BG62356B1 - Инсталация за непрекъснато пречистване на течности иобезводняване и сушене на отделените нефилтриращи се твърдичастици - Google Patents

Description

Изобретението се отнася до инсталация да непрекъснато пречистване на течности и обезводняване и сушене на отделните нефилтруваши се частици.

Предшестващо състояние на техниката

Известен е лентов филтър (US Pat. No.4212745 с автор Yellesma), който се състои от филтрационна лента, движеща се синхронно върху две конвейерни ленти, разположени последователно една след друга.

Конвейерните ленти се плъзгат върху горната част на два разтоварващи блока, които са свързани с вакуумпомпи и изходящи тръби, които осъществяват филтрационния процес. При филтрацията се използва само горната повърхност на двата разтоварващи блока, което намалява значително капацитета на филтруваната течност. Разтоварването на обезводнения кек се извършва чрез изстъргване от филтърната лента. Това причинява бързо износване на филтърната тъкан, намаляване на експлоатационния й срок и влошаване на филтрационния процес.

Известен е и друг лентов филтър с подналягане - вакуум (ЕР 0391091 Al, Teckentrup, Heinrich), състоящ се от съд с определен обем, в който постъпва суспензията, подлежаща на филтрация. На дъното на съда е поставена затворена камера, свързана с вакуумпомпа. На горната част на камерата са разположени отвори. Върху тези отвори лежи дренажната лента, а над нея е разположена затворена филтърна лента. Филтруваната течност се изнася чрез вакуум от затворената камера, а останалият върху филтърната лента кек се отделя чрез въртяща се четка и през подходящ отвор се изнася навън.

Недостатъкът на лентовия филтър с подналягане е, че при филтрацията се използва само горната повърхност на затворената камера, при което значително е намален капацитетът на филтрация. Не е възможно да се разположи повече от една камера. Намален е многократно дебитът на филтруваната течност и производителността на лентовия филтър, който при това не може да действа като сгъстител. Филтърната лента изнася мокрия кек навън, като осигурява непрекъснат процес, придружен от следните неблагоприятни технологични последици: полепналият мокър кек се отделя трудно от филтърната тъкана; отделянето на кека от филтърната тъкан е непълно и върху нея остава тънък слой от фини частици, които намаляват филтрационната й способност; механичното отделяне на мокрия кек намалява експлоатационния срок на филтърната тъкан; полученият мокър кек не може да се подаде по-нататък за допълнителна филтрация във филтърпреса, където условията за обезводняване са по-добри и се постига по-ниска крайна влажност.

Практически полученият мокър кек може по-нататък само да се изсуши в подходяща сушилня, което е свързано с големи разходи на топлинна енергия и замърсяване на околната среда с прах и вредни изпарения.

Известна е филтърпреса (US Pat.No3 608,610 с автор Greatorex), в която обезводняването се извършва на два етапа. Първият етап завършва след класическото компримиране на дадена суспензия в камерите на филтърпреса, при което течната фаза се филтрува през филтърната лента, а в камерите остава кек с високо съдържание на остатъчна течна фаза. Вторият етап реализира допълнително обезводняване на кека, като специални еластични хидравлични мембрани, монтирани в клетките на филтърпресата, се издуват, като намаляват обема на камерите и по този начин изтласкват през филтърната лента част от останалата в кека течна фаза.

Недостатъкът на филтърпресата е, че еластичните хидравлични мембрани са разположени срещу филтърната лента, като ограничават всяка филтърна камера с площ, равна на филтърната й площ. Така изтласканото количество остатъчна течност от кека, причинено от хидравличното издуване на мембраната, е равно на постъпилото количество хидравлична течност. Изпълнението на конструктивна връзка между еластичните хидравлични мембрани и опорната плоскост, върху която те лежат, е скъпо и трудно, тъй като хидравличната течност постъпва под налягане между еластичните хидравлични мембрани и опорната плоскост на всяка филтърна камера. Във филтьрпресата не може да се осъществи пълно изсушаване на кека до краен сух продукт, без да е необходимо неговото допълнително транспортиране и сушене в съответните сушилни съоръжения.

Известни са метод и филтърпреса за обезводняване на суспензии и изсушаване на филатрувания в нея кек, описани в US Pat. 4.999.118 и US Pat.No.5143609, B.Beltchev). Основен елемент в тази инсталация е филтърпреса с нагревателни и филтърни плочи. Обезводняването и сушенето във филтърпресата се извършва на два етапа. Първият етап завършва след класическото компримиране на дадена суспензия в камерите на филтьрпресата, при което течната фаза се филатрува през филтърните плочи, а в камерите остава кек с високо съдържание на остатъчна течна фаза. Вторият етап започва с енергозахранването на нагревателните мембрани, вградени във нагревателните плочи.

Повишената температура на нагревателните мембрани изпарява част от остатъчната течна фаза в кека, като около нагревателните мембрани се образува един “парен кожух”. Под действието на парния натиск “парният кожух” изтласква остатъчната течна фаза от капилярите на кека и така образуваната смес от пари и течност се изтегля под вакуума чрез филтрационните плочи. Ефектът, причинен от парния кожух, осигурява значително намаляване на разхода на топлинната енергия в сравнение с известните сушилни апарати.

Недостатъкът на известният метод и инсталацията е, че във втория етап остатъчната течност в капилярите на кека се изтласква само под действието на “парния кожух”, без да има възможност за допълнително свиване и уплътняване на кека в камерите на филтърпресата. Филтърпресата не може да бъде ефективно използвана в процеса на сгъстяване.

Задачата на изобретението е да се създаде инсталация за непрекъснато пречистване на течности и обезводняване и сушене на отделните нефилтруващи се частици (кек), като течността за пречистване постъпва непрекъснато в инсталацията, а пречистената течност изтича постоянно от нея, като отделните нефилтруващи се частици се натрупват в инсталацията, смесват се с постъпилата за пречистване течност и образуват суспензия, чиято плътност нараства непрекъснато до предварително определена стойност.

