Фільтр-прес

1 Фільтр-прес для фільтрування суспензій, що містить передній та задній стояки, з'єднані між собою верхньою балкою, натискну плиту, підвішену на верхній балці з боку заднього стояка, набір фільтрувальних плит, що розміщені вертикально між зазначеними натискною плитою та переднім стояком і обладнані з боку дренажних поверхонь фільтруючими перегородками, механізм пересування фільтрувальних плит, що містить привід пересування натискної плити й обмежувальні планки, які установлені рухомо на кронштейнах фільтрувальних плит і забезпечують означений зазор між плитами при розкритті фільтра-преса, який відрізняється тим, що фільтрувальні плити обладнано, щонайменше, з одного боку фільтрапреса стулками, що встановлені вертикально в кронштейнах плит з можливістю повороту навколо своїх повздовжніх осей і створюють захисний екран уздовж зазначеного боку фільтра-преса при його закритті, при цьому кожна обмежувальна планка, розташована з боку фільтр-преса, обладнаного стулками, виконана з двох шарнірно з'єднаних між собою ланок, встановлених на кронштейнах фільтрувальних плит з можливістю повороту в горизонтальній площині, причому одна з ланок кожної обмежувальної планки перебуває в жорсткому зачепленні з ВІДПОВІДНОЮ стулкою 2 Фільтр-прес за п 1, який відрізняється тим, що бокові крайки кожної стулки відігнуто в протилежних напрямках під кутом 90-120° до и бокової поверхні, так що вони перекривають бокові крайки суміжних стулок при закритті фільтра-преса 3 Фільтр-прес за п 1, який відрізняється тим, що ланки кожної обмежувальної планки обладнано обмежувачем кута їхнього повороту відносно одна одної О 1 00 Винахід відноситься до галузі ХІМІЧНОГО машинобудування, а саме до фільтр-пресів для фільтрування промислових суспензій і може бути використаним при обезводнюванні осадів стічних вод та інших рідких гетерогенних систем в ХІМІЧНІЙ та суміжних галузях промисловості Відомий фільтр-прес, що містить передній стояк (упорну плиту), задній стояк з механізмом затиску плит, бокові повздовжні балки, набір фільтрувальних плит та натискну плиту, розміщені на вказаних балках, механізм пересування фільтрувальних плит, виконаний у вигляді двох кареток з пристроями для зчеплення з плитами, які здійснюють зворотно-поступові рухи уздовж бокових повздовжніх балок при проведенні операції "вивантаження осаду" При цьому під час руху до заздалегідь відсунутої натискної плити каретки транспортують послідовно кожну фільтрувальну плиту Коли фільтрувальна плита, що транспорту ється, підходить до натискної плити або до вже переміщеного блока плит, каретки відокремлюються від плити та повертаються назад для того, щоб зачепити та пересунути чергову плиту (див Каталог "Фильтры для жидкостей", часть II, ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, Москва, 1991г, стр 39-45) Недоліком цієї конструкції є занадто великі витрати часу на пересування плит, що пов'язано з необхідністю здійснення каретками холостих ходів за черговими плитами, а також з вимушеними зупинками для зчеплення з плитами та відокремлення від них Вказані витрати часу суттєво впливають на виробність працюючого у періодичному режимі фільтр-преса, бо різко збільшують тривалість його допоміжних операцій Крім того, наявність двох транспортуючих пристроїв, які одночасно переміщують одну плиту, часто призводить до аварійної ситуації через неспрацьовування одного з них В цьому разі плита тягнеться тільки однією ю 52787 кареткою, скошується, заклинює механізм пересування плит і може навіть впасти у проріз для вивантаження осаду Відомий також фільтр-прес, який містить передній стояк з упорною плитою, задній стояк з механізмом затиску плит, розташовані поміж стояками набір фільтрувальних плит та натискну плиту, а також повздовжні балки, що з'єднують передній та