 1-11, який відрізняється тим, що кріпильна система додатково має втулку (130) з еластичного матеріалу, яку розташовано між кріпильним фланцем (110) і кільцевою структурою (21, 22) барабана (20). 13. Фільтр за будь-яким з пп. 1-12, який відрізняється тим, що кріпильний фланець (110) прикріплено до фільтрувальної пластини (23) склеюванням. 14. Фільтр за будь-яким з пп. 1-13, який відрізняється тим, що кільцева структура (21, 22) має опорні елементи (22), які прикріплено до кільцевої структури (21) і які утворюють пласку поверхню кріплення для фільтрувальних пластин (23). 8 UA 114970 C2 9 UA 114970 C2 10 UA 114970 C2 11 UA 114970 C2 12 UA 114970 C2 13 UA 114970 C2 Комп’ютерна верстка О. Гергіль Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 14
ДивитисяДодаткова інформація
Назва патенту англійськоюA drum filter apparatus
Автори англійськоюKaarnisto, Pasi
Автори російськоюКаарнисто Паси
МПК / Мітки
МПК: B01D 33/067, B01D 33/00
Мітки: ротаційний, фільтр
Код посилання
<a href="https://ua.patents.su/16-114970-rotacijjnijj-filtr.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Ротаційний фільтр</a>
Попередній патент: Полімерна композиція
Наступний патент: Відстійник
Випадковий патент: Спосіб підвищення живої маси бугаїв м'ясних порід