Дисковый вакуумный фильтр и способ фильтрования суспензий

Изобретение относится к области дисковых вакуумных фильтров, предназначенных для разделения жидкой и твердой фаз суспензии, и может быть использовано в процессах по обогащению руды. Дисковый вакуумный фильтр содержит фильтровальный диск, способный вращаться относительно горизонтальной оси и находящийся в состоянии частичного погружения в ванну с суспензией. Фильтровальный диск образован множеством секторных элементов. Каждый секторный элемент содержит две водопроницаемые боковые стенки, наружные поверхности которых расположены перпендикулярно указанной горизонтальной оси. Между указанными боковыми стенками имеется полость, предназначенная для создания в ней вакуума. Дисковый вакуумный фильтр выполнен с возможностью соединения полости каждого секторного элемента с первым вакуумным источником, когда данный секторный элемент находится в состоянии погружения в ванну с суспензией, и со вторым вакуумным источником, когда данный секторный элемент находится над ванной с суспензией. Первый вакуумный источник создает вакуум первой величины. Второй вакуумный источник создает вакуум второй величины. Вакуум второй величины больше, чем вакуум первой величины. Изобретение обеспечивает повышение количества производимого кека при обеспечении заданного уровня его влажности. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Область техники

[1] Изобретение относится к области дисковых вакуумных фильтров, предназначенных для разделения жидкой и твердой фаз суспензии, и может быть использовано в процессах по обогащению руды.

Предпосылки к созданию изобретения

[2] Дисковый вакуумный фильтр, принцип действия которого известен, например, из публикации WO2014170533A1, 23.10.2014, B01D33/21, и который является прототипом настоящего изобретения, содержит ряд фильтровальных дисков, способных вращаться относительно горизонтальной оси, при этом каждый фильтровальный диск образован несколькими секторными элементами. Каждый секторный элемент, в свою очередь, содержит две боковые стенки, выполненные из пористой водопроницаемой керамики, между которыми заключена герметичная полость. Наружные поверхности боковых стенок расположены перпендикулярно указанной выше горизонтальной оси.

[3] При прохождении секторного элемента через ванну с пульпой, представляющей собой, например, суспензию железорудного концентрата, в полости создается вакуум. В совокупности с капиллярным эффектом, характерным для пористой керамики, вакуум побуждает жидкую фазу суспензии просачиваться через боковые стенки в полость в виде фильтрата. Далее фильтрат, представляющий собой, как правило, воду с растворенными солями и взвешенными мельчайшими частицами, попадает в дренажную систему керамического дискового вакуумного фильтра и удаляется.

[4] При подъеме секторного элемента из ванны с пульпой на наружных поверхностях его боковых стенок остается осадок из налипших частиц. После некоторого периода нахождения осадка на воздухе с целью сушки, осуществляемой в ходе вращения секторного элемента при продолжающемся всасывании фильтрата сквозь боковые стенки, осадок превращается в обезвоженный концентрат – кек. Далее при помощи специальных ножей кек срезается с наружных поверхностей боковых стенок на транспортер и удаляется в качестве готового продукта процесса фильтрования.

[5] Поскольку некоторое количество частиц, размер которых несколько меньше поперечного размера пор, попадают в поры боковых стенок и застревают в них, то для их удаления после срезания кека в полость секторного элемента подают фильтрат или чистую воду под повышенным давлением (далее – обратная промывка), что позволяет прочистить значительную часть пор боковых стенок.

[6] Следует отметить, что в известных дисковых вакуумных фильтрах при наборе и сушке осадка полости секторных элементов соединяются с одним и тем же вакуумным источником, т.е. набор и сушка осадка осуществляются при вакууме одной и той же величины. В то же время, если для обеспечения заданных выходных параметров кека, а именно – влажности, сушку осадка следует производить в условиях вакуума высокой величины, то при осуществлении набора осадка в условиях вакуума высокой величины, осадок быстро спрессовывается, образуя плотный слой с высоким гидравлическим сопротивлением. Поскольку данное обстоятельство препятствует дальнейшему отводу фильтрата, то в условиях вакуума высокой величины набор осадка в достаточном количестве становится затрудненным, что отрицательно влияет на производительность дискового вакуумного фильтра, т.е. на количество выдаваемого кека.

[7] Целью изобретения является предложение решений, способных повысить количество производимого кека, одновременно обеспечивая заданный уровень его влажности.

[8] Для достижения поставленной цели настоящее изобретение реализовано посредством двух объектов изобретения.