задній стояки При цьому одна з балок, яка розміщена зверху, використовується для підвісу набору фільтрувальних плит та натискної плити і містить механізм пересування фільтрувальних плит, а дві ІНШІ розташовані по боках фільтр-преса в його нижній частині (див патент ФРН на корисну модель № 77 11 368, МПК В 01 D 25/12, опубл 26 07 79) В фільтр-пресі даної конструкції пересування фільтрувальних плит здійснюється за допомогою ланцюгового механізму, що містить певну КІЛЬКІСТЬ (це залежить від типорозміру фільтр-преса та загальної КІЛЬКОСТІ в ньому фільтрувальних, плит) гачків-зачіпів На початку операції "вивантаження осаду" натискна плита відводиться від пакета фільтрувальних плит, ланцюг ланцюгового механізму починає рухатись, і гачки-зачіпи послідовно пересувають фільтрувальні плити, здійснюючи операцію вивантаження осаду Така конструкція дає змогу більше ніж ВДВІЧІ скоротити тривалість пересування плит під час вивантаження осаду і, таким чином, значно підвищити виробність фільтр-преса Однак у ряді випадків, особливо при фільтруванні легко- та середньофільтруємих суспензій, цього скорочення виявляється недостатньо, внаслідок чого мають місце значні втрати у виробності фільтр-преса Найбільш близьким до заявляемого (прототипом) є фільтр-прес, що містить передній та задній стояки, з'єднані поміж себе верхньою балкою й нижніми боковими стяжками На верхній балці між вказаними стояками розташовано набір фільтрувальних плит і натискну плиту, що взаємодіє з механізмом затиску Фільтрувальні плити обладнані фільтруючими перегородками й підвішені на верхній балці за допомогою кронштейнів При цьому вказані плити з'єднані поміж себе, а крайні з них ВІДПОВІДНО з натискною плитою та переднім стояком обмежувальними планками На верхній балці також встановлено гідроциліндри, штоки яких шарнірно з'єднані з кронштейнами підвісу проміжних фільтрувальних плит, що поділяють увесь пакет плит на рівні частини (див заявку України на корисну модель № 99126558 від 02 12 99 р , МПК6 В 01 D 25/12, рішення Інституту промислової власності про видачу патенту від 06 03 2000 р ) Початкова суспензія подається у заздалегідь стиснутий за допомогою механізму затиску набір фільтрувальних плит Після закінчення процесу фільтрування натискна плита за допомогою механізму затиску плит і обмежувальних планок розсуває фільтрувальні плити першої секції фільтрпреса для вивантаження осаду, яке здійснюється під його власною вагою Після вивантаження осаду з першої секції один з гідроциліндрів зсуває и фільтрувальні плити докупи й розкриває другу секцію Аналогічно після вивантаження осаду з другої секції фільтр-преса другий гідроциліндр зсуває доку пи фільтрувальні плити цієї секції та розкриває третю секцію Після закінчення вивантаження осаду з останньої секції всі фільтрувальні плити зсуваються докупи за допомогою натискної плити й стискуються робочим зусиллям для герметизації і початку нового циклу фільтрування Така конструкція фільтр-преса, на відміну від розглянутих раніше, дозволяє ефективно вивантажувати осад з фільтр-преса великої одиничної потужності, спрощує процес вивантаження та суттєво скорочує час, потрібний для проведення вказаної операції Все це створює необхідні умови для роботи фільтр-преса з максимально можливою продуктивністю Але суттєвим недоліком прототипа, як і двох розглянутих вище аналогів, є відсутність будьякого захисту від аварійних викидів суспензії, що знаходиться під високим тиском, при розгерметизації пакету фільтрувальних плит під час проведення операції фільтрування Особлива небезпека виникає при фільтруванні гарячих, а також ХІМІЧНО агресивних (кислотних або лужних) суспензій В цьому випадку аварійні викиди спроможні вивести з ладу не тільки вузли та деталі, встановлені безпосередньо на фільтр-пресі, але також