Друга задача на изобретението е да осигури бързо обезводняване и сушене на суспензията, достигнала предварително определената стойност, при минимален разход на енергия и минимална индустриална площ.

Техническа същност

Задачата е решена с инсталация, състояща се от функционално свързани помежду си лентов филтър и еластична термофилтърпреса. Лентовият филтър е съставен от захранващ контейнер, филтърен сектор и сгъстителен конус. Филтърният сектор е разположен под захранващия контейнер, а сгъстителният конус е свързан в горната си част с филтърния сектор. Долната част на сгьстителния конус е свързана чрез фиксирана разтоварваща тръба, тръба, комбинирана вакуумно-напорна помпа и захранваща тръба към еластичната термофилтърпреса. Филтърният сектор е свързан чрез изходяща вакуумна тръба, вакуумен колектор и основна вакуумна тръба към основна вакуумпомпа. От другата си страна филтърният сектор е свързан чрез редуцираща тръба, напорна тръба, втора комбинирана вакуумно-напорна помпа, втори вакуумен колектор и термофлуиден детектор към еластичната термофилтърпреса.

Филтърният сектор е съставен от здраво шаси. В здравото шаси са разположени перфорирана абсорбционна камера, еластична кутия и перфориран задвижващ барабан. Към перфорираната абсорбционна камера са вградени газонепроницаема обвивка и порьозна камерна преграда, като кош, запълнена с абсорбрентно вещество, е поставен в перфорираната абсорбционна камера. Херметичен капак е свързан към перфорираната абсорбционна камера. Вакуумкамера е оформена от порьозната камерна преграда и газонепроницаемата обвивка. Вакуумкамерата е свързана чрез изходящата тръба, вакуумния колектор и основната вакуумна тръба към основната вакуум помпа.

Непрекъсната дренажна лента лежи чрез дистанционни ролки върху перфорираната абсорбционна камера и газонепроницаемата обвивка. Лентов екран, разположен над газонепроницаемата обвивка, е свързан с едната страна на еластичната кутия, а перфорираният задвижващ барабан е разположен на противоположната страна на еластичната кутия.

Втори моторредуктор е свързан с перфорирания задвижващ барабан. Перфорираният задвижваш барабан е свързана към неподвижен кух вал чрез втори херметизирани лагери. Чрез херметизирани лагери перфорираният задвижващ барабан е свързан към здравото шаси. Неподвижен екран с хоризонтален екранен прорез е монтиран концентрично във вътрешността на перфорирания задвижващ барабан. Неподвижният кух вал е свързан последователно от едната си страна чрез редуциращата тръба, напорната тръба, втората комбинирана вакуумно-напорна помпа, втория вакуумен колектор и термофлуидния детектор към еластичната термофилтърпреса. Неподвижният кух вал е затворен с тапа във втория си край.

Еластичната кутия е съставена от шаси, твърда плъзгаща се дъга и две полусвободни плъзгащи се дъги, монтирани една върху друга и окачени еластично в противоположните си страни към еластичната кутия. Крик е монтиран между шасито и полусвободните плъзгащи се дъги, а опорен сегмент е разположен под полусвободните плъзгащи се дъги, като е свързан с горната част на крика.

Непрекъснатата филтърна лента обхваща последователно непрекъснатата дренажна лента, лентовия екран, еластичната кутия и перфорирания задвижващ барабан. Магнитни нишки са втъкани в непрекъснатата филтърна лента. Валци, втори валци и частички са разположени върху външната повърхност на непрекъснатата филтърна лента. Магнитен детектор е фиксиран в здравото шаси.

Контролен апарат е свързан с комбинираната вакуум-напорна помпа, втората комбинирана вакуум-напорна помпа, крика, магнитния детектор, втория моторредуктор и детектор на плътността, монтирана в сгъстения конус.

Еластичната термофилтърпреса е съставена от еластични филтър плочи, наредени последователно между редуващи се една след друга термични плочи. Еластични кухи тръби лежат от двете страни на вътрешните рамки на еластичните филтърни плочи. Нагревателни мембрани със захранващи отвори са монтирани в термичните плочи.

Самоходна глава е свързана чрез ходови гайки с водещи винтове, разположени в единия край на здрави стебла. Здравите стебла са свързани в другия си край с бутала. Буталата лежат в хидравлични цилиндри, а хидрав личните цилиндри са свързани неподвижно с неподвижна глава. Хидравлични тръби свързват хидравличните цилиндри с хидравлична помпа. Неподвижната глава е свързана чрез фиксиращи връзки с носещи греди.

Самоходната глава, еластичните филтърни плочи и термичните плочи са окачени чрез носещи ролки върху носещите греди. Самоходната глава, еластичните филтърни плочи, термичните плочи и неподвижната глава са свързани помежду си чрез шарнири. Еластичните филтърни плочи са свързани помежду си чрез гъвкави тръби. Чрез гъвкавите тръби еластичните филтърни плочи са свързани към флуидна помпа. Еластичните филтърни плочи са свързани в долната си част чрез вакуумни гъвкави тръби, термофлуидния детектор и втория вакуум колектор към втората комбинирана вакуумна напорна помпа.

Еластичната филтърна плоча съдържа вътрешна рамка, а вакуумен канал е разположен в долната част на вътрешната рамка. Вакуумният канал е свързан във външния си край с вакуумните гъвкави тръби, а вътрешният край на вакуумния канал е свързан с вакуумфилтърна камера на еластичната филтърна плоча. Вакуумфилтърната камера е ограничена от вътрешната рамка и две порьозни прегради. Тръбен захранващ отвор е разположен във вакуумфилтърната камера и в порьозните прегради. Тръбният захранващ отвор е свързан с комбинираната вакуумно-напорна помпа чрез захранващата тръба. Флуиден канал е разположен във вътрешната рамка и е свързан във външния си край с гъвкавите тръби, а вътрешният му край е свързан с еластичните кухи тръби. Вътрешната рамка е обхваната от еластична рамка, като еластичните кухи канали са образувани между вътрешната рамка и еластичната рамка и са разположени откъм двете успоредни и вертикални страни на вътрешната рамка.