Сущность изобретения

[9] Первым объектом изобретения является дисковый вакуумный фильтр, содержащий фильтровальный диск, способный вращаться относительно горизонтальной оси и находящийся в состоянии частичного погружения в ванну с суспензией, и два ножа, расположенные над ванной с суспензией с двух сторон фильтровального диска. Фильтровальный диск образован множеством секторных элементов, а каждый секторный элемент содержит две водопроницаемые боковые стенки, наружные поверхности которых расположены перпендикулярно указанной горизонтальной оси, причем между указанными боковыми стенками имеется полость, предназначенная для создания в ней вакуума. Дисковый вакуумный фильтр при этом выполнен с возможностью соединения полости каждого секторного элемента с первым вакуумным источником, когда данный секторный элемент находится в состоянии погружения в ванну с суспензией, и со вторым вакуумным источником, когда данный секторный элемент находится над ванной с суспензией. Первый вакуумный источник создает вакуум первой величины, второй вакуумный источник создает вакуум второй величины, и вакуум второй величины больше, чем вакуум первой величины.

[10] В частном случае первого объекта изобретения первый вакуумный источник и второй вакуумный источник соединены с базовым вакуумным источником, который создает вакуум базовой величины, причем вакуум базовой величины превышает вакуум второй величины. Первый вакуумный источник и второй вакуумный источник при этом способны понижать вакуум базовой величины соответственно до вакуума первой величины и вакуума второй величины. Базовый вакуумный источник в этом случае может быть выполнен в виде ресивера, соединенного с вакуумным насосом, а первый и второй вакуумные источники могут быть выполнены соответственно в виде первого и второго регулирующих клапанов, установленных соответственно на первом и втором вакуумных трубопроводах, соединяющих ресивер с распределительным механизмом. Распределительный механизм поочередно соединяет полость каждого секторного элемента с первым вакуумным трубопроводом и со вторым вакуумным трубопроводом.

[11] В еще одном частном случае первого объекта изобретения дисковый вакуумный фильтр выполнен с возможностью соединения полости каждого секторного элемента с третьим вакуумным источником, причем указанное соединение осуществляется, когда данный секторный элемент находится в состоянии погружения в ванну с суспензией до соединения его полости с первым вакуумным источником. Третий вакуумный источник в этом случае создает переменный вакуум, колеблющийся вокруг вакуума третьей величины.

[12] Согласно еще одному частному случаю первого объекта изобретения, вакуум второй величины может превышать вакуум первой величины в 1,2 – 10 раз.

[13] Вторым объектом изобретения является способ разделения твердой и жидкой фаз суспензии, осуществляемый при помощи дискового вакуумного фильтра. Дисковый вакуумный фильтр при этом содержит фильтровальный диск, способный вращаться относительно горизонтальной оси и находящийся в состоянии частичного погружения в ванну с суспензией, и два ножа, расположенные над ванной с суспензией с двух сторон фильтровального диска. Фильтровальный диск образован множеством секторных элементов, а каждый секторный элемент содержит две водопроницаемые боковые стенки, наружные поверхности которых расположены перпендикулярно указанной горизонтальной оси, причем между указанными боковыми стенками имеется полость, предназначенная для создания в ней вакуума.

[14] Способ характеризуется тем, что когда какой-либо секторный элемент из множества секторных элементов, образующих фильтровальный диск, находится в состоянии погружения в ванну с суспензией, в его полости создают вакуум первой величины. В то же время, когда какой-либо секторный элемент из множества секторных элементов, образующих фильтровальный диск, находится над ванной с суспензией, в его полости создают вакуум второй величины. Вакуум второй величины превышает вакуум первой величины.

[15] В частном случае второго объекта изобретения, когда какой-либо секторный элемент из множества секторных элементов, образующих фильтровальный диск, находится в состоянии погружения в ванну с суспензией, перед тем, как в полости данного секторного элемента создают вакуум первой величины, в его полости создают переменный вакуум, колеблющийся вокруг вакуума третьей величины.

[16] В другом частном случае второго объекта изобретения вакуум второй величины превышает вакуум первой величины в 1,2 – 10 раз.

