Фільтр-прес

Реферат: Фільтр-прес містить забезпечену бічними поперечками (2) раму преса, що служить для встановлення з можливістю переміщування вздовж подовжньої осі бічних поперечок (2), орієнтованих упоперек подовжньої осі бічних поперечок (2), і з'єднаних одна з одною фільтрувальних плит (17), при цьому передбачена переміщувана за допомогою притискного або тягнучого пристрою вздовж подовжньої осі бічних поперечок (2) притискна плита (4), яка притискує фільтрувальні плити полозків (3) одна до одної під час процесу фільтрування. Згідно з винаходом, при цьому передбачено, що на полозках (3) розташований пристрій стиснення або розтягнення, який переміщується по бічних поперечках (2) вздовж подовжньої осі цих бічних поперечок (2) за допомогою розташованого на полозках (3) привідного вузла. UA 102833 C2 (12) UA 102833 C2 UA 102833 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Опис Винахід стосується фільтр-преса, який містить раму преса, що служить для встановлення з можливістю переміщування вздовж подовжньої осі рами преса орієнтованих упоперек подовжньої осі рами преса і з'єднаних одна з одною фільтрувальних плит, при цьому передбачена переміщувана за допомогою притискного або тягнучого пристрою вздовж подовжньої осі рами преса притискна плита, яка притискує фільтрувальні плити одна до одної під час процесу фільтрування. Такий фільтр-прес охарактеризований ознаками обмежувальної частини пункту 1 формули винаходу. Фільтр-преси такого роду служать для того, щоб в суспензії, яка підлягає фільтрації відділяти тверду фазу від рідкої фази. Цей процес фільтрації відбувається в фільтрувальних плитах, при цьому-декілька фільтрувальних плит з'єднуються в один пакет фільтрувальних плит. За допомогою замикального циліндра, звичайно гідравлічного замикального циліндра, чиниться тиск на пакет фільтрувальних плит з метою забезпечення необхідної щільності між окремими фільтрувальними плитами. Кожна з фільтрувальних плит має фільтрувальну поверхню, яка покрита фільтрувальною тканиною, при цьому суспензія, що підлягає фільтрації утискується в фільтрувальну камеру, що утворилася між двома фільтрувальними плитами і притискається до фільтрувальної тканини. Фільтрат, який знаходиться між фільтрувальної тканиною і фільтрувальною поверхнею згодом відводиться, і кек залишається в фільтрувальній камері. При відділенні фільтрувальних плит одна від одної кек викидається. У деяких випадках застосування, наприклад, в гірських роботах, тривалість циклів при цьому дуже коротка, тобто закриття пакету фільтрувальних плит, наповнення суспензією, яка підлягає фільтрації, сама фільтрація, відкривання пакету фільтрувальних плит, викид кеку і миття фільтрувальних тканин повинне відбуватися відносно швидко, часто протягом декількох хвилин. Сповільнювальним чинником є при цьому відкривання і закриття пакету фільтрувальних плит. Для прискорення цього процесу фільтрувальні плити з'єднуються одна з одною, наприклад, ланцюгами, так що при русі крайньої зовнішньої фільтрувальної плити розтискується весь пакет фільтрувальних плит, і можливий викид всього кеку. Але, на відміну від почергового переміщування фільтрувальних плит, цей процес вимагає більшого шляху переміщування фільтрувальних плит. Згідно з рівнем техніки замикальний циліндр застосовується, наприклад, і для розтискання пакету фільтрувальних плит, що, однак, пов'язано з певними недоліками. Так, при застосуванні замикального циліндра обмежується об'єм преса, тому що можливе здійснення тільки лімітованого ходу циліндра. При довгому ході циліндра потрібні також великі кількості мастила, і поршневий шток замикального циліндра забруднюється фільтрувальним залишком, що випадає. Крім того, виявляються недоліки при дії поперечних зусиль і інших несприятливих навантажень на поршневий шток, а також поршень і відповідні ущільнення. Нарешті, відкривання і закриття пакету фільтрувальних плит за допомогою замикального циліндра займає тривалий час, оскільки замикальний циліндр розрахований на