ленточный пресс-фильтр для обезвоживания шлама и ила

Формула изобретения

Ленточный пресс-фильтр для обезвоживания шлама и ила, содержащий несущую раму и смонтированную на ней приводную систему ведущих и промежуточных валов, между которыми пропускаются два бесконечных ленточных сита верхнего и нижнего расположения, снабженных механизмами для их натяжения, отличающийся тем, что каждая из двух подвижных опор механизма натяжения ленточного сита, на которых размещается натяжной вал, снабжена измерителем и указателем координаты положения оси натяжного вала, при этом измеритель координаты представляет собой линейную шкалу с ценой деления 1 - 2 мм, выполненную на цилиндрической поверхности одной из двух направляющих колонок подвижной опоры, а указатель координат размещен на скользящей каретке подвижной опоры с возможностью считывать показания шкалы с точностью до 1 мм, причем скользящая каретка подвижной опоры снабжена одним или двумя цанговыми зажимами, выполненными с возможностью либо их свободного скольжения по цилиндрической поверхности направляющих колонок подвижной опоры, либо их закрепления с натягом на тех же направляющих колонках.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области очистки сточных вод от шлама и ила, накопленных при эксплуатации бытовых и промышленных комплексов.

Известны ленточные пресс-фильтры, содержащие несущую раму и смонтированную на ней систему приводных ведущих и промежуточных ведомых валов, между которыми пропущены два бесконечных ленточных сита верхнего и нижнего расположения с возможностью размещения между ними обезвоживаемого материала и дальнейшего их совместного обжатия (прессования) во вращающихся валах. При этом отжимается вода, которая фильтруется через сита и удаляется посредством системы сливных лотков, а твердая фракция задерживается ситами в виде обезвоженного остатка, удаляемый скребковыми устройствами по завершению прессования на выходе обеих лент из зоны валкового обжатия. Пресс-фильтры снабжены механизмом (устройством) для натяжения ленточных сит с возможностью регулировки усилия натяжения по заданному технологическому режиму прессования, а также с возможностью контроля и предупреждения поперечного сбега лент вдоль обжимных валов.

Например, известен ленточно-валковый пресс с гидравлическим устройством для регулирования усилия натяжения ленты, см. а.с. N 617284, кл.В 30 B 9/24. Данное устройство выполнено с возможностью автоматического слежения как за технологическим режимом (усилием) натяжения лент, так и за регулировкой поперечного перемещения (сбега) лент вдоль валов. Подобными процессорными устройствами снабжены все современные ленточные пресс-фильтры зарубежных фирм Петкус Вута, Бельмер, Кляйн, Хюннят и пр.

Недостатком вышеуказанных пресс-фильтров является высокая стоимость автоматизированных процессорных систем, включающих плунжерные гидроприводы, золотники, клапаны, дроссели, маслофильтры, трубопроводы, которые работают в условиях непрерывной эксплуатации не менее 16 часов в сутки. Показатели надежности и безотказности снижаются пропорционально числу элементов, входящих в процессорную гидросистему. Также велики затраты на техническое обслуживание автоматизированных систем.

Известно также устройство (пресс-фильтр) для механического обезвоживания осадков сточных вод, см. а.с. N 936964, кл. В 01 D 33/04, снабженный механизмом натяжения ленточных сит, включающий калиброванный гидроцилиндр и электроконтактный манометр. Усилие натяжения лент определяется посредством создания давления в гидроцилиндре и его измерения манометром, при этом шкала давления манометра дополнительно градуирована на силовые показатели в кгс. Заданный режим прессования управляется посредством установки контактов стрелки манометра на заданную величину давления в гидроцилиндре, которое поддерживается постоянным в процессе обезвоживания осадка уже электрической системой управления. Данная конструкция пресс-фильтра принята мною в качестве прототипа.

Недостаток прототипа является общим для всех известных пресс-фильтров и заключается в том, что натяжной вал каждого ленточного сита, размещенный на подвижных опорах натяжных механизмов, расположен не параллельно относительно остальных неподвижных обжимных валов по причине влияния множества факторов: различных сил трения в подвижных опорах, геометрические погрешности ленты, неравномерно распределяется обезвоживаемый осадок по ширине ленты и др. В результате перекоса вращающихся валов ленты обкатываются как по винтовой поверхности, что способствует поперечному сбегу ленты вдоль валов. Поэтому в конструкциях пресс-фильтров предусматриваются устройства для контроля и регулировки величины поперечного сбега ленточных сит, см. а.с. N 617284.

Целью изобретения является упрощение конструкции пресс-фильтра посредством исключения специального устройства для контроля и регулировки поперечного сбега ленточных сит, с возможностью обеспечения ровного продольного хода лент при работе валково-ленточной передачи.

Поставленная цель достигается тем, что подвижные опоры, на которых размещается вал натяжения ленточных сит, снабжены измерителями координат положения оси натяжного вала, а также зажимными устройствами для фиксации положения оси натяжного вала, устанавливаемого параллельно осям остальных валов пресс-фильтра. Причем измеритель представляет собой линейную шкалу с ценой деления 1-2 мм, выполненную на цилиндрической поверхности одной из двух направляющих колонок подвижной опоры и закрепленных на несущей раме, а указатель шкалы размещен на скользящей каретке подвижной опоры с возможностью считывать показатель шкалы с точностью до 1 мм. При этом каретка подвижной опоры снабжена одним или двумя цанговыми зажимными устройствами, выполненными с возможностью или их свободного скольжения по цилиндрическим поверхностям направляющих колонок, или их закрепления с натягом на тех же направляющих колонках.