Краткое описание чертежей

[17] Осуществление изобретения будет пояснено ссылками на фигуры:

фиг. 1 – схематический вид сбоку керамического дискового вакуумного фильтра, выполненного согласно настоящему изобретению;

фиг. 2 – схематическое изображение секторного элемента в разрезе, выполненном плоскостью, проходящей через ось вращения дискового вакуумного фильтра;

фиг. 3 – 3D-проекция фрагмента дискового вакуумного фильтра включающего в себя один фильтровальный диск и распределительный механизм;

фиг. 4 – 3D-проекция фрагмента дискового вакуумного фильтра включающего в себя один фильтровальный диск и распределительный механизм с удаленной крышкой;

фиг. 5 – схематический вид сбоку фрагмента дискового вакуумного фильтра включающего в себя фильтровальный диск и распределительный механизм с удаленной крышкой;

фиг. 6 - зависимость количества набранного осадка от перепада давления между давлением вблизи наружной поверхности боковой стенки секторного элемента и давлением вблизи внутренней поверхности боковой стенки секторного элемента.

Осуществление изобретения

[18] Осуществление изобретения будет показано на наилучших известных авторам примерах реализации изобретения, которые не являются ограничениями в отношении объема охраняемых прав.

[19] На фиг. 1 показан схематический вид сбоку дискового вакуумного фильтра 1, в котором применено настоящее изобретение. Фильтровальные диски 4 частично погружены в ванну 2 с пульпой 3, при этом они способны вращаться по часовой стрелке вокруг горизонтальной оси вместе с установленным на подшипниках каркасом 27. Пульпа 3 представляет собой суспензию из взвешенных в жидкости твердых частиц, образованных в результате измельчения горной породы.

[20] Каждый фильтровальный диск 4 образован множеством секторных элементов 5, которые прикреплены к каркасу 27 средствами крепления 10. Каждый секторный элемент 5 (фиг. 2), в свою очередь, содержит две боковые стенки 6, наружные поверхности 11 которых расположены перпендикулярно указанной горизонтальной оси, а между боковыми стенками 6 имеется полость 8. Торцевая стенка 7 ограничивает полость 8 с торцевых сторон секторного элемента 5.

[21] По меньшей мере, боковые стенки 6 секторного элемента 5 выполнены из пористой керамики. Следует отметить, что боковые стенки в общем случае могут быть изготовлены и из другого водопроницаемого материала, такого как ткань, пенистый полимер и т.п. Однако в настоящей заявке все преимущества и технические признаки изобретения будут показаны на наилучшем варианте осуществления изобретения - дисковом вакуумном фильтре с керамическими фильтрующими элементами.

[22] Поры пористой керамики, из которой изготовлены боковые стенки 6, проходят через всю толщину боковых стенок 6, и по существу представляют собой капиллярные каналы, соединяющие наружные поверхности 11 боковых стенок 6 с полостью 8. Посредством трубки 9 полость 8 соединяется либо с пневмогидравлической системой 12, включающей в себя вакуумный насос 13, жидкостный насос 14 и вакуумный ресивер 15, либо с гидравлической системой 16, содержащей нагнетательный насос 17. Переключение данных соединений обеспечивается при помощи распределительного механизма 18 и осуществляется автоматически на каждом цикле в соответствии с фазой поворота секторного элемента 5.

[23] В момент, когда секторный элемент 5 в ходе своего вращения вокруг упомянутой горизонтальной оси погружается в ванну 2 с пульпой 3, полость 8 соединяется с пневмогидравлической системой 12. Под действием вакуумного насоса 13 в полости 8 образуется вакуум. Следует отметить, что под вакуумом в контексте настоящей заявки понимается давление, являющееся пониженным относительно среднего атмосферного давления, и, как правило, находящееся в диапазоне 0,1 - 0,9 атм.

[24] В результате образования перепада давления между наружными поверхностями 11 и внутренними поверхностями 19 боковых стенок 6 (фиг. 2), а также действия капиллярного эффекта пор, фильтрат начинает просачиваться в полость 8, откуда попадает в вакуумный ресивер 15 и удаляется посредством жидкостного насоса 14. В то же время, твердые частицы пульпы 3, увлекаемые потоком фильтрата, прилипают к наружным поверхностям 11 боковых стенок 6 в виде осадка, который в дальнейшем превратится в кек.

[25] Когда секторный элемент 5 поднимается из ванны 2, поддержание вакуума в полости 8 c целью осуществления сушки осадка продолжается до тех пор, пока секторный элемент 5 вновь не приблизится к ванне 2. В области приближения к ванне 2 секторный элемент 5 проходит между двух ножей 20, срезающих высушенный осадок – кек 21 с обеих наружных поверхностей 11 боковых стенок 6 в емкость 22, из которой кек 21 попадает на транспортер (не показан), выводящий его из данного процесса.