високий тиск замикання, але не на швидкі рухи поршня. Тому робилися також спроби передбачити додаткові гідравлічні приводи для відкривання і закриття пакету фільтрувальних плит, які розраховані на довгий і швидкий хід циліндра. Але відповідно тонкі поршневі штоки створюють, в свою чергу, проблеми, пов'язані з малим допустимим механічним навантаженням, до того ж часто необхідне застосування декількох таких гідравлічних додаткових приводів, які вимагають, однак, точного керування для забезпечення синхронних рухів. Нарешті, і ці системи не вирішують проблеми довгих поршневих штоків і їх забруднення фільтрувальним осадом, що випадає. Тому метою винаходу є усунути ці недоліки і створити фільтр-прес, який, з одного боку, забезпечує необхідний тиск замикання для пакету фільтрувальних плит, але, з іншого боку, також забезпечує можливість швидкого відкривання і закриття пакету фільтрувальних плит. Крім того, запропонований винаходом фільтр-прес повинен забезпечувати поліпшений захист від забруднення для механічних компонентів, таких як замикальний циліндр або пристрої для відкривання і закриття пакету фільтрувальних плит. Ці цілі досягаються за допомогою ознак пункту 1 формули винаходу. Пункт 1 стосується фільтр-преса, що містить забезпечену бічними поперечками раму преса, яка служить для встановлення з можливістю переміщування вздовж подовжньої осі бічних поперечок орієнтованих упоперек подовжньої осі бічних поперечок і з'єднаних одна з одною фільтрувальних плит, при цьому передбачена переміщувана за допомогою притискного або тягнучого пристрою вздовж подовжньої осі бічних поперечок притискна плита, яка притискує фільтрувальні плити одна до одної під час процесу фільтрування. Згідно з винаходом пропонується, щоб притискний або тягнучий пристрій був розташований на полозках і переміщувався по бічних поперечках вздовж подовжньої осі цих бічних поперечок за допомогою 1 UA 102833 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 розташованого на полозках привідного вузла. У застосовуваних фільтрувальних плит фільтрувальна плита, розташована найбільш близько до притискної плити, може бути з'єднана з цією притискною плитою, і при русі полозків фільтрувальні плити можуть розсовуватися або зсовуватися. Таким чином, за допомогою ознаки, що стосується окремих полозків, кінематичний процес притиснення фільтрувальних плит одна до одної за допомогою притискного або тягнучого пристрою відділяється від процесу відкривання і закриття пакету фільтрувальних плит. Завдяки розташованому на полозках привідному вузлу запобігаються забруднення механічних компонентів, таких як пристрій, притискний або тягнучий, або самого привідного вузла. Привідний вузол може бути виконаний різним чином. Пункт 2 формули винаходу передбачає, наприклад, що привідний вузол містить щонайменше одне зубчасте колесо, яке знаходиться в зачепленні з розташованою на бічних поперечках зубчастою рейкою. Це є простим механічним рішенням для привідного вузла, яке, крім того, забезпечує можливість високих швидкостей полозків. Якщо згідно з пунктом 3 формули зубці зубчастої рейки орієнтовані вниз, то завдяки цій орієнтації зубчастої рейки можуть бути зменшені забруднення приводу зубчастої рейки кеком, що викидається. Пункт 4 формули передбачає, що притискний або тягнучий пристрій містить гідравлічний привід з гідравлічним циліндром, при цьому як гідравлічний привід, так і гідравлічний циліндр розташовані на полозках. Завдяки цьому живильні пристрої, такі як, наприклад, гідравлічні трубопроводи для притискного або тягнучого пристрою, можуть мати невелику довжину. За пунктом 5 формули передбачено, що полозки забезпечені щонайменше одним блокувальним циліндром, який взаємодіє з виїмкою рами преса, розташованою поблизу закритого пакету фільтрувальних плит. Щонайменше один блокувальний циліндр забезпечує опору, таким чином, полозків на бічні поперечки рами преса, коли притискний або тягнучий пристрій переміщує притискну плиту, щоб притиснути фільтрувальні плити