Контролният апарат е свързан с моторредуктора, с нагревателните мембрани, с флуидната помпа, с хидравличната помпа, с термофлуидния детектор и с управляващ кран.

Предимството на изобретението е, че филтрацията се осъществява непрекъснато под действието на хидростатичното налягане на постъпващата течност за пречистване и вакуумът, създаден във вакуумната камера. Така непрекъснатото отстраняване на нефил труващите се твърди частици и тяхното смесване с постъпващата течност за пречистване се извършва в самия лентов филтър. Получената по този начин суспензия, чиято плътност непрекъснато расте, може да се изпомпва при точно определена стойност на плътността, т.е. плътност, която е технологично най-изгодна из филтрационния и сушилния процес.

Друго предимство на изобретението е, че непрекъсната филтърна лента работи изцяло потопена във филтърния сектор, като при филтрационния процес се елиминира натрупването на уплътнен слой от нефилтруващи се твърди частици върху нея. Така микропорите на непрекъснатата филтърна лента не се запушват и се улеснява прочистването от перфорирания задвижващ барабан. Това осигурява стабилност на филтрационния процес и удължава експлоатационния период на непрекъснатата филтърна лента.

Друго предимство на изобретението е, че ефективната площ на филтрация на непрекъснатата филтърна лента заема по-голямата част от цялата й площ.

След познатото хидравлично компримиране на суспензията натрупаният кек се подлага на допълнително механично компримиране, осъществено от надлъжното свиване на еластичната термофилтърпреса. При този етап остатъчната капилярна течност се изтласква както от самото свиване, така и от парите на образувания около нагревателните мембрани “парен кожух”. Така се реализира един изключително бърз процес на обезводняване и сушене при много малък разход на енергия.

Друго предимство на изобретението е, че с бързото протичане на процесите на филтрация, сгъстяване, обезводняване и сушене се намаляват многократно размерите на инсталацията, както и площта на нейната експлоатация.

Предимство на изобретението е и възможността за едновременно отделяне на вредните йонни компоненти и бактериалната стерилизация на водите от естествени или други източници.

Примерни изпълнения

Примерно изпълнение на изобретението е показано на приложените фигури, от които: фигура 1 представлява общ изглед от функционално свързаните помежду си лентов филтър и еластична термофилтърпреса;

фигура 2 - общ изглед от лентовия филтър;

фигура 3 - схема на вертикалния разрез на филтърния сектор;

фигура 4 - схема на хоризонталния разрез на филтърния сектор;

фигура 5 - схема на напречния разрез на непрекъснатата дренажна лента;

фигура 6 - поглед върху външната страна на непрекъснатата дренажна лента;

фигура 7 - схема на напречния разрез на еластичната термофилтърперса след затварянето й от подвижната глава;

фигура 8 - схема на напречния разрез на еластичната термофилтърна преса след надлъжното й свиване;

фигура 9 - схема на еластичната филтърна плоча;

фигура 10 - вертикален разрез на еластичната филтърна плоча;

фигура 11 - общ изглед на еластичната термофилтърпреса в отворено положение.

Инсталацията за непрекъснато пречистване на течности и обезводняване и сушене на отделните нефилтруващи се твърди частици (кек) (фиг.1) се състои от лентов филтър 1 и еластична термофилтърпреса 35.

Лентовият филтър 1 (фиг. 1,2) е съставен от захранващ контейнер 2, филтърен сектор 3 и сгьстителен конус 9.

Филтърният сектор 3 (фиг. от 1 до 4) е разположен под захранващия контейнер 2, а сгъстителният конус 9 е свързан в горната си част с филтърния сектор 3. Долната част на сгьстителния конус 9 (фиг.1) е свързана чрез фиксираща разтоварваща тръба 10, тръба 11, комбинирана вакуумно-напорна помпа 12 и захранваща тръба 67 към еластичната термофилтъпреса 35.

Филтърният сектор 3 (фиг.от 1 до 4) е свързан чрез изходяща вакуумна тръба 18, вакуумен колектор 19 и основна вакуумна тръба 60 към основна вакуумна помпа 59. Филтърният сектор 3 е свързан от другата си страна чрез редуцираща тръба 28, напорна тръба 107, втора комбинирана вакуумно-напорна помпа 104, втори вакуумен колектор 72 и термофлуиден детектор 50 към еластичната термофилтърпреса 35.

Филтърният сектор 3 (фиг. 1-4) е съста вен от здраво шаси 4, в което са разположени перфорирана абсорбционна камера 5, еластична кутия 88 и перфориран задвижващ барабан 22. Към перфорираната абсорбционна камера 5 са вградени газонепроницаема обвивка 14 и порьозна камерна преграда 13. Кош 15, запълнен с абсорбентно вещество 16, е поставен в перфорираната абсорбционна камера 5. Херметичен капак 17 е свързан към перфорираната абсорбционна камера 5.

Вакуумкамера 6 (фиг.З и 4) е оформена от порьозната камерна преграда 13 и газонепроницаемата обвивка 14. вакуумкамерата 6 е свързана чрез изходящата тръба 18, вакуумният колектор 19 и основната вакуумтръба 60 към основната вакуумпомпа 59.

Непрекъсната дренажна лента 7 (фиг.З-

6) лежи чрез дистанционни ролки 34 върху перфорираната абсорбицонна камера 5 и газонепроницаемата обвивка 14.