[26] После этого происходит кратковременное соединение полости 8 с гидравлической системой 16, нагнетательный насос 17 которой подает в полость 8 фильтрат под повышенным давлением, осуществляя обратную промывку пор боковых стенок 6.

[27] Изложенный выше принцип работы дискового вакуумного фильтра является общим как дискового вакуумного фильтра 1, выполненного согласно настоящему изобретению, так и для дискового вакуумного фильтра, известного из уровня техники.

[28] Усовершенствования, реализованные в настоящем изобретении, обусловлены следующим. На фиг. 6 показана зависимость количества набранного осадка Q от перепада давления ΔР, представляющего собой разность между давлением среды вблизи наружной поверхности 11 секторного элемента 5, т.е. атмосферным давлением, и давлением вблизи внутренней поверхности 19 секторного элемента 5, т.е. давлением в полости 8 секторного элемента 5. По существу, перепад давления ΔР является численной характеристикой вакуума, и в контексте настоящей заявки под величиной вакуума понимается именно величина перепада давления ΔР.

[29] Как следует из фиг. 6, сначала с ростом величины вакуума количество набранного осадка Q растет, что объясняется увеличением количества прокачиваемого в полость 8 фильтрата, а значит, и увеличением количества частиц, налипших на боковые стенки 6 секторного элемента 5. Однако при превышении величиной вакуума некоторого оптимального значения ΔРопт, при котором количество набранного осадка достигает максимального значения, количество набранного осадка Q начинает снижаться. Предположительно данный эффект связан с быстрым уплотнением слоя набранного осадка из-за чрезмерно высокой скорости течения фильтрата в сторону боковых стенок 6. Уплотненный слой набранного осадка имеет повышенное гидравлическое сопротивление, блокирующее дальнейшее прохождение фильтрата сквозь уплотненный слой осадка, и, таким образом, препятствующее дальнейшему набору осадка.

[30] В то же время, как было указано выше, качественная сушка кека, обеспечивающая его соответствие заданным уровням влажности, возможна при поддержании в полости 8 секторного элемента 5 вакуума высокой величины, которая превышает величину вакуума ΔРопт. Однако если при наборе осадка в полости 8 секторного элемента 5 будет поддерживаться вакуум такой же величины, что и при сушке, как это делается в известных решениях, то количество набранного осадка, а значит, и производительность дискового вакуумного фильтра 1 не будут оптимальными.

[31] Таким образом, с точки зрения максимизации производительности дискового вакуумного фильтра 1 набор осадка целесообразно производить при создании в полости 8 секторного элемента 5 вакуума, величина которого равна ΔРопт или близка к ΔРопт (далее – вакуум первой величины). При этом с точки зрения обеспечения требуемой влажности кека его сушку целесообразно производить при создании в полости 8 секторного элемента 5 вакуума, величина которого превышает ΔРопт (далее – вакуум второй величины).

[32] В дисковом вакуумном фильтре 1 (фиг. 1) вакуумный насос 13 пневмогидравлической системы 12 создает в вакуумном ресивере 15 вакуум базовой величины. Вакуумный ресивер 15 может быть соединен с полостью 8 секторного элемента 5 либо через первый вакуумный трубопровод 23, на котором установлен первый регулирующий клапан 24, либо через второй вакуумный трубопровод 25, на котором установлен второй регулирующий клапан 26. Первый регулирующий клапан 24 способен понижать вакуум базовой величины, т.е. вакуум, созданный в вакуумном ресивере 15, до вакуума первой величины. Второй регулирующий клапан 26 способен понижать вакуум базовой величины до вакуума второй величины.

[33] Когда секторный элемент 5 находится в ванне 2 с пульпой 3, его полость 8 соединяется с первым вакуумным трубопроводом 23, в результате чего в полости 8 устанавливается вакуум первой величины, позволяющий набрать максимальное количество осадка. Когда секторный элемент 5 выходит из ванны 2 с пульпой 3, его полость 8 соединяется со вторым вакуумным трубопроводом 25, в результате чего в полости 8 устанавливается вакуум второй величины, позволяющий эффективно высушить набранный осадок так, чтобы получить кек заданной влажности. Переключение между соединениями полости 8 с первым вакуумным трубопроводом 23, вторым вакуумным трубопроводом 25, а также промывочным трубопроводом 40 гидравлической системы 16 осуществляется при помощи распределительного механизма 18, принцип работы которого будет описан ниже.

