Фільтруючий елемент

1. Фильтрующий элемент, включающий основную и боковую стенки, проходящие кверху от основной стенки и образующие резервуар, плоский фильтрующий слой, на ходящийся на опоре в резервуаре и разде ляющий его на верхний отсек для отфильтровываемого материала и на ниж ний отсек для фильтрата, выпускное отвер стие, расположенное в нижней части первой из боковых стенок, причем основная стенка содержит два боковых участка истечения, расположенных по обеим сторонам дренаж ного канала наклонно книзу, а дренажный канал имеет наклонное дно, а его нижний конец расположен напротив выпускного от верстия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что основная стенка снабжена концевым участ ком, расположенным наклонно книзу между второй боковой стенкой резервуара, находя щейся напротив первой боковой стенки и верхним концом дренажного канала. 2. Элемент по п. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что дренажный канал выполнен с посто янным уклоном дна. 3. Элемент по п. 1.о т л и ч а ю щ и й с я тем, что дренажный канал выполнен из двух отрезков, при этом первый отрезок.имеет уклон 1-2°, а второй отрезок - уклон 3-8°. 4. Элемент по п. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что дно дренажного канала у его верх него конца и концевой участок основной стенки резервуара расположены в одной и той же плоскости. 5. Элемент по п. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что дно дренажного канала у его верх него конца имеет уклон, отличный от уклона концевого участка основной стенки резерву ара. 6. Элемент поп, 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что концевой участок основной стенки резервуара расположен выше дна дренаж ного канала у его верхнего конца, а верхний конец дренажного канала закрыт перпенди кулярной стенкой. 7. Элемент по п. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что оба боковых участка истечения, кон цевой участок основной стенки и дно дре нажного канала выполнены с уклоном от 3 до 8° в зависимости от длины фильтрующего элемента. 8. Элемент поп. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что концевой участок основной стенки расположен выше, чем выпускное отверг стие. 9. Элемент поп. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что уклон концевого участка основной стенки ориентирован под углом 90° относи тельно уклона боковых участков истечения. 10 Элемент по п. І . о т л и ч а ю щ и й с я тем, что концевой участок основной стенки резервуара соединен со второй боковой стен кой неп осредственно под плоским фильтрующим слоем. 11. Элемент поп. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем что каждый боковой участок истечения снабжен отклоняющим экраном, расположенным на верхнем конце дренажного канала пол углом к нему для направления потока наклонно. ю о о О 12994 Настоящее изобретение относится к фильтрующему элементу, содержащему: - резервуар, имеющий основную стенку, боковые стенки, вытянутые кверху от основ ной стенки, и отверстие кверху. 5 - фильтрующий слой, находящийся на основе в резервуаре и разделяющий послед ний на верхний отсек для фильтруемого ве щества и на нижний отсек для фильтрата, - выпускное отверстие для фильтрата, 10 предусмотренное в нижней части первой из указанных боковых стенок, - при этом указанная основная стенка содержит два боковых водосборных участка, расположенных по обеим сторонам дренаж- 15 ного канала, наклоненных книзу в направле нии к последнему, - при этом сам дренажный канал имеет наклонное дно между верхним концом и нижним концом, при этом его нижний конец 20 выходит напротив выпускного отверстия. Уже известны элементы такого рода, которые были описаны в частности в бельгийском патенте А-847088. Описанные в этом документе элементы предназначены для ис- 25 пользования в непрерывных фильтрах с горизонтальной фильтрующей поверхностью. Эти элементы могут непрерывно вращаться на круговом конвейере и при их вращении могут опрокидываться по своей оси. Эти ус- 30 тройства предусмотрены, в частности, для вакуумной фильтрации промышленных