Лентов екран 21 (фиг.3-4) е разположен над газонепроницаема обвивка 14, като е свързан с едната страна на еластичната кутия 88. Перфорираният задвижващ барабан 22 е разположен на противоположната страна на еластичната кутия 88.

Перфорираният задвижващ барабан 22 (фиг.З и 4) е свързан с втори моторредуктор 80. Перфорираният задвижващ барабан 22 е свързан и към неподвижен кух вал 27 чрез втори херметизиращи лагери 102, а чрез херметизиращите лагери 30 е свързан към здравото шаси 4.

Неподвижен екран 24 (фиг.З и 4)х с хоризонтален екранен прорез 25 е монтиран концентрично във вътрешността на перфорирания задвижващ барабан 22. Неподвижният кух вал 27 е свързан последователно от едната си страна чрез редуциращата тръба 28, напорната тръба 107, втората комбинирана вакуумно-напорна помпа 104, втория вакуумен колектор 72 и темрофлуидния детектор 50 към еластичната термофилтърпреса 35. Неподвижният кух вал 27 е затворен с тапа във втория си край, като е закрепен неподвижно чрез втора фиксирана връзка 101 към здравото шаси 4.

Еластичната кутия 88 (фиг.З и 4) е съставена от шаси 90, твърда плъзгаща се дъга 89 и две полусвободни плъзгащи се дъги 91, монтирани една върху друга и окачени еластично в противоположните си страни към еластичната кутия 88. Крик 94 е монтиран между шасито 90 и полусвободните плъзгащи се дъги 91. Под полусвободните плъзгащи се дъги 91 е разположено опорен сегмент 93, като е свързан с горната част на крика 94.

Непрекъснатата филтърна лента 8 (фиг.З и 4) обхваща последователно непрекъснатата дренажна лента 7, лентовия екран 21, еластичната кутия 88 и перфорирания задвижващ барабан 22. Магнитни нишки 97 са втъкани в непрекъсната филтърна лента 8. Валци 79, втори валци 92 и чистачки 23 са разположени върху външната повърхност на непрекъснатата филтърна лента 8. Магнитен детектор 98 е фиксиран в здраво шаси 4.

Контролен апарат 56 (фиг.1 и 7) е свързан с комбинираната вакуумно-напорна помпа 12, втората комбинирана вакуумно-напорна помпа 104, крика 94, магнитния детектор 98, втория моторредуктор 80, въздушен филтър 112, свързан към втория вакуумколектор 72 и детектор на плътността 95, монтиран в сгъстителния конус 9.

Еластичната термофилтърпреса 35 (фиг. 1,7,8,11) се състои от еластични филтърни плочи 40, наредени последователно, между които са разположени термични плочи 38. Еластични кухи тръби 75 лежат от двете страни на вътрешни рамки 39 на еластичните филтърни плочи 40. Нагревателни мембрани 73 със захранващи отвори са монтирани в термични плочи 38. Самоходна глава 36 е свързана чрез ходови гайки 66 с водещи винтове 70, разположени в единия край на здрави стебла 46, които в другия си край са свързани с бутала 116, лежащи в хидравлични цилиндри 45. Хидравличните цилиндри 45 са свързани неподвижно с неподвижна глава 37 и греди 85. Самоходната глава 36, еластичните филтърни плочи 40 и термичните плочи 38 и неподвижната глава 37 са свързани помежду си чрез шарнири 44. Еластичните филтърни плочи 40 са свързани помежду си чрез гъвкави тръби 42, които са свързани към флуидна помпа 47. Еластичните филтърни плочи 40 са свързани помежду си в долната си част чрез гъвкави вакуумни тръби 78, термофлуидния детектор 50, втория вакуумколектор 72 и към втората комбинирана вакуумно-напорна помпа 104.

Еластичната филтърна плоча 40 (фиг. 1, 7,8,9,10,11) сдържа вътрешна рамка 39, като в долната част на вътрешната рамка 39 е разположен вакуумен канал 110. Вакуумният канал 110 е свързан във външния си край с вакуумните гъвкави тръби 78, а във вътрешния си край е свързан с вакуумфилтърна камера 64 на филтърната плоча 40. Вакуумфилтърната камера 64 е ограничена от вътрешната рамка 39 и две порьозни прегради 74. Тръбен захранващ отвор 113 е разположен във вакуумфилтърната камера 64 и в порьозните прегради 74. Тръбният захранващ отвор 113 е свързан с комбининарата вакуумнапорна помпа 12 чрез захранващата тръба 67.

Във вътрешната рамка 39 е разположен флуиден канал 76, който е свързан във външния си край с гъвкавите тръби 42, а във вътрешния си край флуидният канал 76 е свързан с еластичните кухи тръби 75. Вътрешната рамка 39 е обхваната от еластична рамка 41.

Еластични кухи канали 75 са образувани между вътрешната рамка 39 и еластичната рамка 41.

Еластичните кухи канали 75 са разположени откъм двете успоредни и вертикални страни на вътрешната рамка 39. Контролният апарат 56 е свързан с моторредуктора 65, с нагревателните мембрани 73, с флуидната помпа 47, с хидравличната помпа 43, с термофлуидния детектор 50 и с контролен кран 53. Инсталацията за непрекъснато пречистване на течности и обезводняване и сушене на отделните нефилтруващи се твърди частици (кек) работи по следния начин. Течност за пречистване 62, състояща се основно от отпадъчни промишлени и битови течности или от води от естествени водоеми, постъпва непрекъснато в захранващ контейнер 2 на лентов филтър 1, като нивото се поддържа на постоянна височина.

Под действието на хидростатичното налягане и вакуум течността за пречистване 62 се филтрува чрез непрекъсната филтърна лента 8 и непрекъсната дренажната лента 7 в перфорирана абсорбционна камера 5.

В перфорираната абсорбционна камера 5 е поставен кош 15, запълнен с абсорбентно вещество 16, което селективно задържа вредните йонни компоненти.

