Вакуум-фильтр

Полезная модель относится к технике обезвоживания шламов и может быть использована для обезвоживания хвостов обогатительных фабрик и металлургических предприятий. Техническая задача заключается в повышение производительности вакуум-фильтра. Задача решается тем, что полые фильтровальные камеры 3, обтянутые с внутренней стороны фильтрующими элементами 4 сгруппированы в секции 5 и 6 на раме 9. При этом рама 9 выполнена в виде замкнутой полости 10 ограниченной секциями 5, 6 и плоскими стенками 7 и 8, сужающимися к разгрузочному устройству 2. Каждая фильтровальная камера 3 соединена с системой создания вакуума 13 и подачи сжатого воздуха 14, а фильтрующие элементы 4 обращены внутрь замкнутой полости 10.

Полезная модель относится к технике обезвоживания шламов и может быть использована для обезвоживания хвостов обогатительных фабрик и металлургических предприятий.

Известен сгуститель, содержащий каскад наклонно установленных фильтрующих сит, каждое из которых снабжено приспособлением для регулирования угла наклона и расположено под углом, увеличивающимся на 510° относительно предыдущего сита (см. а.с. СССР 1308360, B01D 25/04).

Недостатком известного устройства является низкая производительность, обусловленная неэффективностью системы регенерации фильтрующих сит. Сжатый воздух, подаваемый в коллектор и распределительные трубы, не обеспечивает сброс липкого материала со всей поверхности сита. Сброс происходит лишь там, где гидравлическое сопротивление будет наименьшим. На оставшейся поверхности сита происходит накопление липкого материала и сокращение эффективной площади обеспечивающей фильтрацию воды.

Наиболее близким аналогом к заявляемому устройству является вакуумный-фильтр, содержащий питающее загрузочное, разгрузочное устройства, полые фильтровальные камеры, обтянутые с внутренней стороны фильтрующими элементами и сгруппированными в секции на раме, соединенной с питающим и разгрузочным устройствами через запорные клапаны, при этом каждая фильтровальная камера соединена с системой создания вакуума и подачи сжатого воздуха. Кроме того, каждая секция включает жестко закрепленный на раме средний фильтрующий элемент и смонтированные на шарнирах крайние фильтрующие элементы, связанные с приводом (см. а.с. СССР 379278, B01D 25/04).

Недостатком известного устройства является невысокая производительность его работы. Процесс фильтрации сопровождается паузами, в период которых производится разведение крайних фильтрующих элементов и сброс набранного осадка. Только после этого вновь происходит заполнение рабочего объема.

Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в повышение производительности вакуум-фильтра.

Техническая задача решается тем, что в известном вакуум-фильтре, содержащем питающее, разгрузочное устройства, полые фильтровальные камеры, обтянутые с внутренней стороны фильтрующими элементами и сгруппированными в секции на раме, соединенной с питающим и разгрузочным устройствами через запорные клапаны, при этом каждая фильтровальная камера соединена с системой создания вакуума и подачи сжатого воздуха, рама выполнена в виде замкнутой полости ограниченной секциями и плоскими стенками, сужающимися к разгрузочному устройству, а фильтрующие элементы обращены внутрь замкнутой полости.

На фиг.1 представлена общая схема вакуум-фильтра и разрез А-А.

Вакуум-фильтр содержит: питающее устройство 1 (фиг.1), разгрузочное устройство 2, полые фильтровальные камеры 3, обтянутые с внутренней стороны фильтрующими элементами 4. Фильтровальные камеры 3 сгруппированы в секции 5 и 6. Секции 5 и 6 соединены между собой через плоские стенки 7 и 8. Размеры плоских стенок 7 и 8 уменьшаются в направление к разгрузочному устройству 2. Секции 5 и 6, плоские стенки 7 и 8, образуют раму 9, и формируют замкнутую полость 10. Рама 9 соединена с питающим устройством 1, через запорный клапан 11 и с разгрузочным устройством 2, через запорный клапан 12. Каждая фильтровальная камера 3 соединена через патрубки 13 и 14 с системами создания вакуума и подачи сжатого воздуха соответственно.

Сверху полость 10 ограничена питающим устройством 1 и запорным клапаном 11, снизу - запорным клапаном 12. Плоские стенки 7 и 8 выполнены сужающимися в направлении к разгрузочному устройству 2.