шламов. I Эти элементы уже улучшают эффективность удаления фильтрата по отношению к 35 ранее существовавшим элементам (см.. например, бельгийский патент А-768591). В самом деле, дренажный канал проходит по всей длине элемента и ограничен по всей своей длине двумя наклонными плоскости- 40 ми, образующими дно элемента. Так как эти элементы должны иметь возможность опрокидывания» с другой стороны важно, чтобы отношение между глубиной резервуаров и фильтрующей поверхностью было как мож- 45 но меньше. Это приводит к тому, что на практике наклон дренажного канала очень мал, примерно 1-2°. Кроме того, так как уклоны наклонных плоскостей в одном виде в плане ориентированы на 180° друг к другу, 50 силы истечения стремятся к анулированию, когда фильтраты достигают дренажного канала. На верхнем конце последнего, следовательно, отмечается некое подобие стагна- 55 ции истечения, которую с большим трудом удается преодолеть из-за слабого уклона дренажного канала. Целью настоящего изобретения является улучшение параметров фильтрующих эле ментов описанного вначале типа, не создавая для них новых недостатков, и в частности, проблем габаритов этого аппарата для переполнения трубопроводов, и безухудшения фильтрующей поверхности этих элементов. Для решения этих задач, согласно изобретения предусмотрен фильтрующий элемент вышеописанного типа, в котором основная стенка содержит концевой участок, который расположен наклонно книзу между второй боковой стенкой резервуара, лежащей против первой указанной боковой стенки, и верхним концом дренажного канала. Согласно одному варианту осуществления изобретения, уклон дна дренажного канала неизменен. Согласно варианту выполнения изобретения, дренажный капал содержит, со стороны своего нижнего конца, первый отрезок, имеющий уклон, меньший, чем уклон второго отрезка, расположенного со стороны его верхнего конца. Согласно другому варианту осуществления изобретения, дно дренажного канала или соответственно второго его отрезка и концевой участок основной стенки резервуара расположены в той же самой плоскости, или, согласно еще одному варианту, в иной плоскости. Согласно частному варианту осуществления изобретения, конечный участок основной стенки резервуара расположен в параллельной плоскости, находящейся выше дренажного канала или соответственно его второго отрезка, и верхний конец дренажного канала закрыт фронтальной стенкой, которая проходит кверху до указанной плоскости. Согласно целесообразному варианту выполнения изобретения, конечный участок основной стенки находится над горизонтальной плоскостью, проходящей через верхнюю точку выпускного отверстия. В соответствии с еще одним вариантом осуществления изобретения, концевой участок основной стенки резервуара соединен с указанной его второй боковой стенкой в горизонтальной плоскости, слегка лежащей ниже по отношению к плоскому фильтрующему слою. Согласно предпочтительному варианту осуществления изобретения, каждый из боковых водосборных участков имеет экран, который отклоняет истечение фильтрата, направленное поперечно к части дренажного канала, расположенной на верхнем конце последнего, с тем, чтобы направить этот поток наклонно к той части этого канала, которая расположена ниже по течению. 12994 Другие подробности и особенности дан ного изобретения выявятся из нижеследую щего описания, приведенного не о качестве ограничения, со ссылками на прилагаемые чертежи. 5 На фиг. 1 изображен вид в плане, схема тически, фильтрующего элемента согласно изобретению; на фиг. 2 - вид в разрезе этого элемента по линии II-II фиг. 1; на фиг. 3 и 4 виды в разрезе этого элемента по линиям 10 Ill-Ill и IV-IV фиг. 1; на фиг. 5 - вид в плане другого варианта осуществления фильтрую щего элемента согласно изобретению; на фиг. 6 - вид в разрезе этого элемента по линии VII-VII фиг. 5. 