Течността, поделжаща на пречистване 62, след като премине през абсорбентното вещество 16, изтича като пречистена течност 61.

След това под действието на хидростатичното налягане и вакуума на основна вакуумпомпа 59 пречистената течност 61 преминава през порьозна камерна преграда 13 във вакуумна камера 6 и чрез изходяща вакуумна тръба 18 постъпва във вакуумен колектор 19.

Към изходящата вакуумна тръба 18 е монтиран озонатор 57 с озонираща дюза 20, който осигурява допълнително бактериална стерилност. Така пречистената вода 61 се акумулира в долната част на вакуумен колектор 19 и периодично се изнася чрез кран на пречистване на течност 58.

Вакуумът във вакуумния колектор 19 се поддържа от основната вакуумна помпа 59 чрез основна вакуумна тръба 60.

След насищане на абсорбционното вещество 16 с вредни йонни компоненти херметичен капак 17 се отваря и абсорбентното вещество 16 се подменя със следваща свежа порция.

Непрекъснатата филтърна лента 8 се задвижва от перфориран задвижващ барабан 22.

Непрекъснатата филтърна лента 8 се плъзга върху повърхността на твърда плъзгаща дъга 89 и полусвободни плъзгащи се дъги 91 и върху повърхността на лентов екран 21, като непрекъснатата филтърна лента 8 задвижва непрекъсната дренажна лента 7 чрез плътно прилепване върху нейната повърхност.

Непрекъснатата дренажна лента 7 се върти върху перфорираната абсорбционна камера 5 и газонепроницаемата обвивка 14 чрез дистанционни ролки 34, монтирани под пластини 31 на непрекъснатата дренажна лента 7.

Филтруваната течност се дренира през каналите 32 на пластините 31 и изтича през дистанционните фуги на пластините 31, осъществени от шарнирните съединения 33 в перфорираната абсорбционна камера 5.

Нефилтруващи се твърди частици 103 се полепват върху външната страна на непрекъснатата филтърна лента 8 само в частта, в която непрекъснатата филтърна лента 8 прилепва върху повърхността на непрекъснатата дренажна лента 7.

Чистачки 23 отделят постоянно нефилтруващите се твърди частици 103 от повърхността филтърна лента 8 по линията, от която непрекъснатата филтърна лента 8 се отделя от непрекъснатата дренажна лента 7, и по линията, от която непрекъснатата филтърна лента 8 влиза в контакт с повърхността на перфорирания задвижващ барабан 22.

Във филтърен сектор 3 са разположени валци 79 и втори валци 92, които притискат непрекъснатата филтърна лента 8 върху непрекъснатата дренажна лента 7, върху лентовия екран 21 и върху еластична кутия 88.

Към филтърния сектор 3 са монтирани хоризонтални носещи елементи 100, свързани със здраво шаси 4, които крепят перфорираната абсорбционна камера 5, вакуумната камера 6 и еластичната кутия 88, като осигуряват тяхната устойчивост в експлоатационния процес.

Полусвободните плъзгащи се дъги 91 на еластичната кутия 88 опъват постоянно непрекъснатата филтърна лента 8 чрез опорен сегмент 93, който притиска полусвободните плъзгави дъги 91 под действието на крик 94, монтиран на шасито 90 на еластичната кутия 88, като долната част на еластичната кутия 88 представлява твърдата плъзгава дъга 89.

Хидравлична крикова връзка 115 е свързана с контролен апарат 56, и чрез нея се поддържа необходимият опън на непрекъснатата филтърна лента 8.

Магнитни нишки 97, втъкани в непрекъснатата филтърна лента 8, сигнализират от магнитен детектор 98 за промени в нейната скорост.

По този начин чрез сигнална връзка 99 на магнитния детектор 98 контролният апарат 56 контролира скоростта на непрекъснатата филтърна лента 8 и я регулира чрез хидравличната крикова връзка 115, като елиминира приплъзването (фракцията) между непрекъснатата филтърна лента 8 и перфорирания задвижващ барабан 22.

Перфорираният задвижващ барабан 22 се върти от втори моторредуктор 80 чрез втора верига 111.

Перфорираният задвижващ барабан 22 е свързан във вътрешната си страна към фиксиран кух вал 27 чрез втори херметизирани лагери 102 и чрез външната си страна е свързан към здравото шаси 4 чрез херметизирани лагери 30.

Вторият моторредуктор 80 се захранва и контролира чрез кабелна линия 114 от контролния апарат 56.

Дюза 29 е разположена в средата на фиксирания кух вал 27.

През дюзата 29 се подават под налягане филтрат 71 и аерозол 26.

Единият край на фиксирания кух вал 27 е затворен и е закрепен неподвижно чрез втора фиксирана връзка 101 към здраво шаси 4.

Неподвижен екран 24 екранира отвътре перфорирания задвижващ барабан 22, като е свързан неподвижно към фиксирания кух вал 27.

Хоризонтален екранен прорез 25 на неподвижния екран 24 формира широка и тънка напорна струя от филтрата 71 или аерозола 26, която струя почиства микропорите на непрекъснатата филтърна лента 8 от заседналите нефилтруващи се твърди частици 103.

По този начин филтрационната способност на непрекъснатата филтърна лента 8 практически се запазва за дълъг експлоатационен период.

Съгласно изобретението в захранващия контейнер 2 на лентовия филтър 1 поскъпва непрекъснато течност за пречистване 62 а от вакуумкамерата 6 се отделя непрекъснато пречистена течност 61.

Сепарираните нефилтруващи се твърди частици 103 се натрупват в лентовия филтър 1, смесват се с постъпващата течност за пречистване 62 и получената по този начин смес непрекъснато се сгъстява.

Нарастването на плътността се отчита непрекъснато от детекторна плътността 95, които чрез втора сигнална линия 96 е свързан с контролния апарат 56.