Существенным отличием заявленного решения является то, что каждая из двух подвижных опор, на которых размещается вал натяжения ленточного сита, снабжена измерителем и указателем координаты положения оси натяжного вала, при этом измеритель представляет собой линейную шкалу с ценой деления 1-2 мм, выполненную на цилиндрической поверхности одной из двух направляющих колонок подвижной опоры, а указатель шкалы размещается на скользящей каретке подвижной опоры с возможностью считывать показания шкалы с точностью до 1 мм, причем каретка подвижной опоры снабжена одной или двумя цанговыми зажимами, выполненными с возможностью либо их свободного скольжения по цилиндрической поверхности направляющих колонок подвижной опоры, либо их закрепления с натягом на тех же направляющих колонках.

Данное существенное отличие не известно мне из патентной и научно-технической информации и потому считаю, что предлагаемое решение соответствует критерию "изобретательский уровень".

Функциональные свойства подвижных опор вала натяжения ленточных сит, снабженных измерителями координат положения оси натяжного вала и цанговыми зажимными устройствами для фиксации положения натяжного вала, проверены с положительным результатом на опытном образце пресс-фильтра. Поэтому считаю, что предлагаемое решение соответствует критерию "промышленная применимость".

На фиг. 1 изображена кинематическая схема ленточного пресс-фильтра с обозначением зоны размещения подвижных опор с валами натяжения ленточных сит. На фиг. 2 показана схема размещения механизма натяжения, включая гидропривод и подвижную опору с направляющими колонками, кареткой, измерителем, указателем, цанговым зажимом. На фиг. 3 изображен вариант цангового зажима с крепежным винтом.

Пресс-фильтр на фиг. 1 состоит из несущей рамы (каркаса) 1, в которой смонтировано множество валов различного типоразмера. Между валами пропущены два бесконечных ленточных сита нижнего 2 и верхнего 3 расположения. Кинематика пресс-фильтра представляет собой валково-ленточную передачу. Вращение валов осуществляется посредством механического привода (на схеме не показан) через приводной 4 и два ведущих 5 валов. Натяжение ленточных сит осуществляется посредством двух натяжных валов 6, размещенных в подвижных опорах 7 с гидроприводами 8. Ленточные сита 2 и 3 совмещаются на промежуточном валу 9 и далее обкатываются совместно по нескольким валам до места их разделения на верхнем ведущем валу 5. Минимальное давление прессования шлама производится на валу 9 с последующим постепенным увеличением до максимального на валу 5.

Механизм натяжения ленточных сит на фиг. 2 состоит из подвижной опоры, включающей две направляющие колонки 10 и 11, жестко закрепленных на раме 1, и скользящей каретки 12 с возможностью свободного перемещения по направляющим колонкам; а также гидропривода 8, одним концом закрепленного на раме 1 и вторым концом закрепленным на каретке 12. Гидропривод 8 представляет собой гидроцилиндр одностороннего действия со штоком. Каждый из двух натяжных валов типоразмера 6 устанавливается своими концами на каретки 12 посредством стандартного подшипникового узла с возможностью свободного вращения. Натяжение ленточных сит 2 и 3 осуществляется одновременно с одинаковым усилием Q_кгс посредством нагнетания P_МПа рабочей жидкости в гидроцилиндры приводов 8 через общий трубопровод 13, снабженный запорным вентилем 14 и показывающим манометром 15. Линейную величину натяжения ленточных сит считывают по шкале, выполненной на направляющих колонках 11, посредством указателя 16 на каретке 12. После натяжения ленточных сит по заданному режиму P_МПа и Q_кгс положение кареток фиксируется цанговыми зажимами посредством винта 17, см. фиг. 3.

Подготовка пресс-фильтра к работе. Натяжение ленточных сит.

Технологический режим прессования жидкого шлама осуществляется посредством настройки заданной скорости движения ленточных сит и заданного усилия натяжения лент. Натяжение ленточных сит 2 и 3 производят в следующем порядке: при работающей гидросистеме (на схеме не показано) комплекса очистного оборудования открывают вентиль 14, рабочая жидкость через трубопровод 13 поступает одновременно на 4 гидроцилиндра приводов 8, нагнетаемое давление рабочей жидкости выдвигает шток привода 8 и перемещает каретки 12 вместе с натяжными валами 6 и ленточными ситами 2 и 3; по манометру 15 контролируют повышение давления в гидроприводах 8 до заданного технологического параметра P_МПа, момент достижения которого вентиль 14 закрывают. Установку положения натяжных валов 6 корректируют настройкой в следующем порядке: считывают показания шкалы измерителя на колонках 11 на обеих концах одного вала, определяют среднее показание, положение кареток 12 корректируют сдвижкой на деление среднего показателя шкалы, цанговые зажимы 17 закрепляют; подобную настройку положения производят для второго натяжного вала 6.

Таким образом, ленточные сита натянуты с заданным усилием Q_кгс в соответствии с давлением натяжения P_МПа в гидроприводах 8, а положение натяжных валов 6 установлено в координатах, обеспечивающих параллельность их осей остальным валам пресс-фильтра. Пресс-фильтр готов к работе.