[34] Следует отметить, что в описанном выше случае вакуумный ресивер 15 вкупе с вакуумным насосом 13 выступают в качестве базового вакуумного источника. Кроме того, в данном случае первый регулирующий клапан 24 выступает в качестве первого вакуумного источника, а второй регулирующий клапан 26 выступает в качестве второго вакуумного источника. Однако конфигурация дискового вакуумного фильтра может быть и другой. Например, первый вакуумный источник и второй вакуумный источник могут быть выполнены в виде индивидуальных пневмогидравлических систем, подобных пневмогидравлической системе 12, каждая из которых содержит вакуумный насос, вакуумный ресивер, и т.п. В такой конфигурации базовый вакуумный источник не предусматривается.

[35] Функционирование распределительного механизма 18 будет объяснено со ссылкой на фиг. 3 – 5, на которых показан фрагмент дискового вакуумного фильтра 100, отображающий распределительный механизм 18 и один фильтровальный диск 4. На фиг. 3 – 5 десять секторных элементов 5 дискового вакуумного фильтра 100 имеют индивидуальные обозначения позициями 50 – 59. Кроме того, скрытые от прямого наблюдения элементы дискового вакуумного фильтра 100, в т.ч. внутренняя структура секторных элементов 50 – 59, на фиг. 5 обозначены прерывистыми линиями. Следует отметить, что дисковый вакуумный фильтр 100 отличается от дискового вакуумного фильтра 1 тем, что вращение фильтровальных дисков 4 осуществляется в противоположном направлении, т.е. против часовой стрелки, а также тем, что трубки 9 размещены внутри средств крепления 10.

[36] К неподвижным частям распределительного механизма 18 относятся крышка 28 и раздающая шайба 29, а подвижной частью распределительного механизма 18 является изолирующая шайба 30, которая жестко связана с каркасом 27 или выполнена заодно с ним. Крышка 28, показанная на фиг. 3, имеет четыре отверстия. Первое вакуумное отверстие 31 предназначено для присоединения первого вакуумного трубопровода 23, второе вакуумное отверстие 32 предназначено для присоединения второго вакуумного трубопровода 25, а промывочное отверстие 33 предназначено для соединения с промывочным трубопроводом 40. Функция третьего вакуумного отверстия 34 будет пояснена ниже.

[37] На фиг. 4 показан вид, аналогичный виду с фиг. 3, однако крышка 28 в данном случае удалена с тем, чтобы отобразить раздающую шайбу 29 и изолирующую шайбу 30. Раздающая шайба имеет первое вакуумное окно 35, второе вакуумное окно 36, промывочное окно 37 и третье вакуумное окно 38. Изолирующая шайба 30 имеет прорези 39, каждая из которых соединена с одной из трубок 9 так, что полость 8 каждого секторного элемента 50 – 59 вместе с присоединенной к данному секторному элементу трубкой 9 образует герметичный объем с единственным выходом через соответствующую прорезь 39.

[38] Крышка 28 плотно прилегает к раздающей шайбе 29 и является неподвижной относительно раздающей шайбы 29, одновременно с этим, изолирующая шайба 30 плотно прилегает к раздающей шайбе 29 с возможностью вращения относительно нее. Таким образом, поскольку первое вакуумное отверстие 31, соединенное с первым вакуумным трубопроводом 23, находится напротив первого вакуумного окна 35, то во все прорези 39, находящиеся в данный момент напротив первого вакуумного окна 35, а именно – прорези 39 секторных элементов 52 и 53 (фиг. 5), подается вакуум первой величины.

[39] Аналогичным образом, второе вакуумное отверстие 32, соединенное со вторым вакуумным трубопроводом 25, находится напротив второго вакуумного окна 36, и во все прорези 39, находящиеся в данный момент напротив второго вакуумного окна 36, а именно – прорези 39 секторных элементов 54, 55, 56, 57 и 58 (фиг. 5), подается вакуум второй величины. Промывочное отверстие 33 соединено с промывочным трубопроводом 40, однако, в изображенном на фиг. 5 положении ни одна прорезь не находится напротив промывочного окна 36, поэтому в данный момент фильтрат под повышенным давлением не подается ни в один секторный элемент. В то же время, прорезь 39 секторного элемента 59 уже близка к входу в зону промывочного окна 36, и только когда прорезь 39 секторного элемента 59 расположится напротив промывочного окна 36, в нее будет подан фильтрат под повышенным давлением для выполнения обратной промывки боковых стенок 6 секторного элемента 59.