При постигане на желаната плътност еластична термофилтърпреса 35 се включва в процеса за обезводняване и сушене на сгъстената смес в лентовия филтър 1, след като контролният апарат 56 задейства флуидна помпа 47 чрез оперативна линия 48.

Чрез гъвкави тръби 42 и флуидни канали 76 флуидната помпа 47 компримира флуид в еластични кухи тръби 75, образувани от еластични рамки 41 и вътрешни рамки 39 на еластични филтърплочи 40.

Еластичните кухи тръби 75 са разположени от двете успоредни страни на вътрешната рамка 39.

Здрави шини 69 обхващат външните части на еластичните филтър плочи 40.

Еластичните кухи тръби 75 се издуват до точно определени размери под действието на флуидната помпа 47.

Когато определените размери и налягане са достигнати, контролният апарат 56 из ключва флуидната помпа 47 и включва чрез трета оперативна линия 83 моторредуктор 65, който чрез верига 108 и ходови гайки 66 движи самоходна глава 36 върху водещи винтове 70, образувани в единия край на здрави стебла 46.

Моторредукторът 65 се изключва автоматично, след като самоходната глава 36 затвори еластичната термофилтърпреса 35.

Надутите еластични кухи тръби 75 осигуряват непроницаем и сигурен контакт между еластичните филтърни плочи 40 и термични плочи 38.

При затворено положение на еластичната термофилтърпреса 35 надутите еластични сухи тръби 75 увеличават обемите на камерите ограничени от еластичните филтърни плочи 40 и термичните плочи 38. В увеличения обем на камерите се натрупва по-голямо количество кек 63.

След затварянето на еластичната термофилтърпреса 35 контролният апарат 56 включва комбинирана вакуумна и напорна помпа 12 чрез четвъртата оперативна линия 84.

Комбинираната вакуум и напорна помпа 12 изнася от дъното на сгъстителния конус 9 сгъстената смес чрез фиксирана разтоварваща тръба 10 и тръба 11.

След това сгъстената смес се компримира чрез захранващата тръба 67 и тръбен захранващ отвор 113 в камерите, ограничени от еластичните филтърни плочи 40 и термичните плочи 38.

Филтратът 71 се отделя чрез порьозните прегради 74 под компримирашото действие на комбинираната вакуумна напорна помпа 12 и създадения във вакуумно-филтрационни камери 64 вакуум от втора комбинирана вакуумна напорна помпа 104, свързана чрез пета оперативна линия 105 с контролния апарат 56.

От вакуумно-филтрационните камери 64 филтратът 71 изтича чрез вакуумни канали 110, вакуумни гъвкави тръби 78 и термофлуиден детектор 50 във втори вакуум колектор 72.

Филтратът 71 може да бъде периодично изпускан навън чрез кран за филтрат 54.

Филтратът 71 може също така да се изпомпва от втората комбинирана вакуумна напорна помпа 104 чрез втора захранваща тръба 106 и чрез напорна тръба 107, редуцираща тръба 28, неподвижния кух вал 27 и чрез дю зата 29 да се впръсква в задвижващия перфориран барабан 22.

Филтрационният процес се контролира от термофлуидния детектор 50 и чрез термофлуидна детекторна връзка 82 се регистрира от контролния апарат 56.

След привършване на филтрационния процес контролният апарат 56 включва хидравлична помпа 43 чрез втора оперативна линия 49.

Хидравличната помпа 43 задейства хидравлични цилиндри 45 чрез хидравличните тръби 68.

С включването на хидравличната помпа 43 контролният апарат 56 включва нагревателни мембрани 73 на термичните плочи 38 чрез електрически силов кабел 51.

Около нагревателните мембрани 73 започва изпаряването на остатъчната течна фаза, която образува около тях един “парен кожух”.

С включването на хидравличната помпа 43 контролният апарат 56 задейства изключената флуидна помпа 47 чрез първата оперативна линия 48, като при този етап флуидната помпа 47 понижава налягането в гъвкавите тръби 42, вследствие на което еластичните кухи тръби 75 постепенно се свиват.

Хидравличните цилиндри 45, закрепени върху неподвижна глава 37, изтеглят под действието на налягането на хидравличната помпа 43 бутала 116, свързани с вторите краища на здравите стебла 46.

По този начин разстоянието между самоходната глава 36 и неподвижната глава 37 намалява, т.е. термофилтърпресата 35 започва да се свива по дължината си.

В резултат на свиването под въздействието на хидравличните цилиндри 45 обемът на кека 63, натрупан в камерите, ограничени от еластичните филтърни плочи 40 и термичните плочи 38, започва да се пресова и свива.

Така започва втори етап на обезводняване, съпроводен с частично изпарение.

При втория етапа остатъчната течна фаза в капилярите на кека 63 се филтрира през порьозните прегради 74 във вакуумнофилтрационните камери 64 под едновременното въздействие на парите от образувания “парен кожух” върху повърхността на нагревателните мембрани 73, които изтласкват капилярната течна фаза на механичното пресоване и изстискване на кека 63 под действието на хид равличните цилиндри 45; и на вакуума, създаден от втората комбинирана вакуумна напорна помпа 104.

Остатъчната течна фаза, постъпила чрез филтрация във вакуумнофилтрационните камери 64, е практически аерозолът 26, съставен от течност, пари и въздух.

Аерозолът 26 протича по-нататък през термофлуидния детектор 50, втория вакуумколектор 72, втората захранваща тръба 106, втората комбинирана вакуумна и напорна помпа 104, напорната тръба 107, редуциращата тръба 28, неподвижния кух вал 27, дюзата 29, хоризонталния екранен прорез 25 и чрез задвижващия перфориран барабан 22 преминава и прочиства микропорите на непрекъснатата филтърна лента 8, след което се смесва с постъпващата за пречистване течност 62 в лентовия филтър 1.