15 На чертежах идентичные элементы или аналогичные элементы обозначены теми же самыми номерами. Как следует из фильтрующего элемента, изображенного на фиг. 1-4, этот элемент 20 содержит резервуар, обозначенный позицией 1, имеющий основную стенку 2, боковые стенки 3-6, вытянутые кверху от основной стенки 2, и отверстие кверху. В плане этот элемент имеет приблизительно 25 трапециевидную форму или форму частка многоугольника, и это выполнено так потому, что этот элемент предназначен для размещения рядом с другими подобными элементами с целью создания непрерывно- 30 го фильтрационною аппарата, вращающегося наподобие карусели. Такие аппараты известны и описаны, например, в вышеупомянутых бельгийских патентах А-768591 и А847080. Следует понимать, что элемент 35 согласно изобретению не ограничен ни этой формой, ни применением в оборудовании. Резервуар 1 такого фильтрующего эле мента содержит фильтрующий слой 7, изо браженный только схематически на фиг. 2 40 пунктирными линиями. Такой фильтрующий слой сам по себе известен (см. в частности вышеуказанные известные документы), и обычно он состоит из несущей решетки, на которой лежит полотно из фильтрующей тка- 45 ни. Сама по себе несущая решетка опирает ся известным образом, в частности, на ребра 8, которые проходят практически поперек этого элемента и которые служат одновре менно ребрами жесткости. 50 Фильтрующий слой 7 делит резервуар 1 на верхний отсек 10 для приема фильтруемого материала и на нижний отсек 11 для фильтрата. Как следует, в частности, из фиг. 2, выпу- 55 скное отверстие 2 предусмотрено в нижней части боковой стенки 4, для удаления фильтратов через выпускной трубопровод 12. Основная стенка резервуара 1 содержит два боковых водосборных участка 13 и 14, расположенных по обеим сторонам от дренажного канала 15, наклонно вниз в направлении к последнему. Эти боковые сборные участки 13 и 14 образуют таким образом две наклонных плоскости, которые начинаются от основания боковых стенок 3 и 5 резервуара, и каждый из них имеет уклон, ориентированный поперечно к дренажному каналу 15, причем этот уклон может составлять порядка от 3 до 8°, предпочтительно от 4 до 6°. Сам дренажный канал 15 имеет дно 16, наклоненное между своим верхним концом 17 и его нижним концом 18, который выходит напротив вышеописанного выпускного отверстия 9. И наконец, на уровне дренажного канала 15, так же как и сбоку по отношению к нему, опорные ребра 8 фильтрующего слоя 7 имеют небольшие щели 19 (см. фиг. 2), которые позволяют прохождение жидкостей в продольном направлении резервуара, а также возможно прохождение газа. Изображенный здесь элемент предусматривает возможность его опрокидывания вокруг оси 20, с целью удаления пирога из отфильтрованного материала в конце обработки. Для подшипника 21 и 22 несут эпемент так, чтобы позволить его поворачивание вокруг этой оси. Трубопровод вывода 12 подсоединен к отверстию 9 через один из этих подшипников 21. Согласно изобретению, основная стенка 2 содержит концевой участок 23, который расположен наклонно книзу между боковой стенкой 6, лежащей напротив стенки 4, содержащей выпускное отверстие 9, и верхним концом 17 дренажного канала. Следовательно, это значит, что дренажный канал уже не вытянут, как в предшествующей технологии, по всей длине фильтрующего элемента. Отсюда следует, что при той же глубине, что и ранее, дренажного канала, в его нижнем конце 18, дно 16 канала имеет уклон, значительно превышающий уклон на одинаковую длину элемента, чем в известных фильтрующих элементах, и, следовательно, при той же фильтрующей поверхности, что и у них. В зависимости от длины этого элемента, уклоны будут равны, например, порядка 4-8°, предпочтительно 5-6°. С другой стороны, в части элемента, находящейся между верхним концом 17 дренажного канала 15 и боковой стенкой 6 резервуара, уже незачем ограждать дренажный канал наклонными плоскостями, проходящими поперечно к этому каналу. Следовательно, можно в значительной мере 12994 приподнять концевой участок 23 к боковой стенке 6 до горизонтальной плоскости, отстоящей от фильтрующего слоя 7 на минимально возможное расстояние . Такая конструкция позволяет сообщить в резуль - 5 тате этому концевому участку 23 уклон, равный или возможно превышающий уклон дна дренажного канала 15. Совершенно очевидно, что при необходимости можно предусмотреть также меньший уклон концевого 10 участка 23. В примере осуществления , изображен ном на фиг. 1-4, в частности из фиг. 2 сле , дует, что дно дренажного канала 15 и конечный участок 23 основной стенки 2 рас- 15 положен в одной и той же плоскости . Следо вательно, они имеют, от одного конца элемента до другого, такой же самый уклон, который настолько же велик , что и уклон боковых участков стекания 13 и 14. 