Устройство для регенерации зернистой загрузки фильтра

 

Устройство предназначено для регенерации зернистой загрузки фильтра и может быть использовано при очистке жидкостей фильтрованием. Устройство для регенерации зернистой загрузки фильтра содержит промывной насос, трубчатую распределительную систему, сборные желобы, водосток, направляющие, ходовую тележку, электрифицированные лебедки, активатор, компрессор, воздухосборник, пневмодвигатель, четырехходовой и трехходовой распределители, датчики положения электрифицированных задвижек и запорного клапана, конечные переключатели, датчик уровня и блок управления с соответствующими связями, позволяющими активатору перемещаться возвратно-поступательно с заданной частотой в вертикальной плоскости и совершать заданное количество перемещений в горизонтальной плоскости. Изобретение позволяет повысить экономичность и качество регенерации загрузки. 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к устройствам для регенерации зернистой загрузки фильтра и может быть использовано при обработке хозяйственной, технической и сточной воды фильтрованием.

Известно устройство для регенерации зернистой загрузки фильтра, содержащее промывной насос, трубчатую распределительную систему, сборные желоба и водосток [1, рис. V. 22, с. 133]. Недостатком известного устройства является низкое качество регенерации и большой расход промывной воды, обусловленные малоэффективным воздействием на загрязнения зернистой загрузки фильтра.

Известно устройство, выбранное в качестве прототипа, содержащее направляющие, ходовую тележку, золотниковую коробку, напорный трубопровод, гидроцилиндр с поршнем и перфорированные трубы [2]. Недостатком известного устройства является большой расход воды.

Цель изобретения состоит в том, чтобы повысить экономичность и качество регенерации зернистой загрузки фильтра.

Предлагаемое техническое решение заключается в следующем: устройство для регенерации зернистой загрузки фильтра дополнительно снабжено балкой, электрифицированными лебедками, активатором, компрессором, воздухосборником, пневмодвигателем, четырехходовым и трехходовым распределителями, датчиками положения электрифицированных задвижек и запорного клапана, конечными переключателями, датчиком уровня, датчиками давления и блоком управления, причем электрифицированные лебедки тросами соединены с балкой и установлены с возможностью ее возвратно-поступательного перемещения по направляющим, жестко связанным с корпусом фильтра, активатор размещен на балке с возможностью вертикального возвратно-поступательного движения, шток пневмодвигателя жестко связан нижним концом с активатором, а верхним концом с четырехходовым распределителем, один датчик давления установлен на напорном трубопроводе промывного насоса, второй датчик давления установлен на воздухосборнике, третий датчик давления установлен на боковой стенке корпуса фильтра выше уровня зернистой загрузки, компрессор, четырехходовой и трехходовой распределители и пневмодвигатель соединены между собой, а электрифицированные задвижки, запорный клапан с электромагнитным приводом, датчики положения электрифицированных задвижек и запорного клапана с электромагнитным приводом, датчики давления и уровня соединены с блоком управления.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что оно содержит новые узлы со своими связями, позволяющими повысить экономичность и качество регенерации зернистой загрузки фильтра.

Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

На фиг. 1 представлен разрез предлагаемого устройства по сечению А-А на фиг. 3; на фиг. 2 - разрез по сечению Б-Б на фиг. 1; на фиг. 3 - вид по стрелке В на фиг. 1.

Устройство для регенерации зернистой загрузки фильтра содержит корпус 1, трубчатую систему 2, слой поддерживающей загрузки 3, зернистую загрузку 4, сборные желоба 5, трубопровод 6, электрифицированную задвижку 7, датчик положения 8, трубопровод 9, электрифицированную задвижку 10, датчик положения 11, трубопровод 12, электрифицированную задвижку 13, датчик положения 14, промывной насос 15, напорный трубопровод 16, электрифицированную задвижку 17, датчик положения 18, датчик давления 19, 20 и 21, компрессор 22, воздухосборник 23, запорный клапан с электромагнитным приводом 24, датчик положения 25, трубопровод 26, трехходовой распределитель 27, дроссели 28 и 29, четырехходовой распределитель 30, пневмодвигатель 31 диафрагменного типа одностороннего действия, пружину 32, активатор 33, балку 34, направляющие 35, электрифицированные лебедки 36 и 38, тросы 37 и 39 электрифицированных лебедок 36 и 38, конечные переключатели 40 и 41, датчик уровня 42 и блок управления 43.