одна до одної. При цьому згідно з пунктом 6 формули поблизу закритого пакету фільтрувальних плит може бути передбачений упор, який забезпечує точне позиціонування полозків для забезпечення збігу блокувального циліндра з виїмками в бічних поперечках. Пункт 7 формули передбачає, що в бічних поперечках є виїмки, при цьому полозки забезпечені бічними притискними роликами, які котяться по поверненій від полозків стороні бічних поперечок. Бічні притискні ролики запобігають при цьому видавленню назовні бічних поперечок при висуненні блокувальних циліндрів. Додатково можуть бути також передбачені додаткові притискні ролики, які котяться по поверненій до полозків стороні бічних поперечок, запобігаючи втисненню бічних поперечок при втягуванні блокувальних циліндрів. За пунктом 8 формули пропонується, щоб у вихідному положенні полозків поблизу закритого пакету фільтрувальних плит, а також в кінцевому положенні полозків при відкритому пакеті фільтрувальних плит розташовувалися безконтактні перемикачі. Безконтактні перемикачі відстежують положення полозків і керують прискоренням або, відповідно, загальмуванням полозків. Завдяки цьому можлива оптимізація переміщування полозків. Далі винахід пояснюється більш детально на одному з прикладів здійснення за допомогою наданих фігур. При цьому показано: фіг. 1 - вигляд в перспективі одного з варіантів здійснення запропонованого винаходом фільтр-преса без застосовуваних фільтрувальних плит, фіг. 2 - вигляд полозків в перспективі, якщо дивитися з боку, поверненого від притискної плити, фіг. 3 - вигляд полозків збоку, фіг. 4 - вигляд збоку варіанта здійснення запропонованого винаходом фільтрпреса за фіг. 1 під час процесу фільтрації, фіг. 5 - вигляд збоку варіанта здійснення запропонованого винаходом фільтрпреса за фіг. 1 під час швидкого випорожнення, і фіг. 6 - варіант здійснення запропонованого винаходом фільтр-преса за фіг. 1, якщо дивитися зверху (без фільтрувальних плит). На фіг. 1 показаний вигляд в перспективі одного з варіантів здійснення запропонованого винаходом фільтр-преса, який містить раму преса, кінцеву стійку 1, бічні поперечки 2, а також розташовану в кінцевій зоні бічних поперечок 2 траверсу 5, призначену, зокрема для сприйняття виникаючих при маніпулюванні пакетом 18 фільтрувальних плит зусиль стиснення і розтягнення. На бічних поперечках 2, крім того, встановлена з можливістю переміщування за допомогою опорних роликів 16 вздовж подовжньої осі бічних поперечок 2 притискна плита 4. Між притискною плитою 4 і траверсою 5 знаходиться пакет 18 фільтрувальних плит, який на фіг. 1-3 і фіг. 6 це показаний. Необхідні для фільтрації підвідні трубопроводи для суспензії, що 2 UA 102833 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 підлягає фільтрації, а також фільтрат, який підлягає відведенню спрямовуються через траверсу 5. По бічних поперечках 2, крім того, згідно з винаходом за допомогою напрямних роликів 10 переміщуються полозки 3. Полозки 3 за допомогою розташованого на полозках 3 привідного вузла можуть пересуватися вздовж подовжньої осі бічних поперечок 2. Привідний вузол містить в даному прикладі здійснення щонайменше одне зубчасте колесо 9, яке знаходиться в зачепленні щонайменше з однією розташованою на бічних поперечках 2 зубчастою рейкою 7 (див. також фіг. 3, фіг. 4 і фіг. 5). Керування зубчастим колесом 9 здійснюється, наприклад, за допомогою гідравлічного двигуна 14, який також розташований на полозках 3. За допомогою цієї простої системи забезпечується можливість високих швидкостей полозків 3. На полозках 3 знаходиться також притискний і тягнучий пристрій, який в даному випадку являє собою гідравлічний замикальний циліндр 11, а також гідравлічний привід 13. Відповідний гідравлічний привід 13 також розташований на полозках 3, так що довжина трубопроводів може бути дуже невеликою. Це скорочує ризик витоків і дозволяє уникнути підведення довгих трубопроводів від зовнішніх гідравлічних приводів. На фіг. 1, крім того, видні перший двигун 15А для великої кількості мастила і, відповідно, меншого тиску, а також другий двигун 15В для меншої кількості мастила і більшого тиску. Перший двигун 15А застосовується для блокування, як ще буде пояснюватися більш детально, а також для забезпечення невеликого тиску замикання замикального циліндра, а другий двигун 15В - для створення високого тиску замикання замикального циліндра, який необхідний під час фільтрації. На бічних поперечках 2 передбачені виїмки 6 поблизу закритого пакету фільтрувальних плит, які взаємодіють з поршнями розташованих з двох сторін на полозках 3 блокувальних циліндрів 12 (див. також фіг. 2). Блокувальні циліндри 12 керуються за допомогою гідравлічної блокувальної системи і здійснюють опирання полозків 3 на бічні поперечки 2 рами преса, коли притискний або тягнучий пристрій переміщує притискну плиту 4, щоб притиснути фільтрувальні плити 17 одна до одної. Виїмки 6 можуть бути при цьому виконані, наприклад, у вигляді бронзових втулок, які вставлені в бічні поперечки 2. Поблизу закритого пакету 18 фільтрувальних плит може бути, крім того, передбачений упор (на фіг. 1-6 не видний), який забезпечує точне позиціонування полозків 3 для забезпечення збігу блокувальних циліндрів 12 з виїмками 6 бічних поперечок 2. Поршневі штоки блокувальних циліндрів 12 можуть при цьому з точною посадкою входити в зачеплення у виїмки 6. Полозки 3 можуть також бути забезпечені бічними притискними роликами 8, які котяться по поверненій від полозків 3 стороні бічних поперечок 2 і спричиняють видавлювання назовні бічних поперечок 2 при висуненні блокувальних циліндрів 12. Переміщування полозків 3 може бути також оптимізоване за допомогою. безконтактних перемикачів. Безконтактні перемикачі розташовані при цьому у вихідному положенні полозків 3 поблизу закритого пакету 18 фільтрувальних плит, а також в кінцевому положенні полозків 3 при відкритому пакеті 18 фільтрувальних плит і сприяють, відстежуючи полозки 3, загальмовуванню або, відповідно, прискоренню полозків 3. Принцип дії запропонованого винаходом фільтр-преса наступний. Полозки 3 знаходяться спочатку в зовнішньому, найбільш віддаленому від траверси 5 вихідному положенні і посилають керувальний сигнал для прискорення полозків 3 за допомогою гідравлічного двигуна 14. Тепер полозки 3 переміщуються до траверсі 5 і при цьому закривають пакет 18 фільтрувальних плит. Безконтактний перемикач відстежує потім положення полозків 3 в крайньому внутрішньому положенні, що знаходиться поблизу траверси 5, кінцевому положенні, і посилає керувальний сигнал для загальмовування полозків 3 за допомогою гідравлічного двигуна 14. За допомогою упора відбувається точне позиціонування полозків 3 в їх кінцевому положенні. Керувальний сигнал, що передається гідравлічній блокувальній системі, активує потім висунення поршневих штоків блокувальних циліндрів 12, так що їх поршневі штоки входять із зачепленням у виїмки 6. Другий керувальний сигнал, що передається гідравлічному приводу 13, активує висунення поршня гідравлічного циліндра 11, щоб за допомогою притискної плити 4 вчинити тиск замикання на закритий пакет 18 фільтрувальних плит (фіг. 4). Тепер пакет 18 фільтрувальних плит готовий до фільтрації. Під час фільтрації фільтрат відводиться по трубопроводах, які проведені через траверсу 5, і між фільтрувальними плитами 17 утворюється кек, який згодом необхідно видалити. Щоб по закінченні фільтрації видалити кек, необхідно тепер розтиснути пакет 18 фільтрувальних плит. Для цього керувальний сигнал, що передається гідравлічному приводу 13, спочатку активує втягування поршня гідравлічного. циліндра 11, щоб зменшити тиск замикання, діючий на пакет 18 фільтрувальних плит. Величина переміщування при цьому мала, 3 UA 102833 C2 5 10 15 20 приблизно в діапазоні 500 мм, так що цей процес займає тільки невеликий час. Інший керувальний сигнал, що передається гідравлічній блокувальній системі, активує потім втягування поршневих штоків блокувальних циліндрів 12, так що виїмки 6 звільняються. Відповідний