устройство для удаления шлама из корпуса фильтра

Формула изобретения

Устройство для удаления шлама из корпуса фильтра, содержащее фильтрующий цилиндр, на конце которого установлен запорный конус, отличающееся тем, что фильтрующий цилиндр установлен наклонно в корпусе фильтра и имеет в нижней части всасывающие отверстия и находящиеся в нем с возможностью возвратно-поступательного перемещения поршень с предохранительным и всасывающим клапанами и расположенный между поршнем и запорным конусом подпружиненный диск с коническими отверстиями, причем отверстия в диске расширены в сторону поршня.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технике очистки жидкости фильтрованием и может быть использовано в масло-жировой промышленности при первичной очистке растительных масел, а также в других отраслях промышленности при очистке речной, технической и оборотной воды.

Известно устройство для механического обезвоживания влажных продуктов, содержащее дренажный фильтрующий корпус с помещенным в него прессующим червячным валом и, установленным на разгрузочном конце устройства, подпружиненный запорный конус, обеспечивающий постоянное регулирование давления перерабатываемого продукта. На червячном валу, у разгрузочного конца устройства, насажен диск, на торце которого по окружности закреплены ножи для срезания отжатого продукта, заходящие в радиальные прорези, выполненные на подпружиненном запорном диске [Авторское свидетельство СССР N 520262, кл. B 01 D 29/22, 1979].

Недостатком данного устройства является низкая производительность.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для фильтрации и отжима, включающее фильтрующий цилиндр, выполненный из радиально расположенных стержней прямоугольного поперечного сечения, установленных с помощью специальных пластин с зазорами, уменьшающимися в направлении от места загрузки суспензии до разгрузочного конца цилиндра и червячный вал, на разгрузочном конце которого установлен запорный конус [Авторское свидетельство СССР N 503583, кл. B 01 D 29/22, 1979].

Недостатком данной конструкции является то, что вместе с червячным валом происходит вращение твердой фазы продукта, выделяемого из суспензии. Причем при увеличении скорости вращения червячного вала или при увеличении усилия поджатия запорного конуса возрастает проскальзывание твердой фазы по внутренней поверхности цилиндра, что приводит к снижению производительности устройства, непроизводительным затратам энергии. Понижение скорости вращения червячного вала также приводит к снижению производительности, а уменьшение усилия поджатия запорного конуса - к повышенному содержанию остаточной влаги в выделяемой твердой фазе продукта. Кроме того, применяемые для прессования шнеки имеют окружную скорость по наибольшему радиусу витков не более 0,5 м/с и не работают при угле наклона более 20^o [Клецкин М.И. Справочник конструктора сельскохозяйственных машин. Т 1. М.: Машиностроение, 1967].

Таким образом недостатками прототипов являются низкая производительность, повышенное содержание остаточной влаги и невозможность работы при наклоне шнека более 20^o к горизонту.

Предлагаемая конструкция устройства для удаления шлама из корпуса фильтра состоит из фильтрующего цилиндра, поршня с впускным и предохранительным клапанами, подвижного диска с коническими отверстиями и регулируемого запорного конуса.

Новым является то, что фильтрующий цилиндр, установленный в корпусе фильтра под углом 40^o...45^o к горизонту, в нижней части имеет всасывающие отверстия и расположенные в нем с возможностью возвратно-поступательного перемещения поршень с предохранительным и всасывающим клапанами и диск с коническими отверстиями, находящимся между поршнем и запорным конусом, с закрепленными на нем стержнями, упирающимися в пружины. Конструкция устройства позволяет осуществлять постоянный вывод шлама из корпуса фильтра при низком содержании в нем остаточной жидкости, что дает возможность исключить из технологического процесса очистки предварительный отстой жидкости перед фильтрованием. Установка устройства непосредственно в корпусе фильтра под углом к горизонту позволяет выводить не только осадок, образующийся при фильтровании, но и шлам, частично проходящий через фильтрующий цилиндр в процессе рабочего хода поршня.