20 В этом примере осуществления верхние кромки 24 дренажного канала 15 являются горизонтальными, а высота выпускного от верстия 9 приблизительно равна глубине ка нала 15 или меньше нее. Концевой участок 25 23 основной стенки 2, следовательно, в ре зультате оказывается, о этом примере осу ществления, полностью над горизонтальной плоскостью, проходящей через верхнюю точку выпускного отверстия 9. 30 Как следует в частности из примера осуществления, проиллюстрированного на фиг. I, уклоны боковых участков истечения 13 и 1^ следует, в виде в плане, по взаимно про тивоположным направлениям, изображен- 35 ным стрелками Fi и F2. Уклон концевого участка 23 основной стенки 2 имеет одно направление, обозначенное стрелкой F3,ко торое ориентировано практически под 90° по отношению к вышеуказанным уклонам с 40 направлениями Fi и F2. Как следует, в частности, из фиг. 1 и 2, средства опоры фильтрующего слоя содержат, кроме вышеописанных поперечных ребер 5, продольные ребра 25, расположенные 45 на концевом участке 23 и ориентированные практически п направлении его уклона. Работа вышеописанного фильтрующего элемента будет следующей: После заполнения верхнего отсека 10 50 шламом, который должен быть подвергнут процессу разделения на твердое и жидкое, жидкий фильтрат вытекает в нижний отсек II, возможно с применением разрежения о этом отсеке с помощью известных по себе 55 средств. На боковых участках истечения 13 и 14 жидкости вытекают поперечно, согласно направлениям Fi и F2, либо к дренажному каналу 15, либо к концевому участку 23 8 основной стенки 2 резервуара 1. На этом концевом участке 23 жидкости вытекают согласно направлению F3, либо к верхнему концу 17 дренажного канала 15, либо к боковым участкам истечения 13 и 14. Вдоль ребер 26 и 27, где концевой участок 23 соединяется с боковыми участками истечения 13 и 14, различные течения, имеющие примерно равную скорость истечения, учитывая тот же самый порядок значений применяемых уклоном, встречаются под углом 90°. Следовательно, вместо взаимного устранения, эти потоки продолжают динамическое и наклонное стечение в направлении к концу 17, где они проникают в дренажный канал 15. В этом месте не только потоки фильтрата проникают с сохранением о значительной степени своих кинетических свойств, но и, кроме того, они попадают в дренажный канал, уклон которого имеет настолько же большую величину, что и наклонные плоскости, образованные каждым из участков 13, 14 и 23 основной стенки. И наконец, по мере продвижения жидкости в дренажном канале 15, динамическая энергия, созданная большой массой жидкости, поступающей из верхней части элемента , достаточна для увлечения жидкостей, которые текут в противоположных направлениях от боковых участков истечения 13 и1 4. Как можно отметить, все принятые меры способствуют беспрепятственное истечение жидкостей сверху вниз данного элемента, и они позволяют достичь наиболее быстрым возможным образом состояния, о котором отводящий трубопровод 12 захватывает жидкости через широко раскрытый канал, ю есть при максимальном расходе, причем это состояние поддерживают как можно дольше. Пример выполнения фильтрующего элемента согласно изобретению, изображенный на фиг 5 и 6, отличается от . предшествующего тем, что он представляет несколько дополнительных мер для предотвращения возможного захлебывания верхней части дренажного канала 15, Действительно, в своем верхнем конце 17 в этот канал поступает поток от четверти до одной трети фильтрата, проходящего сквозь фильтрующий слой 7. В целях максимального предотвращения опасности образования застойной воды в каком-либо месте этого элемета, здесь предусматривают, чтобы концевой участок 23 основной стенки 2 резервуара был расположен в параллельной плоскости, выше дна дренажного канала, и в любом случае на дне отрезка 28Ф канала, который расположен со стороны его верхнего конца 17. 