Патент на полезную модель Республики Беларусь

1. (19) BY (11) 10317
(13) U
(46) 2014.10.30
(51) МПК
B 01D 33/044 (2006.01)
ОПИСАНИЕ
ПОЛЕЗНОЙ
МОДЕЛИ К
ПАТЕНТУ
(12)
РЕСПУБЛИКА БЕЛАРУСЬ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР
ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ
СОБСТВЕННОСТИ
(54) ФИЛЬТР БАРАБАННЫЙ ВАКУУМНЫЙ
(21) Номер заявки: u 20140050
(22) 2014.02.06
(71) Заявитель: Закрытое акционерное
общество "Солигорский институт
проблем ресурсосбережения с опыт-
ным производством" (BY)
(72) Авторы: Прушак Виктор Яковлевич;
Щерба Владимир Яковлевич; Ищенко
Марина Викторовна; Довнар Дмитрий
Николаевич (BY)
(73) Патентообладатель: Закрытое акцио-
нерное общество "Солигорский инсти-
тут проблем ресурсосбережения с
опытным производством" (BY)
(57)
1. Фильтр барабанный вакуумный, включающий горизонтальный барабан с плоскими
торцевыми стенками, обтянутый фильтротканью, разделенный посредством продольных
ребер на ряд ячеек, закрытых перфоситами и связанных посредством трубчатой коллек-
торной системы с распределительным устройством, включающим подвижную часть с
концентрическими отверстиями и неподвижную часть, представляющую собой кольцевую
полость, разделенную на вакуумные камеры для фильтрования, промывки и обезвожива-
ния осадка, камеры сжатого газа для разрыхления осадка и регенерации фильтровальной
перегородки, систему вакуумирования, корыто для суспензии с мешалкой, устройство для
промывки и съема осадка, отличающийся тем, что трубчатая коллекторная система вы-
полнена в виде двух раздельных систем, соединенных в распределительном устройстве с
системой ваккумирования, при этом трубы коллектора расположены под углом не менее
4° к образующей барабана, ребра, образующие ячейки, расположены на обечайке под уг-
лом не менее 2,5° к образующей барабана.
2. Фильтр барабанный вакуумный по п. 1, отличающийся тем, что цапфа барабана с
установленным на ней распределительным устройством опирается на подшипник сколь-
жения с самоустанавливающимся сферическим бинарным антифрикционным вкладышем,
наружный слой которого выполнен из высокопрочного конструкционного материала, а
внутренний - из антифрикционного композита.
Фиг. 1
BY10317U2014.10.30

2. BY 10317 U 2014.10.30
2
3. Фильтр барабанный вакуумный по п. 1, отличающийся тем, что прижим распреде-
лительного устройства к цапфе осуществляется с помощью пружинного механизма, вклю-
чающего плиту, установленную на цапфе с помощью подшипникового узла и поджимаю-
щую три пружины, упирающиеся в корпус распределительного устройства, при этом уси-
лие прижатия пружин регулируется установленными в плите регулировочными винтами.
(56)
1. Донченко А.С., Донченко В.А. Справочник механика рудообогатительной фабри-
ки. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Недра, 1986. - С. 221-222.
2. Каталог ЦИНТИ Химнефтемаш. - М., 1989. - Ч. 1. - С. 124.
Полезная модель относится к оборудованию для непрерывного обезвоживания про-
дуктов обогащения с автоматической разгрузкой осадка. Полезная модель может найти
применение в различных отраслях горнообогатительной промышленности.
Известен вакуумный фильтр барабанный с наружной фильтрующей поверхностью,
включающий барабан, обтянутый фильтровальной тканью и нижней частью погруженный
в корыто с пульпой, оборудованный двумя распределительными головками, обеспечи-
вающими чередование зон фильтрования в определенной последовательности [1].
Недостатком известной конструкции, предусматривающей установку двух распреде-
лительных головок, является ее сложность, а также недостаточная эффективность обезво-
живания продуктов обогащения вследствие медленного и неполного отвода фильтрата из
внутренних коллекторов.
Наиболее близок к предлагаемому барабанный вакуумный фильтр, включающий гори-
зонтальный барабан с плоскими торцевыми стенками, обтянутый фильтротканью, разде-
ленный посредством продольных ребер на ряд ячеек, закрытых перфоситами и связанных
посредством трубчатой коллекторной системы с распределительным устройством, вклю-
чающим подвижную часть с концентрическими отверстиями и неподвижную часть, пред-
ставляющую собой кольцевую полость, разделенную на вакуумные камеры для
фильтрования, промывки и обезвоживания осадка, камеры сжатого газа для разрыхления
осадка и регенерации фильтровальной перегородки, систему вакуумирования, корыто для
суспензии с мешалкой, устройство для промывки и съема осадка [2].
Недостатком известной конструкции является низкая эффективность обезвоживания
продукта обогащения вследствие медленной и неполной эвакуации фильтрата из ячеек и
труб коллекторов, ненадежность подшипникового узла цапфы с установленным распреде-
лительным устройством, а также интенсивный неравномерный износ уплотнительных
шайб цапфы и распределительного устройства.
Задачей полезной модели является усовершенствование конструкции вакуумного
фильтра, обеспечивающее повышение эффективности обезвоживания продуктов обога-
щения, повышение надежности подшипникового узла цапфы с установленным распреде-
лительным устройством, снижение интенсивности и неравномерности износа уплотни-
тельных шайб цапфы и распределительного устройства.
Технический результат достигается тем, что фильтр барабанный вакуумный включает
горизонтальный барабан с плоскими торцевыми стенками, обтянутый фильтротканью,
разделенный посредством продольных ребер на ряд ячеек, закрытых перфоситами и свя-
занных посредством трубчатой коллекторной системы с распределительным устройством,
включающим подвижную часть с концентрическими отверстиями и неподвижную часть,
представляющую собой кольцевую полость, разделенную на вакуумные камеры для
фильтрования, промывки и обезвоживания осадка, камеры сжатого газа для разрыхления
осадка и регенерации фильтровальной перегородки, систему вакуумирования, корыто для

