Пристрій для видалення рідини з вакуум-фільтра

Устройство для удалений жидкости из вакуум-фильтра, включающее вакуумный рессивер и промежуточную емкость со сливными патрубками,отличающееся тем, что промежуточная емкость разделена нв камеры, соединенные с верхней частью рессивера трубопроводами, в каждом из которых посредством мембран установлены жестко соединенные между собой тарельчатые клапаны, при этом полость нзд одной и» мембран снаджена дросселем, соединенным дополнительным трубопроводом с камерой промежуточной емкости и с полостмо над другой мембраной. Изобретение относится к технике вакуумного фильтрования суспензий, в частности, продуктов обогащения полезных ископаемых, и может быть использовано в химической и металлургической отраслях промышленности. При обезвоживании шламов, получаемых в процессе обогащения полезных ископаемых, на вакуум-фильтрах, фильтрат из последних удаляют с помощью специальных устройств. Наиболее распространенным и достаточно надежным в эксплуатации является известное устройство с самотечным отводом фильтрата [1]. Недостатком известного устройства является большая высота, связанная с необходимостью выполнения барометрической трубы высотой не менее 10 м. Из-за этого недостатка известное устройство не может применяться на тех обогатительных фабриках, где нет возможности обеспечить названную высоту. При меньшей же высоте барометрической трубы фильтрование может быть осуществлено при более низком вакууме, что ухудшает показатели работы вакуум-фильтра. Известна также установка автоматического управления фильтратными насосами [2]. В известной установке выходное отверстие барометрической трубы соединено со всасывающим патрубком центробежного фильтратного насоса, а на самой барометрической трубе установлен под углом 45° к горизонту обратный кпапан поворотного типа. Работоспособность устройства зависит от всасывающей способности фильтратного насоса, которая обычно равна 6-7 м.в.ст. у нового насоса и значительно уменьшается в процессе эксплуатации по мере износа его С > О 13271 рабочих органов. Надежная работа известного устройства при высоком вакууме фильтрования возможна , если высота барометрической трубы не менее 3 м, а с учетом неизбежного насоса - не менее 4-5 м. По этой причине известное устройство имеет большую высоту и потому не во всех случаях может быть применено из-за ухудшения показателей работы вакуум фильтра, что является его существенным недостатком. Более компактными по высоте являются устройства для отвода фильтрата, содержащие промежуточную емкость (шлюзовую камеру), позволяющую откачивать фильтрат из ресивера за счет периодического выравнивания в ней давления попеременно с давлением в ресивере и с атмосферным [3]. Известное устройство содержит вакуумную емкость (ресивер), шлюзовую камеру с впускным и выпускным отверстиями верхней и , нижней запирающими заслонками, соединенными между собой, жестко соединенный с нижней заслонкой пневмоцилиндр с под пружиненным поршнем и конртгрузом , снабженный удерживающим устройством с тягой. При работе известного устройства жидкость периодически накапливается в ресивере и в шлюзовой камере. Из шлюзовой камеры жидкость может начинать вытекать лишь при накоплении ее в таком количестве, при котором достигается высота столба жидкости, достаточная для преодоления момента масс, удерживающих нижнюю заслонку в закрытом положении. Высота этого столба в сумме с высотой стоя фильтрата в ресивере достаточно большая из-за периодичности выпуска. Вместе с высотой, определяемой системой открывания и закрывания заслонок, она делает чрезмерно большим расстояние по высоте от уровня жидкости в ресивере до нижней кромки устройства. Эта высота требуется тем больше, чем выше разрежение в ресивере, и, наоборот, чем меньше возможности производствен ного помещения по обеспечению этой высоты, тем при меньшем разрежении работает вакуум-фильтр и тем хуже показатели его работы, что является существенным недостатком. Кроме того, наличие трущейся пары "поршень-цилиндр", работающей в загрязненной среде, электромагнитной защелки, удерживающего устройства и др., делает устройство сложным по конструкции и снижает надежность работы, что тоже является его недостатком. Известно устройство для удаления жидкости [4] из вакуум-фильтра (прототип). Устройство содержит вакуумный ресивер, промежуточную емкость со сливным отверстием с клапаном и патрубком, соединяющим ее с ресивером и снабженным клапаном, исполнительный механизм, жес5 тко соединенный с клапанами, поплавки, один из которых расположен в ресивере, а второй в промежуточной емкости, соединенные с распределителями. При работе устройства жидкость накап10 ливается в ресивере во время вытекания ее из промежуточной емкости через сливное отверстие. При опускании уровня ее в промежуточной емкости до заданного попла вок, опускающийся вместе с этим уровнем, 15 переключает распределитель, по команде которого силовой механизм перемещает оба клапана, закрывая сливное отверстие из промежуточной емкости и откр" її патрубок, соединяющий ее с ресиверон. После 20 этого жидкость из ресивера перетекает в промежуточную емкость до тех пор пока уровень в ресивере не упадет до заданного, при котором поплавок переключит свой распределитель, который в свою очередь лере25 ключит силовой механизм, а последний переместит клапаны в начальное положение. Наличие поплавка в ресивере предопределяет необходимость периодического 30 накопления в нем фильтрата в количествах , достаточных для создания усилия и перемещения с помощью этого поплавка механизма распределителя, Учитывая, что поплавок работает в аэрированной и загрязненной 35 твердыми частицами жидкости, на поверхности которой находится слой пены, чувствительность его к колебаниям уровня невысока, а из-за отложений на его поверхности пены и нестабильна. Поэтому работо40 способность системы реально возможна при достаточно больших размерах поплавка и значительных (60-100 см) перемещениях уровня фильтрата в ресивере. Эти периодические перемещения уровня увеличивают 45 соответственно необходимый размер от верхнего уровня жидкости в ресивере до нижней кромки устройства. В ограниченных условиях производственных помещений обогатительных фабрик это в ряде случаев 50 не позволяет применить известное устройство, что является его существенным недо статком. Кроме того, периодичность выпуска фильтрата из ресивера означает, что примерно половину всего времени рабо55 ты устройства фильтрат не вытекает из ресивера, из-за чего средняя скорость вытекания и соответственно производительность устройства недостаточны, что также является существенным недостатком. Наличие поплавков, находящихся в загряз 13271 ненной аэрированной жидкости, снижает надежность работы устройства, что также является существенным недостатком. Целью предлагаемого изобретения является увеличение производительности и надежности работы путем непрерывного отвода фильтрата из вакуумного ресивера. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, включающем вакуумный ресивер и промежуточную емкость со сливными патрубками, промежуточная емкость разделена на камеры, соединенные с верхней частью ресивера трубопроводами, в каждом из которых посредством мембран установлены жестко соединенные между собой тарельчатые клапаны, при этом полость над одной из мембран снабжена дросселем, соединенным дополнительным трубопроводом с камерой промежуточной емкости и с полостью над другой мембраной. Предлагаемая конструкция позволит равномерно и непрерывно отводить фильтрат из ресивера, что даст возможность повысить производительность устройства. На прилагаемом чертеже изображен общий вид предлагаемого устройства. Устройство содержит вакуумный ресивер 1, промежуточную емкость, разделенную на камеры 2 и 3, например, перегородкой 4 и имеющую сливные патрубки 5 и 6. Камеры 3 и 2 соединены соответственно трубопроводами 7 и 8 с верхней частью ресивера 1 и патрубками 9 и 10 с нижней его частью. В верхней части ресивера 1 установлены тарельчатые клапаны 11 и 12. В нижней части ресивера 1 на патрубках 9 и 10 установлены обратные клапаны 13, а в камерах 2 и 3 установлены обратные клапаны 14. На трубопроводах 7 и 8, соединяющих камеры 3 и 2 с верхней частью ресивера 1, установ лены посредством мембран 15 и 16 тарель чатые клапаны 17 и 18, жестко соединенные, например, посредством штанг 19 с тарель чатыми клапанами 12 и 11 соответственно. Полость 20, расположенная над мембраной 15, снабжена дросселем 21, соединенным дополнительным трубопроводом 22 с каме рой 3 промежуточной емкости и с полостью 23 над мембраной 16. Устройство работает следующим