По този начин акумулираната в аерозола 26 топлинна енергия, получена от нагревателните мембрани 73 на термичните плочи 38, се отдава с незначителни загуби в постъпващата за пречистване течност 62.

Вторият етап на обезводняването приключва, когато спре отделянето на аерозола 26, т.е. когато кекът 63 е максимално обезводнен и изсушен.

Отделянето на аерозола 26 се контролира от термофлуидния детектор 50, като полученият сигнал се подава на контролния апарат 56 чрез термофлуидната детекторна връзка 82.

При завършването на втория етап контролният апарат 56 подава следните сигнали:

- за изключване на хидравличната помпа 43;

- за изключване на енергозахранването чрез силовия кабел 51 на нагревателните мембрани 73;

- за включване на самодвижещата се глава 36, която отваря еластичната термофилтърпреса 35, като отдалечава една от друга еластичните филтърплочи 40 от термичните плочи 38, свързани помежду си с шарнири 44;

- за включване на вибриращи стебла 109, разположени в носещи колони 86.

Вибрациите на вибриращите стебла 109 се предават чрез носещи греди 85, носещите ролки 77 на окачените върху носещите греди 85 термични плочи 38 и еластичните филтърни плочи 40.

Под действието на вибрациите обез водненият и изсушен кек 63 се отделя от термичните плочи 38 и еластичните филтърни плочи 40 и пада върху определен за целта бункер.

Неподвижната глава 37 е свързана чрез фиксирана връзка 87 към носещите греди 85.

Манометър 81 показва степента на налягането в камерите на еластичната термофилтърпреса 35.

Сгъстителният конус 9 може да се изчиства периодично след сваляне на конуснен капак 55.

Лентовият филтър 1 може да бъде снабден с два или повече филтърни сектора 3.

След разтоварване на кека 63 еластичната термофилтърпреса 35 е готова за следващия работен цикъл. Началото на следващия работен цикъл се определя от момента, в който плътността на получаваната смес от нефилтруващи се частици 103 и постъпващата течност за пречистване 62 в лентовия филтър 1 достигне до предварително определената стойност.

Интервалът от края на единия цикъл до началото на следващия цикъл варира в широки граници, в зависимост от характера и количеството на течността, постъпваща за пречистване 62.

Ако еластичната термофилтърпреса 35 е свързана и работи само с един лентов филтър 1, нейният производствен капацитет може да остане до голяма степен неизползван.

В такива случаи е икономически изгодно една еластична термофилтърпреса 35 да бъде свързана в работния процес с два или повече лентови филтри 1 или към един лентов филтър 1 да се включат два или повече филтърни сектора 3.

Лентовият филтър 1 и еластичната термофилтърпреса 35 могат да функционират и поотделно като два самостоятелни, независещи един от друг апарата.

Когато лентовият филтър 1 работи самостоятелно, управляващ кран 53, свързан с контролния апарат 56 чрез управляваща линия 52, прекъсва връзката на термофлуидния детектор 50 и включва въздушния филтър 112.

В този случай втората комбинирана вакуумна напорна помпа 104 компримира в перфорирания задвижващ барабан 22 въздух, който почиства микропорите на непрекъснатата филтърна лента 8.

Сгъстената смес от нефилтруващите се частици 103 и постъпващата течност за пречистване 62 се изнася от сгъстителния конус 9 под действието на комбинираната вакуумна напорна помпа 12 след достигане на предварително определената стойност на плътността (сгъстяването).

Еластичната термофилтърпреса 35 може да работи самостоятелно, като се захранва от различни източници със смеси от течности и диспергирани в тях твърди частици (суспензии).

Захранването на еластичната термофилтърпреса 35 се осъществява от комбинираната вакуумна напорна помпа 12.

Управляващият кран 53 изключва въздушния филтър 112.

Филтратът 71 под действието на втората комбинирана вакуумна напорна помпа 104 се събира чрез термофлуидния детектор 50 във втория вакуумен колектор 72.

Въпреки че изобретението е илюстрирано чрез описаните множество негови варианти, то по никакъв начин не е ограничено до представени предпочитани изпълнения, а може да има многобройни модификации в обхвата на приложените претенции.

Claims (4)

1. Инсталация за непрекъснато пречистване на течности и обезводняване и сушене на отделените нефилтруващи се твърди частици, състояща се от лентов филтър (1) и еластична термофилтърпреса (35), като лентовият филтър (1) в долната си част е свързан чрез фиксирана разтоварваща тръба (10), тръба (11), комбинирана вакуумно-напорна помпа (12) и захранваща тръба (67) към еластичната термофилтърпреса (35), като еластични кухи канали (75) са разположени между еластични филтърни плочи (40) и термични плочи (38) на еластичната термофилтърпреса (35), а филтърният сектор (3) е свързан чрез изходяща вакуумна тръба (18), вакуумен колектор (19) и основна вакуумна тръба (60) към основна вакуумна помпа (59), като филтърният сектор (3) е свързан откъм другата си страна чрез редуцираща тръба (28), напорна тръба (107), втора комбинирана вакуумно-напорна помпа (104), втори вакуумен колектор (72) и термофлуиден детектор (50) към еластичната термофилтър- преса (35).

