Фільтрпрес

1 Фільтрпрес, який являє собою вертикальний корпус з поршнем, який має фільтруючий елемент, корпус і поршень, змонтовані герметично між собою, при цьому поршень встановлений з можливістю осьового переміщення відносно корпусу, для розвантаження рідкої фази фільтрату у верхній частині корпусу змонтований патрубок, а для розвантаження відфільтрованого осаду в нижній частині корпусу змонтована кришка, який відрізняється тим, що корпус має можливість незалежно рухатися відносно поршня, поршень змонтований з двох однакових дисків з СПІВВІСНИМИ отворами, а між дисками розташований фільтруючий елемент 2 Фільтрпрес за п 1, який відрізняється тим, що в нижній частині корпусу розташована мішалка змінної висоти зі штоком та з лопатями, на кожній 3 них виконана півклинова заточка З Фільтрпрес за п 2, який відрізняється тим, що шток виконаний телескопічним О Винахід відноситься до фільтрувальної техніки, яку використовують, в залежності від призначення і потрібної продуктивності, у фермерських господарствах, на підприємствах, що перероблюють різноманітні продукти сільського господарства рослинного походження, зокрема у цукровому виробництві, при виготовленні сусла, вин і соків, при переробці плодів і насіння олійних рослин для одержання масел, у побуті для виготовлення соків Винахід може бути використаний в перелічених напрямках, також при добуванні соків і з важко оброблюємих плодів, таких рослин як, наприклад, обліпиха Винахід може бути використаний також у області екології - для очистки від нафтопродуктів донних шламів що накопичуються у ВІДСТІЙНИХ басейнах промислових стоків і водовідстійниках дільниць мийки транспортних засобів, при рекуперації нафтопродуктів з грунтів, берегів рік і морів, що зазнали забруднення через аварії трубопроводів або нафтоналивних суден Відома велика КІЛЬКІСТЬ різних фільтрів, які використовуються у техніці - нутч-фільтри, відцентрові, барабанні , дискові, карусельні, стрічкові, листові, металокерамічні, патронні, рукавні, з зер нистим шаром і т п Принцип роботи фільтрувальних пристроїв для виділення рідкої фази періодичної дії грунтується на виділенні рідкої фази з суспензії через горизонтально або вертикально розташовану нерухому фільтруючу перегородку, поділяючу об'єм апарату на дві частини При цьому з однієї сторони вказаної перегородки в апараті розташовується вихідна суспензія, а рідка фаза під дією різниці тисків, що створюється між першою і другою частинами фільтру, у вигляді фільтрату через фільтруючу перегородку переходить з однієї частини апарату в другу Близькими аналогами до винаходу, що заявляється, по призначенню і інженерному оформленню є нутч-фільтри і фільтрпреси періодичної Д" Нутч-фільтр являє собою фільтрувальний устрій періодичної дії, що використовується для виділення рідкої фази із суспензій Його характерною ознакою є те, що він має нерухому горизонтальну фільтруючу перегородку, що поділяє об'єм апарату на дві частини На цій перегородці розміщується суспензія, що фільтрується Під ДІЄЮ ДО со Ю 45432 нення об'ємів рам суспензією у ці ж об'єми для виділення рідкої фази подається стиснене повітря під тиском до Юат Під дією цього тиску рідка фаза через шар фільтрувального матеріалу у вигляді фільтрату надходить у вертикальні жолобки плит і виводиться з апарату Вивантаження осаду з об'ємів рам і заміна фільтруючого матеріалу провадиться при розсунутих плитах і рамах вручну, хоча є моделі апаратів з пристроями, які значно, але не повністю, виключають ручну працю (див А Г Касаткин Основные процессы и аппараты химической технологии, Изд-во"Химия", стр 200, 1973) Схожість фільтра описаної конструкції з вертикально розташованими фільтрувальними перегородками з заявляємим винаходом полягає в тому, що в обох пристроях використовується фільтрувальна перегородка, що розділяє об'єм апарата на дві частини, в одній із який розташовується оброблювана суспензія, і в який у процесі фільтрування створюють тиск, сила якого спрямована до фільтрувальної перегородки Причина, що перешкоджає досягненню технічного результату полягає, у тому, що фільтрувальНутч-фільтр, що працює під надлишковим тисний елемент через деякий час забивається дрібком (не більше 3 атм), відрізняється від розглянуними частинками суспензії внаслідок чого він того лише тим, що у ньому надлишковий тиск повівиходить з ладу тря створюють у верхній частині Характерні розміри нутч-фільтра діаметр до 1000мм, ємність Існують фільтри, в яких сила ваги частинок судо 0,5м3 , висоташару суспензії, що завантажуспензії протилежна за напрямком до напрямку ється, не більше 600мм (див А Г Касаткин, Осруху суспензії Вони через це мають ряд переваг новные процессы и аппараты химической техноДивись, наприклад, А М Фоминых, В А Фоминых, логии, Изд-во"Химия", стр 199, 1973) Фильтр для очистки жидкости от нерастворимых примесей, а/с SU 1720684 АІ Бюл изобр № 11, Схожим для нутч-фільтра і заявляемого вина23 03 92г ходу є те, що вони виконані у вигляді вертикальних циліндрів з горизонтальною фільтруючою пеАвтоматизовані фільтрпреси з горизонтальнирегородкою По різні боки перегородки під час ми камерами, (скорочено ФПАКМ) являють собою роботи створюють різні тиски Під ДІЄЮ різниці цих апарати періодичної дії Вони використовуються тисків із оброблюваної суспензії виділяється рідка для розділення дрібнодисперсних емульсій з конфаза центраціями твердої фази у межах 10 - 50кг/м3 У своєму складі мають певну КІЛЬКІСТЬ шарів горизоПричиною, що перешкоджає досягненню технтальних плит і рам, що чергуються і які з допомонічного результату при використанні нутч-фільтрів гою механічного приводу можуть розсуватися або є те, що в нутч-фільтрах напрямки руху рідкої фащільно стулятися Верхні площини плит перфорози, сили тиску і сили ваги під час фільтрації співвані і покриті шарами фільтруючого матеріалу, падають Внаслідок цього найдрібніші частинки нижні площини плит суцільні і непроникні суспензії з потоком рідкої фази проникають у шар фільтруючого матеріалу і поступово накопичуютьЗгори на кожну плиту накладається і гермеся у ньому Внаслідок цього рано чи пізно цей матично по периметру притискується рама Таким теріал втрачає свої фільтрувальні властивості і чином, при стисненні всіх рам і плит, утворюється стає непридатним для подальшого використання ряд горизонтальних замкнених об'ємів обмежених по периметрам сторонами рам, зверху суцільними Фільтри з вертикальними рамами і плитами гранями верхніх суміжних плит і знизу верхніми складаються з ряду вертикально розташованих, в перфорованими гранями, що вкриті шарами фільробочому стані щільно притиснутих одна до одної труючого матеріалу, що встелює верхні грані плит, плит і рам, що чергуються і мають розміри 1000 х які розташовані нижче В кожний такий об'єм через 1000 х 45мм Під час розвантаження плити і рами систему каналів завантажується вихідна суспензія розсуваються Загальна площа поверхні фільтраСуспензія, з ціллю виділення з неї фільтрату, підції в них до 140м2 Плити на своїх широких вертидається механічному стискуванню з допомогою кальних гранях мають ряд вертикальних жолобків, мембран виготовлених з листового еластичного по яким униз, до вивідних каналів, під час фільтматеріалу герметично затисненого між верхньою рації стікає фільтрат При цьому кожна плита з частиною кожної рами і нижньою гранню суміжної боку своїх вертикальних граней щільно притиснута верхньої плити В простори між мембранами і нипо периметру до двох суміжних рам Між площижніми гранями верхніх плит при фільтруванні понами плити і сусідніх рам щільно защемлений шар дають стиснене повітря або воду під тиском Мемфільтрувального матеріалу Рама, яка має канали брана при цьому роздувається і стискує для заповнення суспензією і для зливу промивного розташований під нею, на фільтруючій площині, розчину з двох вертикальних граней, обмежена шар суспензії Рідка фаза - фільтрат, віджимаєтьфільтрувальним матеріалом, утворює об'єм, у ся з допомогою мембрани із суспензії, через фільякий заливається вихідна суспензія Після заповдатної різниці тисків, що створюється у об'ємах над і під перегородкою відбувається фільтрація суспензії Внаслідок створення різниці тисків (надлишком тиску над чи вакуумом під перегородкою) ця суспензія піддається дії сили тиску, вектор якої спрямований до фільтрувальної перегородки При цьому напрямок руху рідкої фази, що виділяється у формі фільтрату співпадає з напрямком сили ваги і напрямком вектору сили тиску Нутч-фільтр, що працює під вакуумом, складається з вертикального циліндричного корпусу, розділеного внутрішньою нерухомою горизонтальною фільтруючою перегородкою на дві частини Вихідна суспензія заливається у верхню частину, а в нижній частині під фільтруючою перегородкою утворюють вакуумне розрідження В результаті рідка фаза із суспензії - фільтрат проходить скрізь фільтрувальну перегородку і видаляється з нутчфільтра, а тверда фаза у вигляді осаду накопичується на фільтрувальній перегородці і вивантажується вручну або, у деяких випадках , висипається з апарата при перекиданні його корпусу 45432 трувальний матеріал і перфорації зливається у порожнину розташованої нижче плити і далі через ВІДПОВІДНІ канали видаляється з апарату Осад, після закінчення процесу фільтрації при розсуванні плит, видаляється вручну (див AT Касаткин, Основные процессы и аппараты химической технологии, Изд-во "Химия", стр 203,1973 ) Причина, що заважає досягненню технічного результату полягає в тому, що під час фільтрації дрібні частинки з фільтратом інтенсивно осідають на фільтруючому матеріалі завдяки тому, що напрямок їх руху, напрямок їх сили ваги і напрямок сили тиску одночасно спрямовані до фільтруючої перегородки Внаслідок цього в процесі експлуатації фільтрувальний матеріал відносно швидко забивається дрібними частинками, втрачає фільтрувальні властивості і виходить з ладу Відомий фільтр (див а/с № 1738302 SU, 02 07 90 , В 0ID 29/66), який має у своєму складі вертикальний циліндричний корпус з кришкою, патрубки для підводу суспензії і відводу фільтрату, встановлений всередині корпусу поршень, в якому є циліндрична порожнина з фільтрувальним елементом на нижньому торці поршня, обладнаний клапанами відводу фільтрату, встановленими на кришці і верхньому торці поршню, причому поршень встановлений з можливістю осьового подовжнього переміщення по всій висоті корпусу Поршень виконаний з дренажною перегородкою на нижньому торці, з нижньої сторони, якої закріплений фільтрувальний матеріал, виконаний з пружно розтяжного трикотажного полотна Порожній поршень встановлений всередині корпуса на штоці Дренажна перегородка з фільтруючим матеріалом, прикріплена до нижньої сторони порожнього поршня утворює в об'ємі поршню порожню камеру Конічне днище корпусу фільтру оснащене запірним пристроєм і патрубком для вивантаження Клапани відводу фільтрату, які розташовані на кришці корпуса жорстко з'єднані з колектором, через який фільтрат виходить з апарату Найбільшу схожість із заявляємим тут фільтрпресом серед описаних аналогів має тільки що розглянутий фільтр оскільки він і заявляємий винахід мають конструктивну схожість Фільтрація вихідної суспензії в обох випадках здійснюється шляхом піддання механічному тиску шару суспензії з допомогою поршню з дренажною системою Напрямок руху фільтрату здійснюється однаково 3 підпоршневого простору у надпоршневий За прототип фільтрпресу, що заявляється, приймаємо фільтр, конструкцію і принцип дії якого ми тільки що досить детально розглянули, (див а/с № 1738302 SU, 02 07 90 , В 01D 29/66) Він має нерухомий циліндричний корпус з кришкою, патрубки для підводу суспензії і відводу фільтрату, встановлений усередині корпуса порожній поршень з фільтрувальним елементом на нижньому торці У частині формули винаходу, що відрізняє винахід прототипу говориться, що з ціллю підвищення надійності роботи і ефективності регенерації фільтрувального елемента фільтр обладнаний клапанами відводу фільтрату, що встановлені на кришці і верхньому торці поршню При цьому поршень встановлений з можливістю осьового пере міщення по всій ВИСОТІ нерухомого корпусу Основні причини, які заважають досягненню технічного результату зводяться до таких - з конструкції фільтру-прототипу видно, що під час руху поршню з крайнього нижнього положення нагору клапани, які встановлені на верхній кришці поршню під тиском фільтрату, що знаходиться в над поршневому просторі закриваються Таким чином, рідина, що знаходиться у замкненому об'ємі поршневої порожнини, який не сполучається з атмосферним повітрям а має єдиний, під час руху поршня нагору, вихід униз, через отвори дренажної системи і фільтрувальний елемент При цьому и витікання з поршневої порожнини утруднено не тільки гідродинамічним опором фільтруючого елемента і дренажної системи, але і (як вчить нас фізика) вакуумом, що утворюється у поршневій порожнині при спробі рідини витікати звідти у простір теж з низьким тиском Звідси випливає, що рідина з поршневої порожнини або зовсім не буде витікати, або в крайньому разі буде витікати повільно і в незначному об'ємі, що приведе до неефективної регенерації фільтруючого елементу В усякому разі, використання фільтрату не є доцільним для проведення регенерації Дійсно, для ефективної регенерації фільтруючого полотна, особливо від дрібних частинок осаду, потрібні відносно ШВИДКІСНІ інтенсивні потоки, які у даній конструкції, очевидно, використати неможливо Навіть регенерація фільтруючої тканини простим пранням її (а це вже, мабуть, ідеальній випадок регенерації тканини) у високоефективній пральній машині потребує зачну КІЛЬКІСТЬ води Але багато фільтрату в поршневій порожнині запасати не можна, тому що він звідти повинен потрапляти у підпоршневий простір, що з інженерної точки зору не коректно і, мабуть, не допустимо А якщо запас