[40] Таким образом, прорезь 39, а значит и полость 8 каждого секторного элемента 50 – 59, в частности, например, секторного элемента 51 последовательно соединяется:

- с первым вакуумным трубопроводом 23, когда прорезь 39 секторного элемента 51 будет находиться напротив первого вакуумного окна 35, и тогда в течение всего времени прохождения прорези 39 секторного элемента 51 по первому вакуумному окну 35 в полость 8 секторного элемента 51 будет подаваться вакуум первой величины для набора осадка;

- со вторым вакуумным трубопроводом 25, когда прорезь 39 секторного элемента 51 будет находиться напротив второго вакуумного окна 36, и тогда в течение всего времени прохождения прорези 39 секторного элемента 51 по второму вакуумному окну 36 в полость 8 секторного элемента будет подаваться вакуум второй величины для сушки осадка;

- с промывочным трубопроводом 40, когда прорезь 39 секторного элемента 51 будет находиться напротив промывочного окна 37, и тогда в течение всего времени прохождения прорези 39 секторного элемента 51 по промывочному окну 37 в полость 8 секторного элемента будет подаваться фильтрат под повышенным давлением для выполнения обратной промывки боковых стенок 6.

[41] Следует отметить, что, как видно на фиг. 4 и фиг. 5, окружная длина первого вакуумного окна 35 меньше, чем окружная длина второго вакуумного окна 36. Данный факт означает, что и время соединения полости 8 секторного элемента 51 с первым вакуумным трубопроводом 23 будет меньше времени соединения полости 8 секторного элемента 51 со вторым вакуумным трубопроводом. Таким образом, время набора осадка в данном случае установлено меньшим, чем время его сушки.

[42] В конфигурации дискового вакуумного фильтра 100 пневмогидравлическая система 12 может соединяться с полостью 8 каждого секторного элемента 50 - 59 посредством третьего вакуумного трубопровода (на фиг. 1 не показан). На третьем вакуумном трубопроводе установлен третий регулирующий клапан, который управляется так, что он создает переменный вакуум, колеблющийся вокруг вакуума третьей величины.

[43] Третий вакуумный трубопровод соединен с третьим вакуумным отверстием 34, выполненным в крышке 28, которое расположено над третьим вакуумным окном 38 раздающей шайбы 29. Таким образом, прорезь 39, а значит и полость каждого секторного элемента 50 - 59 соединяется с третьим вакуумным трубопроводом, когда прорезь 39 данного секторного элемента будет находиться напротив третьего вакуумного окна 38. Тогда в течение всего времени прохождения прорези 39 данного секторного элемента по третьему вакуумному окну 38 в полость 8 секторного элемента 51 будет подаваться вакуум, пульсирующий вокруг вакуума третьей величины.

[44] Как видно на фиг. 4 и фиг. 5, третье вакуумное окно 38 расположено между промывочным окном 37 и первым вакуумным окном 35. Из этого следует, что прорезь 39 каждого секторного элемента 50 – 59 проходит по третьему вакуумному окну 38 до прохождения прорези данного секторного элемента по первому вакуумному окну 35. Т.е. в полость 8 каждого секторного элемента 50 - 59 будет подаваться вакуум, пульсирующий вокруг вакуума третьей величины, до того как в полость 8 данного секторного элемента начнет подаваться вакуум первой величины.

[45] Подача пульсирующего вакуума, выполняемая до подачи стабильного вакуума, способствует увеличению количества набранного осадка. Данный эффект предположительно связан с вызванным такой пульсацией кратковременным повышением плотности суспензии вблизи наружных поверхностей боковых стенок секторного элемента. Для различных суспензий вакуум третьей величины может быть, например, равен вакууму первой величины, однако он также может быть больше или меньше вакуума первой величины.

[46] Следует отметить, что третий регулирующий клапан выступает здесь в качестве третьего вакуумного источника. В свою очередь, третий вакуумный источник может быть выполнен иным образом, например, в виде индивидуальной пневмогидравлической системы.