2. Лентов филтър, намиращ приложение в инсталация съгласно претенция 1, характеризиращ се с това, че включва захранващ контейнер (2), филтърен сектор (3) и сгъстителен конус (9), като филтърният сектор (3) е разположен под захранващия контейнер (2), а сгьстителният конус (9) е свързан в горната си част към сектора (3), който е съставен от здраво шаси (4), в което са разположени перфорирана абсорбционна камера (5), еластична кутия (88) и перфориран задвижващ барабан (22), а към перфорираната абсорбционна камера (5) са вградени газонепроницаема обвивка (14) и порьозна камера (13), като кош (15). запълнен с абсорбентно вещество (16), е поставен в перфорираната абсорбционна камера (5), а херметичен капак (17) е свързан към перфорираната абсорбционна камера (5), като вакуумкамера (6) е оформена от порьозната камерна преграда (13) и газонепроницаемата обвивка (14), при това вакуумкамерата (6) е свързана чрез изходящата тръба (18), вакуумния колектор (19) и основната вакуумна тръба (60) към основната вакуумпомпа (59), като непрекъсната дренажна лента (7) лежи чрез дистанционни ролки (34) върху перфорираната абсорбционна камера (5) и газонепроницаемата обвивка (14), а лентов екран (21), разположен над газонепроницаемата обвивка (14), е свързан с едната страна на еластичната кутия (88), като перфорираният задвижващ барабан (22) е разположен на противоположната страна на еластичната кутия (88), а втори моторредуктор (80) е свързан с перфорирания задвижващ барабан (22), като перфорираният задвижващ барабан (22) е свързан към неподвижен кух вал (27) чрез втори херметизирани лагери (102), а чрез херметизирани лагери (30) перфорираният задвижващ барабан (22) е свързан към здраво шаси (4), при това неподвижен екран (24) с хоризонтален екранен прорез (25) е монтиран концентрично във вътрешността на перфорирания задвижващ барабан (22), а неподвижният кух вал (27) е свързан от едната си страна чрез редуциращата тръба (28), напорната тръба (107), втората компримирана вакуумно-напорна помпа (104), втория вакуумен колектор (72) и термофлуидния детектора (50) към еластичната термофилтърна преса (35), като неподвижният кух вал (22) е затворен с тапа във втория си край, а еластичната кутия (88) е съставена от шаси (90), твърда плъзгаща се дъга (89) и две полусвободни плъзгащи се дъги (91), монтирани една върху друга и окачени еластично в противоположните си страни към еластичната кутия (88), като крик (94) е монтиран между шасито (90) и полусвободните плъзгави дъги (91), а опорен елемент (93) е разположен под полусвободните плъзгави дъги (91) и е свързан с горната част на крика (94), при това непрекъсната филтърна лента (8) обхваща последователно непрекъсната дренажна лента (7), лентовия екран (21), еластичната кутия (88) и перфорирания задвижващ барабан (22), като магнитни нишки (97) са втъкани в непрекъснатата филтърна лента (8), а валци (79), втори валци (92) и чистачки (23) са разположени върху външната повърхност на непрекъснатата филтърна лента (8), като магнитен детектор (98) е фиксиран в здраво шаси (4), а контролен апарат (56) е свързан с комбинираната вакуумно-напорна помпа (12), втората комбинирана вакуумно-напорна помпа (104), крика (94), магнитния детектор (98), втория моторредуктор (80) и детектор на плътността (95), монтиран в сгьстителния конус (9).

3. Еластична термофилтърна преса, намираща приложение в инсталация съгласно претенция 1, характеризираща се с това, че включва еластични филтърни плочи (40), наредени последователно между редуващи се една след друга термични плочи (38), като кухи тръби (75) лежат от двете страни на вътрешни рамки (39) на еластичните филтърни плочи (40), а нагревателни мембрани (73) със захранващи отвори са монтирани в термичните плочи (38), а самоходна глава (36) е свързана чрез ходови гайки (66) с водещи винтове (70), разположени в единия край на здрави стебла (46), които са свързани в другия си край с бутала (116), лежащи в хидравлични цилиндри (45), свързани неподвижно с неподвижна глава (37), а хидравлични тръби (68) свързват хидравличните цилиндри (45) с хидравлична помпа (43), като неподвижната глава (37) е свързана чрез фиксиращи свръзки (87) с носещи греди (85), а самоходната глава (36), еластичните филтърни плочи (40) и термичните плочи (38) са окачени чрез носещи ролки (77) върху носещите греди (85), при това самоходната глава (36), еластичните филтърни плочи (40), термичните плочи (38) и неподвижната глава (37) са свързани помежду си чрез шарнири (44), а еластичните филтърни плочи (40) са свързани помежду си чрез гъвкави тръби (42) и чрез гъвкавите тръби (42) са свързани към флуидна помпа (47), а еластичните филтърни плочи (40) са свързани с долната си част чрез гъвкави вакуумни тръби (78), термофлуидния детектор (50) и втория вакуумколектор (72) към втората комбинирана вакуумно-напорна помпа (104).

4. Филтърпреса (35) съгласно претенция 3, характеризираща се с това, че еластичната филтърна плоча (40) съдържа вътрешна рамка (39), а вакуумен канал (110) е разположен в долната част на вътрешната рамка (39), като вакуумният канал (110) е свързан във външния си край с вакуумните гъвкави тръби (78), а вътрешният край на вакуумния канал (110) е свързан с вакуумфилтърна камера (64) на еластичната филтърна плоча (40), като вакуумфилтърната камера (64) е ограничена от вътрешната рамка (39) и две порьозни прегради (74), а тръбен захранващ отвор (113) е разположен във вакуумфилтърната камера (64) и в порьозните прегради (74), при това захранващ тръбен отвор (113) е свързан с комбинираната вакуумно-напорна помпа (12) чрез захранваща тръба (67), а флуиден канал (76) е разположен във вътрешната рамка (39) и е свързан във външния си край с гъвкавите тръби (42), а вътрешният му край е свързан с еластичните кухи тръби (75), при това вътрешната рамка (39) е обхваната от еластична рамка (41), а еластичните кухи тръби (75) са образувани между вътрешната рамка (39) и еластичната рамка (41), при това са разположени откъм двете успоредни и вертикални страни на вътрешната рамка (39), а здрава шина (69) е разположена върху средната част на еластичната рамка (41), между еластичните кухи канали (75), при това контролният апарат (56) е свързан с моторредуктора (65), с нагревателните мембрани (73), с флуидната помпа (47), с хидравличната помпа (43), с термофлуидния детектор (50) и управляващия кран (53).