керувальний сигнал, що передається гідравлічному двигуну 14, активує привідний вузол полозків 3, так що за допомогою зубчастих коліс 9 і зубчастої рейки 7 полозки 3 віддаляються від траверси 5. Повернена до притискної пластини 4 крайня зовнішня фільтрувальна плита 17 пакету 18 фільтрувальних плит з'єднана з притискною плитою 4, а всі інші фільтрувальні плити 17 з'єднані, наприклад, ланцюгами з цією крайньою зовнішньою фільтрувальною плитою 17. Переміщування полозків 3 активує, таким чином, розтискання фільтрувальних плит пакету 18 фільтрувальних плит, і кек під дією сили тяжіння падає на підлогу (фіг. 5, фіг. 6). Інший безконтактний перемикач відстежує потім положення полозків 3 в їх крайньому зовнішньому, найбільш віддаленому від траверси 5 первинному вихідному положенні і формує керувальний сигнал для загальмовування полозків 3 за допомогою гідравлічного двигуна 14. Після зупинки полозків 3 і викиду кеку запропонований винаходом фільтр-прес готовий до повторного циклу. Таким чином, запропонований винаходом фільтр-прес, з одного боку, забезпечує необхідний тиск замикання для пакету 18 фільтрувальних плит, але, з іншого боку, також забезпечує можливість швидкого відкривання і закриття пакету 18 фільтрувальних плит. Крім того, завдяки наявності гідравлічного приводу 13 і гідравлічного циліндра 12, а також гідравлічного двигуна 14 забезпечується захист від забруднення. Крім того, основні трубопроводи для цих гідравлічних вузлів можуть мати невелику довжину. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 25 30 35 40 45 50 1. Фільтр-прес, який містить забезпечену бічними поперечками (2) раму преса, що служить для встановлення з можливістю переміщування вздовж подовжньої осі бічних поперечок (2), орієнтованих упоперек подовжньої осі бічних поперечок (2), і з'єднаних одна з одною фільтрувальних плит (17), причому передбачена переміщувана за допомогою притискного або тягнучого пристрою вздовж подовжньої осі бічних поперечок (2) притискна плита (4), яка притискує фільтрувальні плити (17) одна до одної під час процесу фільтрування, причому притискний або тягнучий пристрій розташований на полозках (3), який відрізняється тим, що полозки (3) встановлені з можливістю переміщення по бічних поперечках (2), що мають у своїй кінцевій зоні траверсу (5), уздовж поздовжньої осі цих бічних поперечок (2) за допомогою розташованого на полозках (3) привідного вузла між крайнім зовнішнім, найбільш віддаленим від траверси (5) положенням, і крайнім внутрішнім, найбільш близьким до траверси (5) положенням, причому притискний або тягнучий пристрій має гідравлічний привід (13) з гідравлічним циліндром (11), причому як гідравлічний привід (13), так і гідравлічний циліндр (11) розташовані на полозках (3). 2. Фільтр-прес за п. 1, який відрізняється тим, що привідний вузол містить щонайменше одне зубчасте колесо (9), яке знаходиться в зачепленні щонайменше з однією розташованою на бічних поперечках (2) зубчастою рейкою (7). 3. Фільтр-прес за п. 2, який відрізняється тим, що зубці зубчастої рейки (7) орієнтовані вниз. 4. Фільтр-прес за одним з пп. 1-3, який відрізняється тим, що полозки (3) забезпечені щонайменше одним блокувальним циліндром (12), який взаємодіє з виїмкою (6) бічних поперечок (2), розташованою поблизу закритого пакета (18) фільтрувальних плит. 5. Фільтр-прес за п. 4, який відрізняється тим, що поблизу закритого пакета (18) фільтрувальних плит передбачений упор. 6. Фільтр-прес за п. 4 або 5, який відрізняється тим, що полозки (3) забезпечені бічними притискними роликами (8), які котяться по поверненій від полозків (3) стороні бічних поперечок (2). 7. Фільтр-прес за одним з пп. 1-6, який відрізняється тим, що у вихідному положенні полозків (3) при відкритому пакеті фільтрувальних плит, а також в кінцевому положенні полозків (3), поблизу закритого пакета (18) фільтрувальних плит, розташовані безконтактні перемикачі. 4 UA 102833 C2 5 UA 102833 C2 6 UA 102833 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 7