[47] Описанный выше полезный эффект изобретения, заключающийся в максимизации количества набираемого осадка при обеспечении его надлежащей сушки, начинает проявляться, когда вакуум второй величины превышает вакуум первой величины в 1,2 раза. В то же время, если вакуум второй величины превышает вакуум первой величины более чем в 10 раз, то наблюдается чрезмерное высушивание осадка, и кек начинает осыпаться с секторных элементов до контакта с ножами. Таким образом, с точки зрения заметного проявления положительных эффектов и некритичного проявления отрицательных эффектов, согласно изобретению вакуум второй величины может превышать вакуум первой величины в любое число раз, находящееся в диапазоне от 1,2 раз до 10 раз.

[48] Однако авторы изобретения установили, что только когда число раз, в которое вакуум второй величины превышает вакуум первой величины, находится в диапазоне от 1,5 раз до 2,5 раз, положительные эффекты проявляются наиболее ярко, а отрицательные эффекты минимизируются.

1. Дисковый вакуумный фильтр, содержащий

фильтровальный диск, способный вращаться относительно горизонтальной оси и находящийся в состоянии частичного погружения в ванну с суспензией, и два ножа, расположенные над ванной с суспензией с двух сторон фильтровального диска, при этом

фильтровальный диск образован множеством секторных элементов, а каждый секторный элемент содержит две водопроницаемые боковые стенки, наружные поверхности которых расположены перпендикулярно указанной горизонтальной оси, причем между указанными боковыми стенками имеется полость, предназначенная для создания в ней вакуума, при этом

дисковый вакуумный фильтр выполнен с возможностью соединения полости каждого секторного элемента с первым вакуумным источником, когда данный секторный элемент находится в состоянии погружения в ванну с суспензией, и со вторым вакуумным источником, когда данный секторный элемент находится над ванной с суспензией, при этом

первый вакуумный источник создает вакуум первой величины, второй вакуумный источник создает вакуум второй величины, и вакуум второй величины больше, чем вакуум первой величины.

2. Дисковый вакуумный фильтр по п. 1, в котором первый вакуумный источник и второй вакуумный источник соединены с базовым вакуумным источником, который создает вакуум базовой величины, причем вакуум базовой величины превышает вакуум второй величины, при этом

первый вакуумный источник и второй вакуумный источник способны понижать вакуум базовой величины соответственно до вакуума первой величины и вакуума второй величины.

3. Дисковый вакуумный фильтр по п. 2, в котором базовый вакуумный источник выполнен в виде ресивера, соединенного с вакуумным насосом, а первый и второй вакуумные источники выполнены соответственно в виде первого и второго регулирующих клапанов, установленных соответственно на первом и втором вакуумных трубопроводах, соединяющих ресивер с распределительным механизмом, причем

распределительный механизм поочередно соединяет полость каждого секторного элемента с первым вакуумным трубопроводом и со вторым вакуумным трубопроводом.

4. Дисковый вакуумный фильтр по п. 1, который выполнен с возможностью соединения полости каждого секторного элемента с третьим вакуумным источником, причем

указанное соединение осуществляется, когда данный секторный элемент находится в состоянии погружения в ванну с суспензией до соединения его полости с первым вакуумным источником, при этом

третий вакуумный источник создает переменный вакуум, колеблющийся вокруг вакуума третьей величины.

5. Дисковый вакуумный фильтр по п. 1, в котором вакуум второй величины превышает вакуум первой величины в 1,2 – 10 раз.

6. Способ разделения твердой и жидкой фаз суспензии, осуществляемый при помощи дискового вакуумного фильтра, содержащего

фильтровальный диск, способный вращаться относительно горизонтальной оси и находящийся в состоянии частичного погружения в ванну с суспензией, и два ножа, расположенные над ванной с суспензией с двух сторон фильтровального диска, при этом

фильтровальный диск образован множеством секторных элементов, а каждый секторный элемент содержит две водопроницаемые боковые стенки, наружные поверхности которых расположены перпендикулярно указанной горизонтальной оси, причем между указанными боковыми стенками имеется полость, предназначенная для создания в ней вакуума, при этом

способ характеризуется тем, что

когда какой-либо секторный элемент из множества секторных элементов, образующих фильтровальный диск, находится в состоянии погружения в ванну с суспензией, в его полости создают вакуум первой величины, и

когда какой-либо секторный элемент из множества секторных элементов, образующих фильтровальный диск, находится над ванной с суспензией, в его полости создают вакуум второй величины, причем

вакуум второй величины превышает вакуум первой величины.

7. Способ по п. 6, в котором когда какой-либо секторный элемент из множества секторных элементов, образующих фильтровальный диск, находится в состоянии погружения в ванну с суспензией, перед тем, как в полости данного секторного элемента создают вакуум первой величины, в его полости создают переменный вакуум, колеблющийся вокруг вакуума третьей величины.