фільтрату у поршневій порожнині малий, то і регенерація буде неефективною, або її взагалі не буде - використання пружнорозтяжного трикотажного полотна як фільтруючого елементу теж проблематично, бо йому не притаманні такі МІЦНОСТНІ і фільтруючі властивості, які мають традиційні фільтрувальні матеріали ЩІЛЬНІ ВОВНЯНІ тканини, лавсан, бельтинг і т і Крім того, в силу сказаного раніш про труднощі пов'язані з витоком рідини з поршневої порожнини, викликає сумнів і можливість виникнення досить інтенсивних сил, які можуть розтягувати це пружнорозтяжне трикотажне полотно таким чином щоб надати йому форму усіченого сферичного сегменту Але, якщо це і так, то, як відомо з теорії мембран, розтяг полотна нерівномірний, тобто, там де має місце максимальний вигін поверхні він більший, в інших же місцях, а особливо по краях - менший Як наслідок звідси випливає нерівномірність регенерації поверхні фільтруючого елементу, яка згодом може привести, до його повної непридатності для користування у конструкції фільтру-прототипу використовуються для регулювання потоків фільтрату механічні клапани типу "закрито-відкрито" Використання клапанів ускладнює конструкцію і робить її уразливою через механічні пошкодження, бо фільтрат, не пройшовши спеціальної тонкої очистки, не може не мати у своєму складі дрібних твердих частинок 45432 А вони як абразив шкідливо виведуть клапани з ладу - з допомогою фільтру-протипу неможливо піддавати фільтрації глибокі шари суспензій Це пояснюється тим, що тиск на вихідну суспензію рухомий поршень здійснює тиск тільки зверху Цей тиск, навіть досить великий, як відомо з теорії ґрунтів і теорії неньтоновських рідин, розповсюджується лише на незначну глибину Тому, при скільки небудь значній глибині, віджати рідку фазу з глибокого шару суспензії з допомогою фільтрупротипу не уявляється можливим Суть винаходу В основу винаходу поставлено задачу підвищення ефективності роботи пристрою шляхом удосконалення фільтра, що прийнятий за прототип шляхом зміни конструкції стискуючого поршню, введення підпоршневої мішалки, введення механічного пристрою, який дозволяє незалежним чином циліндру і поршню рухатися у вертикальному напрямку Технічний результат, який при цьому досягається, полягає у підвищенні швидкості і якості фільтрування за рахунок реалізації - можливості фільтрування глибоких шарів суспензій, - автоматичної регенерації фільтрувального матеріалу з допомогою повітряних потоків Вирішення поставленої задачі досягається тим, що заявляємий фільтрпрес виконаний як такий, що складається з фільтру, вертикальної міцної каркасної рами, всередині якої розміщений цей фільтр і пристроїв, з допомогою яких можна незалежним чином приводити у рух у вертикальному напрямку поршень чи циліндр, котрий виконаний аналогічно фільтру-прототипу, але на відміну від останнього, має оригінальну підпоршневу мішалку і його плоский, на відміну від прототипу, поршень виконаний з перфорованих дисків з співпадаючими отворами і з плоским фільтруючим матеріалом, що затиснутий між ними Циліндр фільтруючого вузла, на відміну від циліндру фільтру-прототипу, у надпоршневому просторі зроблені отвори для сполучання цієї порожнини з атмосферним повітрям Суттєвими конструктивними ознаками винаходу, достатніми у всіх випадках, і які ВІДМІННІ ВІД прототипу і такі, що впливають на технічний результат, являються - каркасна рама, з механічним приводом, що змонтований на и нижній поперечині, для надання можливості руху корпусу у вертикальному напрямку, а на вертикальних стійках рами передбачені фіксатори для стопоріння валу поршню і підпоршневої мішалки, - дисковий перфорований поршень з вмонтованим у нього фільтруючим матеріалом, - підпоршнева, що заважає руху циліндра або поршня, - наявність отворів у корпусі фільтру для надходження у надпоршневий об'єм його атмосферного повітря Проаналізуємо причинно-наслідковий зв'язок між сукупністю ознак винаходу і зазначеним вище технічним результатом, тобто пояснимо яким чином ВІДМІННІ ознаки при взаємодії з відомими забезпечують виявлення нових технічних властивос 8 тей, розкриємо характер виявлення цих властивостей і зазначимо технічний результат як характер виявлення цих властивостей ВІДОМІ нам ознаки прототипу - наявність нерухомого циліндричного, замкненого знизу під час роботи, корпусу, рухомого поршню з перфораціями (дренажною системою) і фільтрувальним матеріалом Сукупність перелічених вище ознак доповнених новими надає фільтрувальному пристрою нові технічні властивості Ці нові технічні властивості полягають у - можливості переміщення корпусу фільтра нагору при нерухомому поршні, - можливості перемішувати матеріал, у підпоршневому об'ємі, - можливості регенерації фільтрувального елементу повітрям Характер виявлення перелічених нових технічних властивостей полягає у наступному 1 Можливість переміщення корпусу фільтру нагору, при нерухомому поршні, дає можливість стискувати суспензію знизу А, як відомо з теорії грунтів і з теорії неньютовських рідин, максимальний тиск у цьому разі буде насподі, де суспензія дуже ущільнюється По мірі віддалення від споду ЩІЛЬНІСТЬ її падає Це створює сприятливі умови для віджимання рідини з нижніх шарів суспензії у верхні, що менш ущільнені Вони, при цьому, чинять малий опір течи фільтрату знизу догори до фільтруючого поршня Тобто відбувається те, що так бажано, але недосяжно ні в одному з відомих фільтрувальних пристроїв, в тому числі і в прототипі При стиску суспензії поршнем зверху, із сказаного тільки що витікає, що максимальне ущільнення буде під поршнем зверху, з них у першу чергу буде віджата рідина (те що відбувається при роботі прототипу), а нижні шари суспензії майже не відчують стискування Для того щоб посприяти віджиманню рідини у цьому випадку передбачена підпоршнева мішалка, яка не заважає переміщенню поршню або корпусу фільтра 3 її допомогою, при трохи піднятому поршні, маса суспензії перемішується і затим знову стискується поршнем З сказаного випливає досягнення першого з пунктів технічного результату, тобто можливість з допомогою заявляемого пристрою фільтрування глибоких шарів суспензій 2 Фільтруючий поршень має досить простий устрій - перфоровані диски з співпадаючими наскрізними отворами і з фільтруючим матеріалом, що защемлений між ними 3 верхньої поверхні поршню, після закінчення періоду стискування, фільтрат відкачується сифоном Оскільки зверху корпусу фільтру передбачені вікна для надходження атмосферного повітря, при ході поршня догори внаслідок того, що під поршнем виникає розрідження, особливо при інтенсивному ПІДЙОМІ поршня, атмосферне повітря через отвори у поршні і фільтруючий матеріал інтенсивно кидається у підпоршневий простір При цьому фільтруючий матеріал очищується від налиплих на його нижню поверхню частинок Вони під дією повітряних струменів відпадають від нижньої поверхні фільтруючого матеріалу і падають донизу підпоршневого простору фільтру Таким чином реалізується 45432 другий пункт технічного результату Короткий опис графічних матеріалів Суть винаходу пояснюється кресленнями фіг 1 -фіг 7 На фіг 1 - фіг 6 щоб не ускладнювати каркасна рама фільтпресу не дається - на фіг 1 зображений загальний вигляд фільтрпресу, - на фіг 2 зображений вид на фільтр зверху, - на фіг 3 зображений діаметральний вертикальний переріз фільтрпресу, де видно кріплення штоку поршню, - на фіг 4 у перерізі і у плані показаний устрій поршню, - на фіг 5 у вертикальному діаметральному перерізі показане кріплення і устрій для приведення мішалки у обертальний рух навколо вертикальної осі, - на фіг 6 показаний устрій і кріплення лопаті мішалки, - на фіг 7 показаний загальний вигляд фільтрпресу Детальний опис винаходу Фільтрпрес являє собою конструкцію виконану слідуючим чином Всередині міцної прямокутної вертикальної каркасної рами (фіг 7), на нижній поперечині якої закріплений механічний устрій, що має призначення приводити у обертальний рух корпус фільтру для вертикального переміщення його До бокових стійок рами прикріплені механічні фіксатори стабілізації положення штурвала поршневого валу Щоб не перевантажувати основну графічну інформацію каркасну раму, там де вона не потрібна, через простоту її устрою, на ілюстраціях не показуємо Вона приведена лише на ілюстрації загального вигляду фільтрпреса (див фіг 7) На фіг 1 показаний загальний вигляд фільтрпресу з ручними приводами поршню і мішалки, розташованими всередині корпусу (на фіг 1 не показані) 3 фіг 1 видно, що фільтрпрес складається з корпусу (1) з розвантажувальною кришкою (2) під якою розміщений вивантажувальний люк, опор (3), які кріпляться до опорної площадки, яка під дією механічного приводу може рухатися у вертикальному напрямку переміщуючи у цьому напрямку корпус (1), одночасно обертаючи його, завантажувальної тарілки (4), валу мішалки (5) із штурвалом (6), патрубку (7) для сифонного видалення фільтратуд штурвала (8) для переміщення штока поршню, який з допомогою фіксаторів, прикріплених до стійок рами, може надійно утримуватися під час переміщення опорної площадки і головки (9), яка скріплена з корпусом (1) У самій верхній частині корпусу передбачені отвори для надходження атмосферного повітря у надпоршневий простір ( на фіг 1 не показані) На фіг 2 представлений вид на фільтрпрес зверху На передньому плані зображений вал мішалки (5) із штурвалом (6) Нижче розташований штурвал (8), жорстко з'єднаний з маточною гайкою (10) При обертанні маточної гайки (10) шток (11) поступально переміщується у вертикальному напрямку Під переліченими деталями знизу видно завантажувальну тарілку (4) Пристрій для приведення у поступальний рух штока (11) і прикріпленого до нього поршню (12) 10 показаний на фіг 3 де зображені необхідні деталі фільтрпресу в перерізі діаметральною вертикальною площиною Механізм приведення у вертикальний поступальний рух штока (13) складається з головки (9), що прикріплена до корпусу (1), маточної гайки (10), що приводиться у обертальний рух штурвалом (8) і нерухомих фіксаторів (14), що ковзають вдовж подовжніх пазів штока (13), які не дозволяють штоку (13) обертатися при обертанні маточної гайки (10) Устрій мішалки, що може міняти свою висоту щоб не заважати руху циліндра і поршня , і механізм приведення її у обертальний рух показаний на фіг 4, що являє собою переріз фільтрпресу вертикальною діаметральною площиною Механізм складається з трубчастого вкладишу (15) з подовжніми прорізами , у яких ковзають поперечні стрижні ярусів (16) мішалки під час руху разом із штоком (13) поршня (12) нагору або униз Вал мішалки (5) знизу скріплений з верхнім ярусом мішалки (17) Нижній ярус (18) посаджений на спеціальний болт (19), який гайкою (20) вільно кріпиться до нерухомих поперечних балок (21) Під поперечними балками (21) прикріплений шкребок (22), для виштовхування сухого осаду при розвантаженні фільтрпресу, посаджений на болт (19) Поверхні дотикання вкладиша (15) і головки болта (19) скріплені меж собою Яруси мішалки, кожен з яких обладнаний лопатями, що автоматично змінюють, в залежності від напрямку обертання, кут нахилу до горизонту (на фіг 4 не показані), зв'язані між собою міцними гнучкими елементами (23) Конструкція поршню показана на фіг 5 Поршень у своєму складі має два одинакового діаметру диски (24), у яких передбачені однакові центральні отвори з різьбою для приєднання до штоку (13, фігЗ), еластичні герметизуючі прокладки (25), скріплюючі гвинти (26), кільце, що ущільнює (27) і затиснутий між дисками (24) фільтруючий матеріал (28) Для забезпечення , при стискуванні суспензії, проходу фільтрату і повітрю, при регенерації фільтрувального елементу, у дисках передбачені наскрізні співпадаючі отвори (29) На фіг 6 показаний устрій ярусу мішалки На кожній ЗОВНІШНІЙ ЛІВІЙ і правій частинах стрижнів (16, Фіг 4) і (17) знаходяться циліндричні ділянки з закріпленими на них повздовжніми обмежувачами (ЗО) кута повороту лопаті (31), що шарнірно закріплена на циліндричному стрижні (17) У середині охоплюючої стержень (17) частини лопаті (31) передбачений поперечний розріз для розміщення гвинта (32) із спеціально пристосованою головкою, який призначений для зачалювання гнучкого елементу (23) Лопать мішалки (31) на вільному КІНЦІ має загострену окрайку у вигляді напівклина Переміщення лопаті вздовж стержня (17) виключено з допомогою шайби (33) і гайки (34) На фіг 7 показаний загальний вигляд устрою фільтрпресу Тут (35) - каркасна рама Всередині її розміщується механічний привід (36), з допомогою якого обертається, і при цьому підіймається догори, опорна площадка (37) На опорних стійках (38) розміщується корпус (1) (завантажувальна тарілка не показана) Штурвал (8) переміщення поршня вала фільтрпресу стопориться з допомогою дугових фіксаторів (39) Управління їх положенням, 11 45432 12 вивільнення чи притиск здійснюється за допомоза межі вкладиша (15) розташовуються лопаті, гою штурвалів (40) Фіксація положення штурвалу переміщення яких удовж горизонтального напрямпідпоршневої мішалки (6) (коли в цьому є необхідку виключено ність) здійснюється дуговими фіксаторами (41), Під час руху поршню догори через те, що у положення яких регулюється штурвалами (42) підпоршневому просторі виникає розрідження, Позицією (43) показаний один з отворів для надкрізь перфорації у поршні і, отже, через фільтруюходження повітря у надпоршневий об'єм корпусу чий матеріал із надпоршневого простору в підпо(1) Позицією (2) помічена кришка розвантажуваршневий вриваються повітряні струмені, які очильного люка щують фільтруючий матеріал від налиплих на них дрібних частинок оброблюваного матеріалу Після Робота фільтрпреса полягає у слідуючому цього знову обертаючи штурвал (9) опускають Перед початком роботи за допомогою оберпоршень піддаючи підпоршневу масу повторному тання штурвалу (8) поршень виводиться у крайнє стиску, відтискуючи з нього додатково фільтрат, верхнє положення (див фіг 4) При цьому він розякий може в ній ще залишитися Описану операцію ташовується вище завантажувальних вікон, що по додатковому стисненню повторюють, якщо у з'єднують об'єм апарата з об'ємом завантажувацьому є необхідність, декілька разів льної тарілки (4) (див фіг 1) При ПІДЙОМІ поршня маточна гайка (10), що зв'язана з штурвалом (8), Після закінчення фільтрації поршень привообертається Вона угвинчує у себе шток (13), який дять, бажано якнайшвидше, у крайнє верхнє попри цьому рухається поступально Для запобіганложення (для очистки фільтруючого матеріалу ня обертання штока (13) в його ТІЛІ передбачені повітряними струменями виникаючими під час підповздовжні пази, уздовж яких ковзають нерухомі йому поршня) фіксатори (14) Рухаючись поступально шток (13) Для вивантаження осаду відчиняється кришка штовхає уверх поперед себе шток мішалки (5) (2), що закриває розташований під нею розвантаупираючись у штурвал (6) або виступ на валу (5) ( жувальний люк, розташованого у самій нижній чана фіг 4 не показаний) Під час цього руху (оскільстині корпусу (1) і осад, за допомогою обертання ки (5) і (7) жорстко скріплені ) нижній кінець вала мішалки, тобто обертання шкребка (22), видаля(5) тягне за собою нагору ярус мішалки (17) 3 доється з апарату помогою системи гнучких зв'язків (23) яруси мішаПри завантаження наступної партії фільтруєлки, за виключенням (18), поступово переміщумого матеріалу кришка (2) зачиняється Вихідний ються догори і, при піднятому у крайнє верхнє матеріал завантажується описаним вище чином положення поршні, мішалка повністю розгортаєтьПісля ЦЬОГО, ШЛЯХОМ обертання штурвалу (8), прося у свою висоту водять стиснення матеріалу і далі все повторюється так, як було описано вище Через завантажувальні вікна, що з'єднують об'єм корпусу (1) і об'єм завантажувальної тарілки Ми описали роботу апарату по обробці су(4, фіг 1), в апарат завантажується вихідна суспенспензії стисненням при користуванні для цього зія Після ТОГО ЯК завантаження закінчене, з дополише поршнем і підпоршневою мішалкою Тобто могою обертання штурвала (8) у напрямку протирозглянули випадок стискування суспензії зверху і лежному описаному у попередньому абзаці лише поршнем поршень приводиться у рух униз При цьому підТепер опишемо другу можливість роботи апапоршнева маса суспензії піддається сильному рату при стискуванні суспензії шляхом приведення стисненню під час якого із неї відтискується рідка у вертикальний рух корпусу фільтру фільтрпреса фаза і у вигляді фільтрату через перфорації у поУ вихідному положенні поршень фільтпресу ршні ( 12) і фільтрувальний матеріал (28) рухаєтьпіднятий усередині корпусу (1) розташований вися у напрямку знизу нагору з підпоршневого просще завантажувальних вікон Через них в корпус тору у надпоршневий, а звідки з допомогою провадиться завантаження потрібної КІЛЬКОСТІ ВИсифону через трубку (7) виводиться з апарату ХІДНОЇ суспензії Фіксатори (39) прилаштовуються до штурвалу (8), щоб зафіксувати положення поДля збільшення ефекту фільтрування в особршню Після ЦЬОГО, З ДОПОМОГОЮ механічного приливості з нижніх шарів суспензії обертаючи штурводу (36) циліндр починає обертатися і піднімативал (8) трохи піднімають поршень і після цього з ся При цьому дно корпусу (1) стискує суспензію допомогою обертання штурвала (6) приводять у наближаючись до поршня Тобто відбувається обертальний рух мішалку, що перемішує обробстиск суспензії знизу При цьому, як вже говорилолювану суспензію При перемішуванні суспензії ся, нижні шари суспензії ущільнюються сильніше штурвал (6) обертають у напрямку, який забезпеверхніх завдяки чому фільтрат відносно легко вичує рух лопаті мішалки (31) у напрямку від стрижня ходить нагору і далі через фільтруючий матеріал (17) до загостреного кінця лопаті (31) При цьому, нерухомого поршню надходить у надпоршневий завдяки наявності півклинової заточки на лопаті, простір звідки він евакуюється з допомогою сиостання рухаючись у густому середовищі сама фонної трубки (7) Після закінчення операції фільавтоматично повертається навколо горизонтальтрування суспензії корпус (1) з допомогою того ж ної осі стрижня (17) і ефективно розрихлює спремеханічного приводу (36) опускається Під час йосований шар суспензії До сказаного слід додати, го опускання, що еквівалентно розглянутому випащо при ПІДЙОМІ штурвала (6) разом із штоком (13) дку підйому поршню, у підпоршневому просторі спресована суспензія лопатями (13) розпушується утворюється розрідження, завдяки чому, як описаі перемішується но вище, виникають