Вакуум-фильтр работает следующим образом.

Питающее устройство 1 заполнено пульпой - смесью твердых фракций и воды, запорные клапаны 11 и 12 закрыты. Уровень пульпы в питающем устройстве обеспечивает наличие свободной поверхности. После открытия запорного клапана 11 пульпа поступает в замкнутую полость 10. Одновременно с открытием клапана 11 в полых фильтровальных камерах 3 создается вакуум, за счет подключения через патрубки 13 к системе вакуумирования. Разность давлений внутри и вне фильтровальных камер 3, размещение фильтрующих элементов обращенными внутрь замкнутой полости 10, обеспечивает вытяжку вода из пульпы. Твердые фракции задерживаются на фильтрующих элементах 4, на них накапливается слой осадка - обезвоженный кек. Сопротивление движению воды нарастает. После набора осадка предельной величины, создание вакуума внутри фильтровальных камер 3 прекращается. Через патрубок 14 в них подается сжатый воздух. Происходит отдувка фильтровальных элементов 4 в направлении к замкнутой полости 10, и сброс набранного кека. Кек движется в направлении к разгрузочному устройству 2, вследствие того, что его плотность больше плотности пульпы. Часть пульпы, не контактировавшая с фильтрующими элементами 4, движется с кеком по направлению к разгрузочному устройству 2, при этом ее объем непрерывно уменьшается, вследствие удаления воды. Одновременно уменьшается площадь поперечного сечения замкнутой полости 10, из-за выполнения плоских стенок 7 и 8 суживающимися к разгрузочному устройству 2. Данное обстоятельство исключает разубоживание кека сброшенного с фильтрующих элементов 4 в замкнутую полость 10. В каждой секции 5 и 6, в пределах фильтрующих камер 3, расположенных ниже по уровню, объем смеси пульпа - кек уменьшается. Это обусловлено снижением содержания воды, за счет ее удаления расположенными выше фильтровальными камерами 3.

Обезвоженная пульпа - кек, концентрируется в нижней части замкнутой полости 10 над запорным клапаном 12. После его открытия кек поступает в разгрузочное устройство 2, через которое удаляется из вакуум-фильтра.

Запорный клапан 11 открывается на величину обеспечивающую поступление в замкнутую полость 10 объема пульпы близкое по объему воды отводимой через фильтрующие камеры 3.

После выхода на установившийся режим запорные клапаны 11 и 12 остаются открытыми на величину обеспечивающей непрерывный режим работы.

Обращение фильтрующих элементов 4 внутрь замкнутой полости 10 обеспечивает их постоянный контакт с пульпой. В результате осуществляется непрерывный процесс фильтрации и обеспечивается повышение производительности.

Образование замкнутой полости 10 ограниченной секциями 5, 6, со сгруппированными на них фильтровальными камерами 3, и плоскими стенками 7, 8 сужающимися к разгрузочному устройству 2 исключает разубоживание кека пульпой. Это обусловлено тем, что сужение поперечного сечения замкнутой камеры 10 обеспечивает непрерывную компенсацию удаленного объема воды. Как следствие в обезвоженную часть кека не попадает дополнительный объем пульпы. Сохраняется лишь та ее часть, что не подвергалась контакту с фильтрующими элементами 4. По мере движения кека к разгрузочному устройству 2 содержание влаги снижается за счет ее удаления через фильтрующие элементы 3.

При работе вакуум-фильтра обеспечивается непрерывное заполнение замкнутого пространства 10 пульпой из питающего устройства 1, удаление влаги, за счет создания вакуума через патрубки 13, и движение обезвоженного кека к разгрузочному устройству. Обеспечивается непрерывный цикл удаления влаги.

Таким образом, заявляемое устройство, обладает большей эффективностью работы.

Вакуум-фильтр, содержащий питающее, разгрузочное устройства, полые фильтровальные камеры, обтянутые с внутренней стороны фильтрующими элементами и сгруппированные в секции на раме, соединенной с питающим и разгрузочным устройствами через запорные клапаны, при этом каждая фильтровальная камера соединена с системой создания вакуума и подачи сжатого воздуха, отличающийся тем, что рама выполнена в виде замкнутой полости, ограниченной секциями и плоскими стенками, сужающимися к разгрузочному устройству, а фильтрующие элементы обращены внутрь замкнутой полости.