На фиг. 1 показано устройство для удаления шлама из корпуса фильтра, общий вид; на фиг. 2 - местный вид А на фиг. 1; на фиг. 3 - выносной элемент 1 на фиг. 1.

Устройство содержит фильтрующий цилиндр 1 с всасывающими отверстиями 2. Внутри корпуса 1 находится поршень 3 с уплотнительным кольцом 4 и двумя клапанами: предохранительным, состоящим из шарика 5, пружины 6 и регулировочной втулки 7 и всасывающим, состоящим из пластины 8, стержня 9, втулки 10, пружины 11 и тяг 12. Поршень 3 приводится в возвратно-поступательное движение кривошипным механизмом (на рисунке не показан) и штоком 13. В конце фильтрующего цилиндра 1 находится разгрузочная камера 14, ограниченная с одной стороны подвижным диском 16, имеющим конические отверстия, расширенные в сторону поршня, с закрепленными на нем стержнями 17, упирающимися в пружины 18, а с другой стороны регулируемым запорным конусом 15. Устройство помещается внутри корпуса 19 фильтра под углом 40^o...45^o к горизонту.

Устройство для удаления шлама из корпуса фильтра работает следующим образом. Исходная загрязненная жидкость поступает в корпус 19 фильтра. Не прошедшие через фильтрующую перегородку (на рисунке не показана) частицы под действием гравитационных сил оседают на дно корпуса фильтра 19, собираются вокруг фильтрующего цилиндра 1 в пространстве, где расположены всасывающие отверстия 2. При движении поршня 3 в сторону диска 16, под действием давления жидкости, пластина 8, преодолевая усилие пружины 11, перекрывает отверстие всасывающего клапана. Осевший осадок вместе с жидкостью через всасывающие отверстия 2 засасывается в пространство под поршнем 3, а находящаяся перед поршнем суспензия сжимается им, и жидкость через фильтровальную поверхность цилиндра 1 вытесняется в корпус 19 фильтра. Твердая фаза суспензии частично проходит через конические отверстия диска 16, поступая в разгрузочную камеру 14, а частично скапливается между поршнем 3 и диском 16. При дальнейшем движении поршень 3 продавливает имеющиеся перед ним частицы твердой фазы через конические отверстия диска 16 и, двигаясь вместе с ним, сдавливает находящийся в разгрузочной камере 14 осадок, выжимая из него жидкость. Под действием этого давления запорный конус 15 отходит от седла и часть шлама выталкивается из разгрузочной камеры 14.

Если давление сжимаемой жидкости превышает расчетное (например при понижении температуры растительного масла), то под действием этого давления шарик 5, преодолевая усилие пружины 6, отходит от седла предохранительного клапана и сжимаемая жидкость перетекает в пространство под поршнем, восстанавливая необходимое давление над поршнем.

При движении поршня 3 в обратную сторону пластина 8, под действием пружины 11 и давления жидкости под поршнем, отходит от седла всасывающего клапана и через него скопившейся в пространстве под поршнем осадок вместе с жидкостью попадает в пространство над поршнем 3. Одновременно под действием пружин 18 и стержней 17 диск 16 перемещается в направлении поршня 3, давление в разгрузочной камере 14 снижается и запорный конус 15 перекрывает выходное отверстие.

Частицы шлама, прошедшие вместе с жидкостью через фильтрующий цилиндр 1 при рабочем движении поршня, под действием гравитационных сил перемещаются по наклонной плоскости корпуса 19 к всасывающим отверстиям 2 цилиндра 1 и вместе с имеющимся там осадком поступают в пространство под поршнем.

Использование предлагаемого изобретения позволит исключить из технологического процесса очистки предварительный отстой жидкости, повысит производительность фильтрования за счет ликвидации операции очистки корпуса фильтра от шлама и снизить влажность продукции.