можуть спричинити серйозні травми у операторів, керуючих роботою фільтрпреса, і інших людей, що знаходяться в даний момент поблизу Слід відзначити, що авторам відомо про застосування рядом фірм захисних завіс або перегородок для того, щоб відгородити працюючий фільтрпрес від навколишнього простору і тим самим убезпечити роботу на ньому (див проспекти фірм Hoesch та L Choquenet, що додаються) Однак подібні засоби захисту, що представляють собою звичайні загородження, не відповідають умовам достатньої надійності і потребують додаткового часу на їхнє переведення з робочого в неробочий стан при кожному циклі роботи фільтрпреса До того ж вони не є власне вузлами фільтрпреса, а встановлюються як окремі пристрої, призначені для організації робочого міста В основу винаходу поставлено задачу створення фільтр-преса з багатоелементним екраном, який заслоняє фільтрувальні плити під час їхнього стискування в герметичний пакет і подальшого проведення операції фільтрування, і навпаки, відкриває доступ до вказаних плит при вивантаженні осаду та регенерації фільтруючих перегородок З одного боку, це забезпечує надійний захист людей і виробничих приміщень від пошкоджень та забруднення викидами суспензії під тиском при аварійній розгерметизації фільтр-преса, а з другого - не заважає проведенню будь-яких операцій циклу фільтрування і не збільшує витрати часу на ДОПОМІЖНІ операції Задача вирішується завдяки тому, що у фільтр-пресі для фільтрування суспензій, що містить передній та задній стояки, з'єднані поміж собою верхньою балкою, натискну плиту, підвішену на верхній балці з боку заднього стояка, набір фільтрувальних плит, що розміщені вертикально поміж зазначеними натискною плитою та переднім стояком і обладнані з боку дренажних поверхонь фільтруючими перегородками, механізм пересування фільтрувальних плит, що містить привод 52787 пересування натискної плити й обмежувальні планки, які установлені рухомо на кронштейнах фільтрувальних плит й забезпечують означений зазор поміж плитами при розкритті фільтрпреса, згідно з винаходом, фільтрувальні плити обладнано якнайменш з одного боку фільтр-преса стулками, що установлені вертикально в кронштейнах плит з можливістю повороту навколо своїх повздовжніх осей і створюють захисний екран уздовж зазначеного боку фільтр-преса при його закритті, при цьому кожна обмежувальна планка, розташована з боку фільтрпреса, обладнаного стулками, виконана з двох шарнірно з'єднаних поміж себе ланок, установлених на кронштейнах фільтрувальних плит з можливістю повороту в горизонтальній площині, причому одна з ланок кожної обмежувальної планки перебуває в жорсткому зачепленні з ВІДПОВІДНОЮ стулкою У переважному варіанті реалізації винаходу бокові крайки кожної стулки відігнуто в протилежних напрямках під кутом 90 - 120° до и бокової поверхні, так що вони перекривають бокові крайки суміжних стулок при закритті фільтр-преса При цьому ланки кожної обмежувальної планки обладнано обмежувачем кута їхнього повороту відносно одна одної Обладнання кожної фільтрувальної плити окремою стулкою дає можливість простими засобами створювати суцільний захисний екран під час закриття фільтр-преса (при цьому стулки розташовуються уздовж його бокової поверхні), і в той же час забезпечувати безперешкодний доступ до фільтрувальних плит та фільтруючих перегородок при розкритті фільтр-преса, коли стулки розташовуються переважно перпендикулярно до його бокової поверхні Використання для повороту стулок зусилля, яке створює механізм затиску фільтрувальних плит при пересуванні останніх, дозволяє обійтись без додаткових приводних пристроїв, а використання обмежувальних планок для прикладання зазначеного зусилля до стулок автоматизує процес закриття та відкриття стулок Синхронізація повороту стулок з пересуванням фільтрувальних плит виключає будь-які додаткові затрати часу на проведення даної операції, що зберігає продуктивність фільтр-преса на високому рівні Виконання бокових крайок стулок відігнутими в протилежних напрямках під кутом 90 - 120° забезпечує надійне замикання суміжних стулок при закритті фільтр-преса і тим самим підвищує захисні функції екрану, що ними створюється Обладнання ланок обмежувальних планок обмежувачами кута їхнього повороту відносно одна одної виключає "мертву точку" в момент початку складення зазначених ланок при стискуванні плит Тим самим гарантується безвідказна робота кінематичних сполучень, що забезпечують управління стулками захисного екрану Винахід ілюструється кресленнями, що додаються, на яких зображені фіг 1 - фільтр-прес, що заявляється, у робочому положенні (усі плити стиснуто), фіг 2 - схематичний вид зверху на фільтр-прес за фіг 1 (збільшено), фіг 3 - схематичний вид зверху на фільтр-прес за фіг 1 з розсунутими плитами (збільшено), фіг 4 - розріз через осі повороту стулки (збільшено) Фільтр-прес містить (фиг 1) передній 1 та задній 2 стояки, з'єднані поміж собою верхньою балкою 3 та нижніми боковими стяжками 4 На верхній балці 3 за допомогою спеціальних кронштейнів 5 (фіг 4) підвішені фільтрувальні плити 6 зі своїми фільтруючими перегородками (на кресленнях не показані), а також на власному кронштейні 7 натискна плита 8 (фіг 1) Натискна плита 8 взаємодіє з приводом її пересування 9, змонтованим в задньому стояку 2 Фільтрувальні плити 6 з'єднані одна з одною, а крайні до того ж ВІДПОВІДНО З переднім стояком 1 та з натискною плитою 8, обмежувальними планками, виконаними у вигляді двох шарнірно з'єднаних поміж себе ланок 10, 11 (фіг 2, З, 4) Ланки 10, 11 установлені на кронштейнах 5 фільтрувальних плит 6 (фіг 4) з можливістю повороту в горизонтальній площині Внутрішній кінець кожної ланки 10 (фіг 4) знаходиться в жорсткому зачепленні з верхньою віссю 12 захисної стулки 13 Внутрішні КІНЦІ ланок 11 також установлені на осях 12, але вони, на відміну від ланок 10, можуть повертатися відносно цих осей Самі осі 12 установлені в кронштейнах 14, прикріплених до кронштейнів 5 фільтрувальних плит 6, з можливістю повороту відносно зазначених кронштейнів 14 ЗОВНІШНІ КІНЦІ ланок 10, 11 об'єднані попарно осями 15 (фіг 2, 3, 4) з можливістю повороту відносно них На обох кінцях кожної ланки 11 виконані обмежувачі повороту ланок 16 Нижні осі 17 (фіг 4) стулок 13 установлені в кронштейнах 18, прикріплених унизу до фільтрувальних плит 6, з можливістю повороту відносно зазначених кронштейнів 18 Фільтр-прес працює слідуючим чином Початкова суспензія подається у заздалегідь стиснутий за допомогою натискної плити 8, що взаємодіє з приводом її пересування 9, набір фільтрувальних плит 6 Рідка фаза проходить через фільтруючі перегородки і відводиться з фільтрпреса, а відфільтрований осад поступово заповнює простір усередині фільтрувальних плит 6 На протязі усього циклу поділу суспензії ланки 10, 11 знаходяться в складеному положенні, при цьому скріплені з ланками 10 стулки 13 повернуті таким чином, що створюють захисний екран упродовж усієї бокової поверхні фільтр-преса Після закінчення циклу поділу фаз початкової суспензії привод 9 пересування натискної плити 8 починає пересувати останню у бік заднього стояка 2 фільтр-преса При цьому ланки 10 та 11 обмежувальної планки фільтрувальної плити 6, суміжної з натискною плитою 8, повертаються навколо своєї осі 15 до того часу, доки ланка 10 не упреться в обмежувачі повороту 16 (фіг 3) Відфільтрований осад (на кресленнях не показаний) падає під власною вагою у проріз, що утворився поміж натискною плитою 8 та суміжною з нею фільтрувальною плитою 6 Обмежувачі 16 виконані таким чином, що перешкоджають розвертанню ланок 10 і 11 в одну ЛІНІЮ, чим гарантується надійне зворотне складення зазначених ланок при стискуванні плит Разом з ланкою 10 повертається нерухомо скріплена з нею вісь 12, яка, в свою чергу, повертає захисну стулку 13 й переводить м в неробоче 52787 положення, в якому вона забезпечує вільний доступ до фільтруючих перегородок для контролю за повнотою вивантаження осаду та проведення в разі потреби регенерації фільтруючих перегородок Коли під час руху натискної плити 8 ланка 10, що належить цій плиті, зафіксується відносно відповідної ланки 11 за допомогою обмежувачів 16 й подальший поворот зазначених ланок відносно одна одної стає неможливим, починає пересуватися перша фільтрувальна плита, яка безпосередньо зчеплена з натискною плитою Відфільтрований осад падає під власною вагою у новий проріз, що утворився поміж суміжними фільтрувальними плитами 6 Подальший рух натискної плити 8 спричиняє поворот ланок 10, 11 обмежувальної планки, яка належить наступній фільтрувальній плиті, що призводить до руху цієї плити й забезпечує вивантаження з неї відфільтрованого осаду, а також переведення наступної захисної стулки 13 у неробоче положення В момент зупинки натискної плити 8 біля заднього стояка 2 всі фільтрувальні плити 6 виявляються розсуненими на однакову відстань одна від одної (фіг 3), відфільтрований осад повністю вивантаженим, а всі захисні стулки 13 переведеними у неробоче положення При необхідності почати новий цикл фільтрування привод 9 пересуває натискну плиту 8 у протилежному напрямку (від заднього стояка 2), збираючи усі фільтрувальні плити 6 в один пакет Це спричиняє складення ланок 10, 11 обмежувальних планок фільтрувальних плит 6 При цьому поворот ланок 10 переводить захисні стулки 13 у робоче положення, в якому вони знову створюють захисний екран упродовж усієї бокової поверхні фільтр-преса Наведена як приклад конструкція заявляемого фільтр-преса, в якій вивантаження осаду здійснюється з усіх фільтрувальних плит під час пересування натискної плити до заднього стояка, є лише 1 одним з можливих варіантів реалізації винаходу На практиці винахід може бути застосованим в будь-якій ІНШІЙ конструкції фільтр-преса, де передбачено пересування фільтрувальних плит з використанням обмежувальних планок Зокрема, це може бути й фільтр-прес з посекційним вивантаженням осаду, прийнятий авторами за прототип, в якому осад вивантажується по черзі з кожної секції Суть винаходу полягає в тому, що положення стулки кожної фільтрувальної плити однозначно визначається зазором поміж даною плитою та плитою, яка слідує за нею по ходу розкриття фільтр-преса Якщо цей зазор зменшується (що має місце при зсуванні плит докупи), то стулка переходить у робоче положення, якщо збільшується - у неробоче Тому при стискуванні в пакет фільтрувальних плит, з'єднаних поміж себе обмежувальними планками, стулки завжди створюють захисний екран, а при розкритті фільтр-преса відкривають доступ до фільтрувальних плит Винахід може використовуватися в розглянутих вище та в аналогічних конструкціях фільтрпресів також в тих випадках, коли в останніх передбачено примусове вивантаження осаду за допомогою різних розвантажувальних пристроїв (див наприклад, авт свід СРСР № 613 776, МПК B01D 25/12, опубл в БИ № 25, 1978 р, патент України № 14504, МПК6 B01D 25/12, опубл 09 01 97р) В разі необхідності захисний екран зі стулок 13 може розташовуватися з обох боків фільтр-преса Заявляема конструкція фільтр-преса, що забезпечує надійний захист обслуговуючого персоналу, обладнання та виробничих приміщень від викидів суспензії при аварійній його розгерметизації, знайде широке застосування в самих різних виробництвах хімічної та суміжних з нею галузей промисловості 7 8 4 13 Фіг. 1 8 52787 10 11 12 13 1,4 Фіг. З 10 11 52787 12 18 Фіг. 4 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24