повітряні потоки, які регенеПоперечні стрижні ярусів (16) виготовлені у вирують фільтрувальний матеріал Розвантажувальгляді циліндрів, що вільно проходять через прорізи ний люк, під кришкою (2), розташований знизу вкладишу (15) На їх рівних відрізках виступаючих 13 45432 14 корпусу (1) відкривається і осад з допомогою обеного палива на поверхнях усіх частинок піску, яку ртання підпоршневої мішалки, тобто за допомогою вилучити за допомогою фільтрації вже не можобертання шкребка (22) вивантажується з фільтрливо пресу Приклад 2 Приклад 1 Для експериментальної перевірки можливості одержання соків з плодів були проведені досліди Для експериментів по вилученню рідкої фази по одержанню соку з плодів моркви шляхом викоіз суспензії до складу якої входить дрібний пісок з ристання фільтрпреса Діаметр поршня фільтрмінімальними розмірами частинок 0,2мм і дизельпреса складав 72мм Як фільтрувальний елемент ного пального порівняльні досліди з фільтрації була використана полутомпакова сітка з розміром провадилися з допомогою вакуумного нутчвічка 0,15мм Для ДОСЛІДІВ брали плоди спілої мофільтра і з допомогою механічного стискування на ркви, що перед загрузкою були ретельно промиті моделі фільтрпреса Об'єм, суспензії з густиною водою і нарізані на невелики кубіки з ребрами 1 1600кг/м , що була використана у дослідах скла2см Маса, моркви, що її завантажували у підпордав 1 літр шневий простір фільтрпреса складала 1кг При У нутч-фільтрі суспензія розміщалася на дрібтриразовій обробці тиском до 25атм вдалося видіНОВІЧКОВІЙ СІТЦІ з розміром вічка 0,1мм За допомолити 210см соку Досліджений з допомогою багатогою вакуумного насосу під сіткою створювалося часового просушування залишок мав вологовміст розрідження коло О.ОЗМпа Внутрішній діаметр коло 15% При цьому для проведення всієї операнутч-фільтру складав 72мм Висота шару суспензії ції одержання соку було витрачено трохи більше складала 240мм Досліди по фільтрації з допомоп'яти хвилин У той же час як при використанні гою нутч-фільтра скінчилися безрезультатно тому побутової електричної соковіджималки ця операція що з майже з самого початку роботи сітка засмітиз тією ж КІЛЬКІСТЮ моркви зайняла 28хв , причому лася твердими частинками суспензії і рідку фазу із більша частина часу була витрачена на прочищусуспензії виділити взагалі не вдалося вання часто фільтраційної сітки, яка часто засміТой же вихідний матеріал об'ємом у 1 літр був чувалася морквяними частинками використаний для виділення рідкої фази за допомогою фільтрпреса Маса вихідного зразка склаПриклад З дала 2,08кг Внутрішній діаметр циліндра і поршня Для перевірки можливості використання складав 72мм При механічному стискуванні вихіфільтрпресу для одержання олії з насіння соняшдного матеріалу з допомогою поршню до тиску 1,6 ника у апарат завантажувалися ретельно промите МПа із нього в надпоршневий простір було виділеі пропарене в потоці насиченої водяної пари нано 0,2 літра дизельного пального, що відсмоктувасіння об'ємом у 1 літр і піддававалися дії тиску до лось сифоном Маса підпоршневого відтиснутого 50атм При цьому було одержано 13,5% сирої олії залишку складала 1,88кг Об'єм віджатого осаду Вимірювання вмісту олії, що залишилася у віджаскладав 0,8 літра Вихідна відстань від верхнього тому матеріалі виміряне з допомогою тривалої рівня завантаженого матеріалу до дна фільтрпреекстракції показали, що и вміст у розрахунку на са складала 250мм Хід поршня униз від вихідного суху вагу складав 6,5% рівня завантаження при цьому складав 75мм Приклад 4 Одержаний під поршневий залишок піддавався Для перевірки можливості одержання соку з прокалюванню після чого його маса вимірювалася облипіхи був використовувався описаний вище у Порівняння віджатого зразка до про калювання прикладі 3 фільтрпрес Для обробки 1 літра плодів маса якого становить 1,88кг, об'їм 0,8 літра і густиобліпихи знадобилося 6 хвилин При цьому операна 1,88/0,8 = 2,35кг/літр із зразком після прокалюції стиснення і подовжнього перемішування провавання, густина якого складає 2кг/літр і той же об'дились 3 рази Мінімальний тиск поршню, при якоєм, дозволило встановити , що масовий вміст му ще доцільно провадити процес, складав 16атм дизельного пального у відтиснутому зразку (2,35 При цьому з 1 літра плодів було одержано 0,35л 2)/2 = 17,5% Залишкова маса дизельного палива соку, а вивантажений залишок мав об'єм 0,17см3 являє собою сумарну масу адгезованого дизель 45432 15 *t*~v" aiJ 2 т' "" ^ ^ w о °-^ 0, ^ о Ф. is "З л о © э ао/ \ ОО„ О •ой с «• в g © Ч Q° О ° Q ФІГ 7 ФІГ. 5 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71