образом. В неработающем состоянии в вакуумном ресивере 1 и в камерах 2 и 3 промежуточной емкости давление равно атмосферному, обратные клапаны 13 и 14 перекрывают выходные отверстия из пат рубков 5, 6, 9 и 10, тарельчатые клапаны 11 и 12 находятся в открытом положении. При включении вакуум-насоса в ресивере 1 возникает разрежение, под действием 6 которого в него начинает поступать фильтрат из вакуум-фильтра. Благодаря трубопроводу 7 вакуум возникает также в камере 3 промежуточной емкости и в полости 23 над 5 тарельчатым клапаном 18. Под действием вакуума в полости 23 клапан 18 перемещается в крайнее верхнее положение и тем самым отключает от вакуума камеру 2 с помощью тарельчатого клапана 12. Отсос воз10 духа из полости 20 происходит из-за дросселя 21 медленно, благодаря чему вакуум в этой полости в течение задаваемого этим дросселем периода времени ниже, чем с противоположной стороны клапана 17, 15 из-за-этого клапан 11 остается в открытом положении, а в камере 3 промежуточной емкости сохраняется разрежение. В этот период фильтрат, поступающий в ресивер 1 из вакуум-фильтра, беспрепятственно перете20 кает в камеру 3. По мере отсоса воздуха из полости 20 в ней увеличивается вакуум. При достижении им достаточной величины мембрана 15 под действием атмосферного давления перемещает клапан 17 и с ним клапан 25 11 в верхнее положение, сообщая камеру 3 промежуточной емкости трубопроводом 7 с атмосферой. При этом обратный клапан 13 патрубка 9 закрывается, а на патрубке 5 открывается обратный клапан 14 и начина30 ется свободный слив фильтрата из камеры 3 промежуточной емкости. Одновременно с закрытием клапана 11 полость 23 над клапаном 18 сообщается трубопроводом 2 и камерой 3 с атмосферой, клапан 18 пере35 мещается в крайнее нижнее положение, открывая клапан 12. Тем самым камера 2 промежуточной емкости по трубопроводу 8 сообщается с внутренней полостью ресивера 1, обратный клапан 14 на патрубке 6 40 закрывается и фильтрат перетекает из ресивера 1 в камеру 2. Это перетекание фильтрата продолжается до тех пор . пока атмосферный воздух, проходящий через дроссель 21, повысит давление в полости 20 45 до величины, достаточной, чтобы переместить клапан 17 и с ним клапан 11 в крайнее нижнее положение. После открытия клапана 11 цикл повторяется. Частота переключений зависит от со50 противления дросселя 21, которое можно регулировать в зависимости от притока фильтрата в ресивер: при большом притоке во избежание переполнения камер промежуточной емкости частоту переключений ус55 танавливают больше, при малом же притоке для снижения износа движущих частей на, оборот, частоту переключений целесообразно уменьшать . Предлагаемая конструкция устройства по сравнению с прототипом имеет ряд преимуществ. Не 13271 прерывный отвод фильтрата из ресивера без колебаний его уровня обеспечивает повышение производительности устройства. Низкий уровень фильтрата в ресивере уменьшает расстояние "Н" от этого уровня до нижней кромки устройства, что позволяет в стесненных условиях обогатительных фабрик поддерживать высокое разрежение в ресивере и вакуум-фильтре и тем самым обеспечивать высокие технологические показатели фильтрования, а отсутствие поплавков и трущихся поверхностей повышает надежность работы устройства. Преимущества предлагаемого устройства по сравнению с известными делают особенно выгодным его применение на обогатительных фабриках при отводе фильтрата из ленточных вакуум-фильтратов, так как в тех 8 нологической цепи аппаратов фабрики эти фильтры, как правило, устанавливают на низких отметках при ограниченных возможностях обеспечения необходимой высоты 5 барометрической трубы. Аналогичные технические решения при поиске нами не обнаружены, в связи с чем можно сделать вывод о соответствии предлагаемого технического решения критерию 10 "существенные отличия". В настоящее время разработан эскизный проект предлагаемого устройства. Отд е л ьны е у зл ы пр о вер е ны на Ц О Ф 15 "Ровеньковская* и ЦОФ "Суходольская". Экономический эффект от использования предлагаемого изобретения составит около 36 тыс.руб. в год на одно устройство./ /7 Упорядник Замовлення 4107 Техред М.Моргентал Коректор М.Самборська Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, Київ-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, вул.Гагаріна. 101