8. Способ по п. 6, в котором вакуум второй величины превышает вакуум первой величины в 1,2 – 10 раз.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к фильтру для непрерывной фильтрации суспензии под давлением. Фильтр для непрерывной фильтрации суспензии под давлением, содержащий резервуар под давлением; вращающиеся фильтровальные элементы, расположенные в резервуаре под давлением, причем фильтровальный элемент выполнен с возможностью проходить за каждый оборот один цикл фильтрации; зоны фильтрации в жидкой и газообразной фазах; каналы для фильтрата, которые соединяют фильтровальные элементы; раздельные отводы фильтрата для каждой зоны и устройство для управления отдельными зонами фильтрата посредством распределительного диска, который содержит выпуски для фильтрата для жидкой и газообразной фаз, отличается тем, что по направлению цикла фильтрации перед выпуском фильтрата жидкой фазы предусмотрена зона удаления воздуха, причем зона удаления воздуха соединена с сепараторным резервуаром посредством отдельного трубопровода.

Изобретение относится к вращающимся фильтрам, таким как дисковые и барабанные фильтры, в которых для содействия фильтрации используется слой покрытия. Особенно хорошо данное изобретение подходит для удаления слоя покрытия при фильтрации известкового шлама в целлюлозно-бумажной промышленности.

Изобретение относится к дисковым фильтрам, содержащим два или более фильтровальных дисков, в которых слой фильтрующего материала, осаждаемый на поверхности фильтра, используется для помощи в фильтрации твердых включений суспензии.

Изобретение предназначено для высокоэффективного динамического разделения суспензии-жидкости. Фильтр-сепаратор содержит цилиндрический корпус (1), трубу (2а), расположенную в корпусе, и ядро фильтра, расположенное на трубе (2а), впуск (3) для материала, расположенный на корпусе, выпуск (4) для твердого остатка, расположенный в нижней части корпуса, и выпуск (5) для фильтрата, расположенный в средней-нижней части корпуса.

Изобретение относится к дисковым вакуум-фильтрам и может быть использовано в горно-обогатительной, угольной, химической, металлургической и других отраслях промышленности для фильтрования суспензий.

Изобретение относится к устройству для уменьшения трения между двумя пластинами фильтра. Пластины (4, 5) фильтра вращаются относительно друг друга под действием сжимающих осевых сил и поддерживаются продольным концом барабана (1), прикрепленного к вращающемуся валу, установленному на опоре (6), и имеющего внутренние коллекторы, и обращенным к ним концом корпуса (2), вращение которого заблокировано и который поддерживается указанным валом.

Группа изобретений относится к фильтровальным установкам с дисковыми вращающимися фильтрующими элементами и может быть использована при проведении различных технологических процессов, связанных с разделением суспензий на жидкую и твердую фазы.

Изобретение относится к дисковым вакуум-фильтрам и может быть использовано в черной и цветной металлургии, а также в химической и в других отраслях промышленности.

Изобретение относится к устройствам фильтрования и может быть использовано в различных отраслях промышленности, где требуется эффективная очистка жидких сред от механических примесей.

Изобретение относится к фильтрационной установке под давлением. .

Изобретение относится к области дисковых вакуумных фильтров, предназначенных для разделения жидкой и твердой фаз суспензии, и может быть использовано в процессах по обогащению руды. Дисковый вакуумный фильтр содержит фильтровальный диск, способный вращаться относительно горизонтальной оси и находящийся в состоянии частичного погружения в ванну с суспензией. Фильтровальный диск образован множеством секторных элементов. Каждый секторный элемент содержит две водопроницаемые боковые стенки, наружные поверхности которых расположены перпендикулярно указанной горизонтальной оси. Между указанными боковыми стенками имеется полость, предназначенная для создания в ней вакуума. Дисковый вакуумный фильтр выполнен с возможностью соединения полости каждого секторного элемента с первым вакуумным источником, когда данный секторный элемент находится в состоянии погружения в ванну с суспензией, и со вторым вакуумным источником, когда данный секторный элемент находится над ванной с суспензией. Первый вакуумный источник создает вакуум первой величины. Второй вакуумный источник создает вакуум второй величины. Вакуум второй величины больше, чем вакуум первой величины. Изобретение обеспечивает повышение количества производимого кека при обеспечении заданного уровня его влажности. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх