Фильтр для очистки жидкостей

 

Изобретение относится к фильтрам для очистки жидкостей и позволяет обеспечить удобство обслуживания, Фильтр состоит из корпуса 1. расположенных в корпусе колец 3 с уменьшающейся к периферии площадью сечения, прикрепленных к каждому кольцу сеток 4 и 5, между которыми расположен фильтрующий материал 6 и средство для поочередного извлечения колец по мере загрязнения фильтрующего материала, выполненное в виде патрубков 10 и штоков 13. имею1цих шарообразные элементы 12 для контактирования с кольцами 3. 2 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

; „(и)э В 01 0 27/02,24/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О

00 (лЭ

О

73

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЪСТВУ (21) 4731616/26 (22) 22.08.89 (46) 30,01.92. Бюл. М 4 (71) Центр научно-технического творчества молодежи "Вектор" (72) Я.А. Боровой, Н.С-.Курилюк и И. В,Москалев (53) 66,067.322 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 434959, кл. В 01 D 27/12, 1974.

Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1315002, кл. В 01 0 37/00, 1985. (54) ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТЕЙ. Ж 1708390 А1 (57) Изобретение относится к фильтрам для очистки жидкостей и позволяет обеспечить удобство обслуживания. Фильтр состоит иэ корпуса 1, расположенных в корпусе колец

3 с уменьшающейся к периферии площадью сечения, прикрепленных к каждому кольцу сеток 4 и 5, между которыми расположен фильтрующий материал 6 и средство для поочередного извлечения колец по мере загрязнения фильтрующего материала, выполненное в виде патрубков 10 и штоков 13. имеющих шарообразные элементы 12 для контактирования с кольцами 3. 2 э.п.ф-лы, 3 ил.

1708390

Изобретение относится к фильтрам для очистки жидкостей и может быть использовано в микробиологической. химической. медицинской и других отраслях промышленности.

Известен напорный фильтр для очистки жидкости, содержащий корпус с крышкой, дренажно-распределительную систему, расположенную на нвй зернистую загрузку и фильтрующий элемент для предварительной очистки, который выполнен s виде стаканов с наружными сетками, при этом стаканы прикреплены к крышке, частично погружены в зернистую загрузку и имеют отверстия над загрузкой и у дна, а сетки размещены над загрузкой.

Однако данный фильтр неудобен в эксплуатации, тэк как в нем нв обеспечивается быстрое создание комбинированного фильтровального слоя с заданными параметрами при изменении состава очищаемой жидкости и извлечения при необходимости

ЭТОГО СЛОЯ.

Известен фильтр с зернистой загрузкой, содержащий корпус, верхнюю и нижнюю крышки с патрубками соответственно для подачи и отвода жидкости и зернистую загрузку, он снабжен кольцами, установленными в корпусе одно над другим с возможностью вертикального возвратнопоступательного перемещения, и загрузка размещена между кольцами. . Однако данный фильтр обладает недостаточной эффективностью и он неудобен в эксплуатации, так как в нем не обеспечивается быстрое удаление фильтровального слоя и создание комбинированного фильтровального слоя с заданными параметрами .при изменении состава очищаемой жидкости или изменении поставленной задачи, например, качество очистки - на извлвчеwe редких металлов для их дальнейшего использования или снижение затрат на утилизацию вредных веществ (при малом обьвме очищэемой жидкости), исключая следующие технологические этапы: промывка фильтрующего слоя, выделение твердой фазы ОбеэвоживанивМ, ее сушка и т.д.

Все это повышает затраты на очистку жидкости и обработку осадка, снижает производительность фильтра и качество очистки жидкости.

Цель изобретения — обеспечение удобства эксплуатации.

Указанная цель достигается тем, что в известном фильтре для очистки жидкостей, содержащем корпус, средство для подачи очищавмой и отвода очищенной жидкости, расположенный в корпусе вертикально паквт колец с размещенным между ними фильтрующим материалом и средство для последовательного извлечения колец, предусмотрены следующие отличия, заключающиеся в том, что каждое кольцо снабжено удержива5 ющими сетками, между которыми размещен фильтрующий материал, площадь сечения кольца уменьшается к внутренней стенке корпуса, и средство для фиксации колец выполнено в виде присоединенных к наружной

10 стенке корпуса патрубков и установленных в них с возможностью возвратно-поступательного перемещения штоков, имеющих на концах шарообразныв элементы для контактирования с кольцами. Кроме того, сред15 ство для подачи очищавмой жидкости выполнено в виде патрубков, присоединенных к корпусу между кольцами.

В предложенном фильтре используются новые конструктивные элементы, новые

20 взаимосвязи между ними, новое взаимное расположение и новое соотношение размеров, что позволяет повысить эффективность работы фильтра.

На фиг.1 изображен фильтр для очистки

25 жидкости, продольный рэзрез; нэ фиг. 2 — то же,с поворотом нэ 900; нэ фиг, 3 — то же, разрез А-А нэ фиг, 2.

Фильтр содержит корпус 1, в полости которого закреплена кольцеобразнэя пере30 городка 2, под ней расположены кольца 3, площадь сечения которых выполнена уменьшающейся к периферии, например, в виде равнобедренных треугольников, конусообразных, эллипсообразных и т. д, Кольца

35 3 выполнены полыми с верхними 4 и нижними 5 удерживающими сетками. В полости колец расположен фильтруащий материал

6, например, пористые материалы, войлок, опилки, активировэнный уголь и т,д. В кольцэх 3, например„сетка 5 выполнена сьемной, при этом онэ фиксируется нэ кольцах при помощи винтов 7, под которые в кольцах выполнены отверстия с резьбой (не показано). Кольца снабжены кольцеобрэзными уп45 лотнениями 8. Диаметр колец соизмерим (меньше) с диаметром корпуса 1, э пористость и толщина фильтрующих элементов

6 в полостях колец уменьшается по мере приближения их к патрубку 9 для отвода

50 очищенной жидкости с корпуса, Кольца 3 закреплены в корпусе в виде блока, при этом каждое кольцо фиксируется в блоке при помощи средства, которые выполнено в виде присоединенных х наружной стенке корпуса 1 патрубков 10. Они установлены напротив отверстий 11 в корпусе 1. В пэтрубках установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения для контэктировэния с кольцами шарообразные. элементы 12, закрепленные нэ штоках 13, 1708390 имеющих резьбовое соединение с патрубками 10. Штоки 13 снабжены ручкой 14. Отверстия 11 соизмеримы (больше) с диаметром элементов 12. Корпус 1 снабжен средством для подачи очищаемой жидкости, которое выполнено в виде ряда патрубков 15, подсоединенных к общему коллектору 16 и корпусу напротив стыка соседних колец и снабженных запорной арматурой 17. Нижний торец корпуса выполнен в виде откидной крышки 18 с запорным приспособлением 19 и уплотнением (не показано). Над крышкой

18 к корпусу 1 подсоединен дренажный патрубок 20 с запорной арматурой 21. На верхнем торце корпуса 1 установлен манометр 22.

Фильтр работает следующим образом.

Устанавливаем кольца 3 в корпусе 1, при этом шарообразные элементы 12 выведены за пределы корпуса в полость патрубков 10 и кольца 3 без помех перемещают в нужной последовательности до упора в кольцеобразную перегородку 2. После чего блок колец стопорится нижними приспособлениями для фиксации колец, при этом штоки 13 ввинчиваются в патрубки 10 и перемещаются в полость корпуса 1 до контакта шарообразного элемента 12 с боковыми торцами колец 3.Так как кольца с профилем,выполненным, например,в виде равнобедренных треугольников, при ввинчивании штока 13 будут смещаться в сторону перегородки 2, Таким же образом, каждое кольцо поступательно сверху вниз фиксируется с уплотнением стыков между ними за счет упругой деформации уплотнения 8. Крышка

18 закрывается, на нижнем патрубке 15 открывается запорное приспособление 17 и очищаемая жидкость поступает в корпус 1 в зазор между крышкой 18 и нижним кольцом. Жидкость (например, сточные воды гальванических производств с маленьким расходом 1-2 м /ч; после обработки и осветления) фильтруется через водопроницаемые торцы 4 и 5 колец и фильтрующий материал 6, расположенные в их полостях.

При этом в фильтрующем материале 6 происходит задержание твердой фазы, находящейся в очищаемой жидкости. Мелкие фракции твердой фазы задерживаются фильтрующим материалом 6; расположенным в полости первого кольца 3, так как пористость уменьшается flo ходу движения жидкости. Более мелкие фракции твердой фазы задерживаются фильтрующим материалом, расположенным в вышележащих кольцах. Для получения жидкости с заданными параметрами возможна комбинация фильтровального элемента, например на входе полость кольца заполнена опилками, в следующей упругим пористым материа5

55 лом и на выходе активированным углем, при этом уголь помещается, например, между войлочными прокладками и т.д, Уменьшение пор в фильтрующих элементах по ходу движения жидкости увеличивает грязеемкость фильтра. B процессе фильтрации жидкости происходит кол ьматация пор фильтрующих материалов, при этом на входе в нижнее кольцо 3 на поверхности фильтрующего элемента образуется намывной слой твердой фазы или фильтрующий слой загрязняется эмульгированными примесями, что резко снижает скорость фильтрации.

Падение скорости фильтрации контролируется по манометру 22, фиксирующего падение давления жидкости на выходе из корпуса 1. С целью устранения этого недостатка отделяем нижнее кольцо 3 от блока колец. Для этого нижние штоки 13 с шарообразными элементами 12 выводятся за пределы внутренней поверхности корпуса 1 в полости патрубков 10. Кольцо 3 больше не фиксируется и под силой тяжести опускается.на дно корпуса 1. Однако под действием динамики фильтрационного потока жидкости кольцо может прижиматься к блоку колец. Для устранения такой возможности подачу очищаемой жидкости производим через пэтрубок 15, расположенный напротив стыка этого кольца с выше расположенным. При этом вентиль 17 на этом патрубке открывается, а вентиль 17 на ниже расположенном патрубке 15 закрывается. За счет избыточного давления в зазоре между боковыми торцами колец 3 и динамики подаваемого потока жидкости, направленного в стык колец, происходит его отделение от выше расположенного кольца, Отделенное кольцо опускается в донную часть корпуса

1, Процесс фильтрации продолжается, при этом через определенный интервал еремени на поверхности фильтрующего материала следующего кольца образуется намывной слой или фильтрующий слой загрязняется эмульгированными примесями (нефтепродукты, масла, жиры и т.д.). Производится процедура отделения этого кольца от блока колец и т.д, После кольматации, например, последнего кольца 3 (зависит от набора фильтрующего материала в блоке колец) подача очищаемой жидкости прекращается, кольцо 3 отделяется от перегородки

2 и опускается на нижележащие кольца. Остатки жидкости из корпуса 1 выпускаются через дренажный патрубок 20, Крышка 18 открывается, кольца вынимаются из полости корпуса 1, а взамен. устанавливаются новые и т.д.

Отработанные >, ольца вскрываются, загрязненный фильтровальный материал из1708390 влекается и отправляется на утилизацию (сжигание, захоронение и т.д.). Полости колец 3 заполняются новой порцией фильтровального материала, и они готовы для дальнейшей эксплуатации.

Расположение фильтрующего материала 6 в полости колец 3 позволяет производить ступенчатое отделение входного кольца с эакольматированным фильтрующим элементом от блока, а также способствует формированию этого блока путем фиксации жестких колец в корпусе 1.

Кроме того, это упрощает создание комбинированного фильтровального слоя с заданными параметрами при изменении состава очищаемой жидкости или изменении поставленной задачи при ее очистке.

Выполнение колец 3 с верхними 4 и нижними 5 удерживающими сетками способствует формированию потока очищаемой жидкости вдоль блока колец. При этом пористость и толщина фильтрующих элементов 6 в полостях колец уменьшается по мере приближения их к патрубку 9 для отвода жидкости, что увеличивает грязеемкость фильтра. Снижение толщины фильтрующих элементов объясняется тем, что по мере уменьшения пор в элементах 6 глубина кольматации их твердой фазой более крупной фракции, когда элемент в процессе фильтрации станет входным, будет уменьшаться, таким образом, должна уменьшаться и толщина этого слоя, так как после образования намывного слоя на поверхности элемента 6 или загрязнения эмульгированными примесями эффективность фильтрации падает и необходим отброс этого слоя..

Периодически отброс входного закольматированного фильтрующего слоя способ. ствует увелйчению грязеемкости фильтра, так как задержанный слой твердой фазы на поверхности фильтрующего слоя увеличивается по мере увеличения количества колец в их блоке.

Выполнение приспособления для фиксации колец в виде патрубков 10, установленных 1напротив отверстия 11 в корпусе 1, . и расположение в ней шарообразного элемента 12, закрепленного на штоке 13 с возможностью совместного возвратно-поступательного перемещения, обеспечивает возможность монтажа колец 3 в корпусе 1 (шаровой элемент в полости камеры), фиксацию колец в корпусе (шаровой элемент перемещен в полость корпуса 1 и при контакте с конусообразными торцами колец поджимает их к расположенному выше кольцу, при этом шарообразная форма элемента 12 способствует минимальному трению между ним и кольцом, что уменьшает усилия и время необходимые для фиксации колец), прекра5 щение фиксации колец при ее отделении от блока колец (шарообразный элемент перемещается в полость камеры). Все это способствует формированию блока колец и возможности периодического отделения от

10 него отдельных колец, Таким образом, фильтр для очистки жидкостей позволяет повысить удобство работы путем разделения фильтрующего элемента на отдельные слои по ходу движения

15 жидкости с возможностью быстрого создания фильтрующего слоя с заданными параметрами, периодического отброса входного закольматированного слоя в процессе фильтрации и извлечения этого слоя, упрощения

20 утилизации осадка; что увеличивает фильтроцикл и продолжительность работы фильтра, увеличивает его производительность и сокращает затраты на очистку от осадка, его обработку и утилизацию, позволяет при раэ25 ных составах жидкости комбинировать разные виды фильтрующих материалов для обеспечения высокого качества очистки жидкостей.

Формула изобретения

1.,©ильтр для очистки жидкостей, содержащий корпус, средства для подачи очищаемой и отвода очищенной жидкости, расположенный в корпусе вертикально пакет колец с размещенным между ними фильтрующим материалом и средство для последовательного извлечения колец, о тл и ч а ю шийся - тем, что, с.целью обеспечения удобства в эксплуатации, каждое кольцо снабжено удерживающими сетками, между которыми размещен фильтрующий материал, площадь сечения колец выполнена уменьшающейся к периферии, а средство для извлечения колец выполнено в виде присоединенных к наружной стенке корпуса патрубков и установленных в них с возможностью возвратно-поступательного перемещения штоков, имеющих на концах шарообразные элементы для контактирования с кольцами.

2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что кольца имеют в сечении вид равнобедренных треугольников, направленных вершинами к внутренней стенке корпуса.

3. Фильтр по п.1, отличающийся. тем, что средство для подачи очищаемой жидкости выполнено в виде патрубков, присоединенных к корпусу между кольцами.

4 . 2120

Фие. 2

Составитель Я. Боровой

Редактор О.Спесивых Техред M.Mîðãåíòàë К рр

Ко ектор Т. Палий

Заказ 380 н ям и отк ытиям при ГКНТ СССР

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, . р нт" r. Ужго од, ул.Гагарина, 101