12994 Верхний конец 17 канала в этом случае закрыт передней стенкой 29, которая проходит до концевого участка 23. Это резкое понижение дна дренажного канала позволяет последнему забирать од- 5 повременно большее количество жидкости. Предпочитают сохранять в верхней части ка нала повышенный наклон порядка 3-8°, предпочтительно от А до 6°, в зависимости от длины элемента. Для того, чтобы дно ос- 10 тавалось, несмотря ни на что над нижней точкой выпускного отверстия 9, предусмат ривают отрезок 30 с более слабым уклоном в нижней части канала 15. Этот отрезок так же будет иметь наименьшую возможную 15 длину. В этом месте увлечение массами жид кости, идущей сверху элемента, достаточно для того, чтобы истечение не испытывало неблагоприятного воздействия от слабого уклона порядка 1-3° отрезка 30. 20 Кроме того, боковые участки истечения, также могут иметь каждый отклоняющий экран 31 и 32. Эти экраны отклоляют поток, ориентированный поперечно, к части канала дренажа 15, расположенной на его конце 25 вверху 17, с тем, чтобы направить этот/юток наискось (так, как изображено стрелками Fi и F5) к той части канала, которая расположена дальше вниз по потоку. Таким образом они способствуют предотвращению воз- 30 можного застаивания фильтратов на конце 17 канала. Вращательное фильтрационное устрой ство согласно бельгийскому патенту А 847088 позволяет уже полный оборот 35 элемента на круговом конвейере за 2,5 мин, что представляет собой значительное улуч шение по отношению к уровню техники, в частности, из-за лучшего параметра по сбо ру фильтрата. 40 То же самое устройство, снабженное элементами согласно изобретению, позволяет теперь осуществлять полный оборот за 1,5 мин, без потери фильтрующей поверхности . Необходимо также отметить, что эле- 45 менты согласно изобретению, имеющие те же самые внешние размеры, что и предше 10 ствующие элементы, применимы непосредственно на существующих аппаратах, без какого бы то ни было изменения. Необходимо понимать, что настоящее изобретение никоим образом не ограничивается вышеописанными формами осуществления, и что много изменений может быть внесено без выхода за его рамки. Например, можно представить, что эти элементы имели бы прямоугольную форму для применения в аппаратах линейного перемещения элементов. Можно также предусмотреть элементы такого рода, при этом они не обязательно должны опрокидываться вокруг оси. Можно комбинировать различные характеристики возможных вариантов осуществления на выбор по необходимости. С другой стороны, никоим образом не исключается, чтобы доковые участки истечения и концевые участки основной стенки имели формы, отличающиеся от описанных. Можно бы по бы таким образом придумать дренажный канал с возрастающей шириной к концу 17 либо с закругленным дном в поперечном сечении. Можно также предусмотреть размещение одного или нескольких направляющих органов, предназначенных для дробления, ориентирования и распределения текучих сред на их входе в дренажный канап на смежные практически параллельные потоки. Такие направляющие органы, например, описаны в бельгийском патенте А-847088. Можно также представить асимметричное расположение участка истечения 13 и 14 с обеих сторон дренажного канала 15. В крайнем случае дренажный канал, прилежащий к одной из боковых стенок 3 или 5 и огражденный только одним боковым участком истечения 13 и 14, включен в пределы изобретения. И наконец, экраны 31 и 32 могут, быть вытянуты между несколькими ребрами 8, а не только между двумя из них, как изображено на фиг. 5 и 6. 12994 Ж| 15 18 Fjg.1. 9 Fig.2. 24 7 8 2 З 15 16 11 ід 13 Fig.3. Fig.4. 16 12994 Упорядник Замовлення 4118 Техред М.Моргентал Коректор М. Керецман Тираж Підписне Державне патентне відомство України, 254655, ГСП, КиТв-53, Львівська пл., 8 Відкрите акціонерне товариство "Патент", м. Ужгород, аул.ГагарІна, 101