3. BY 10317 U 2014.10.30
3
суспензии с мешалкой, устройство для промывки и съема осадка, при этом трубчатая кол-
лекторная система выполнена в виде двух раздельных систем, соединенных в распредели-
тельном устройстве с системой ваккумирования, причем трубы коллектора расположены
под углом не менее 4° к образующей барабана, ребра, образующие ячейки, расположены
на обечайке под углом не менее 2,5° к образующей барабана. Кроме того, цапфа барабана
с установленным на ней распределительным устройством опирается на подшипник сколь-
жения с самоустанавливающимся сферическим бинарным антифрикционным вкладышем,
наружный слой которого выполнен из высокопрочного конструкционного материала, а
внутренний - из антифрикционного композита. Также прижим распределительного уст-
ройства к цапфе осуществляется с помощью пружинного механизма, включающего плиту,
установленную на цапфе с помощью подшипникового узла и поджимающую три пружи-
ны, упирающиеся в корпус распределительного устройства, при этом усилие прижатия
пружин регулируется установленными в плите регулировочными винтами.
Сущность полезной модели поясняется фигурами, где на фиг. 1 и 2 представлен
фильтр барабанный вакуумный, общий вид, на фиг. 3 - корпус подшипника цапфы с би-
нарным антифрикционным вкладышем, на фиг. 4 - распределяющее устройство с пружин-
ным механизмом.
Фильтр барабанный вакуумный содержит привод барабана 1 и привод мешалки 2, ба-
рабан 3 с торцевыми стенками, на которых закреплены цапфы с подшипниковыми узлами
4 и 5, зубчатым колесом 6 и распределительным устройством 7, прижатым к цапфе пру-
жинным устройством 8, корыто 9 с расположенной в нем мешалкой 10. К цилиндрической
наружной поверхности барабана под углом не менее 2,5° к образующей барабана прива-
рены ребра 11, образующие ячейки, закрывающиеся перфоситами. В каждую ячейку вва-
рены трубы двух коллекторных систем 12 и 13, расположенные под углом не менее 4° к
образующей барабана. Подшипниковый узел цапфы со стороны привода состоит из кор-
пуса с подшипником качения. Подшипниковый узел цапфы с распределительным устрой-
ством состоит из корпуса 14, крышки 15 и самоустанавливающегося сферического
бинарного антифрикционного вкладыша 16. Пружинное устройство 8 установлено в кор-
пусе распределительного устройства 7 и состоит из трех пружин 17, плиты 18, установ-
ленной на цапфе барабана с помощью подшипникового узла 19, и регулировочных винтов
20. На наружной поверхности барабана закреплена фильтровальная ткань с помощью про-
волоки.
Фильтр барабанный вакуумный работает следующим образом. Полый фильтрующий
барабан 3 вращается в корыте 9, куда непрерывно подается суспензия с продуктом обога-
щения. Возвратно-поступательные колебания мешалки предотвращают осаждение взве-
шенных частиц из суспензии. В распределительном устройстве 7 происходит
последовательное соединение ячеек барабана посредством коллекторных систем 12 и 13 с
трубопроводами вакуумного насоса и воздуходувки. При этом происходит фильтрация с
отложением осадка на фильтрующей поверхности барабана. Благодаря наличию двух сис-
тем коллекторов увеличивается скорость отвода фильтрата от ячеек и создается больший
вакуум в ячейках. Наличие заданной величины уклона труб коллекторов к образующей
барабана, а также соответствующий уклон ячеек барабана способствуют более полному
удалению фильтрата. Внутренняя полость распределительного устройства 7 разделена на
две камеры: одна для отвода фильтрата из зон фильтрации, сушки и частично промывной
жидкости, другая для отвода фильтрата из зон промывки и просушки. В эту камеру
встроены штуцеры для отдувки осадка и регенерации ткани. Усилие прижатия распреде-
лительного устройства 7 к цапфе барабана 3 регулируется с помощью пружинного уст-
ройства 8, предлагаемая конструкция которого обеспечивает равномерное прижатие с
необходимым усилием уплотнительных шайб 21 и 22, установленных на цапфе и распре-
делительном устройстве. В результате обеспечивается минимальный износ шайб и герме-
тичное разделение рабочих зон фильтра, что необходимо для повышения эффективности

4. BY 10317 U 2014.10.30
4
обезвоживания. Применение бинарного самоустанавливающегося антифрикционного
вкладыша позволяет повысить надежность подшипникового узла 5 за счет его более пра-
вильной центровки, обеспечения лучшего контакта и равномерного износа вкладыша и
цапфы, а также за счет уменьшения коэффициента трения в подшипнике до величины не
более 0,1.
Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет повысить эффективность обез-
воживания продуктов обогащения, повысить надежность подшипникового узла цапфы с
установленным распределительным устройством и снизить неравномерный износ уплот-
нительных шайб цапфы и распределительного устройства. Предложенная конструкция
была реализована в ЗАО "Солигорский институт проблем ресурсосбережения с опытным
производством" при разработке фильтра барабанного вакуумного марки ФБР, предназна-
ченного для обезвоживания продуктов обогащения калийного предприятия. В процессе
опытно-промышленных испытаний в ОАО "Беларуськалий" было подтверждено получе-
ние заявленного технического результата. В частности, применение фильтра барабанного
вакуумного марки ФБР позволило повысить эффективность обезвоживания галитовых
хвостов на 10-20 %, снизив влагосодержание продукта в среднем на 1,5 %.
Фиг. 2
Фиг. 3

5. BY 10317 U 2014.10.30
5
Фиг. 4
Национальный центр интеллектуальной собственности.
220034, г. Минск, ул. Козлова, 20.