Устройство для регенерации зернистой загрузки фильтра работает следующим образом.

При фильтровании фильтруемая вода по трубопроводу 6 через открытую электрифицированную задвижку 7 поступает на фильтр. Пройдя фильтрующую зернистую загрузку 4 сверху вниз и слой поддерживающей загрузки 3, вода освобождается от загрязнений, поступает в трубчатую распределительную систему 2, а затем через открытую электрифицированную задвижку 10 по трубопроводу 9 направляется потребителю.

При работе фильтрующая зернистая загрузка 4 загрязняется, гидравлическое сопротивление ее увеличивается и уровень воды в фильтре начинает повышаться. Как только он достигнет предельного своего значения, от датчика уровня 42 на блок управления 43 поступит сигнал на регенерацию зернистой загрузки 4. По команде с блока управления 43 закрываются электрифицированные задвижки 7 и 10 и при разрешающих сигналах от датчиков положения 8 и 11 запускается в работу промывной насос 15. Как только он выйдет на нормальный режим работы, датчик давления 19 подаст сигнал на блок управления 43 на открытие электрифицированных задвижек 17 и 13. При разрешающих сигналах от датчиков положения 18 и 14 вода промывным насосом 15 подается по напорному трубопроводу 16 в трубчатую распределительную систему 2, а из нее через слой поддерживающей загрузки 3 в зернистую загрузку 4, сборные желоба 5, и далее по трубопроводу 12 она отводится от фильтра. При этом зернистая загрузка 4 взвешивается, весовое давление пульпы в фильтре возрастает. Как только оно достигает заданного значения, от датчика давления 20 на блок управления 43 поступит сигнал на запуск в работу компрессора 22. Компрессор 22 запускается в работу и подает воздух в воздухосборник 23. Как только давление в воздухосборнике 23 достигнет заданного значения, от датчика давления 21 на блок управления 43 поступит сигнал на открытие запорного клапана с электромагнитным приводом 24. По команде с блока управления 43 запорный клапан с электромагнитным приводом 24 открывается и сжатый воздух из воздухосборника 23 через трехходовой распределитель 27 по трубопроводу 26 поступает в пневмодвигатель 31. Под действием сжатого воздуха диафрагма пневмодвигателя 31, преодолевая усилие пружины 32, прогибается вниз. Активатор 33, жестко связанный с нижним концом штока диафрагмы, также перемещается вниз. Верхний конец штока диафрагмы, жестко связанный с четырехходовым распределителем 30, при опускании вниз переключает четырехходовой распределитель 30, который через трехходовой распределитель 27 соединяет диафрагменную камеру пневмодвигателя 31 с атмосферой. В результате пружина 32 прогибает диафрагму в противоположную сторону, перемещая четырехходовой распределитель 30, который переключает трехходовой распределитель 27 в положение питания пневмодвигателя 31, и цикл продолжается. Благодаря жесткой связи четырехходового распределителя 30 с верхним штоком диафрагмы обеспечивается колебательное движение нижнего штока диафрагмы, а вместе с ним и активатора 33. Частота колебательных движений регулируется дросселями 28 и 29, установленными на входе в полость управления трехходового распределителя 27. Одновременно с открытием запорного клапана с электромагнитным приводом 24 приводится в действие одна из электрифицированных лебедок 36 или 38, например 36, которая будет наматывать трос 37 на свой барабан, перемещая тем самым балку 34 слева направо по направляющим 35 (ходовые тележки балки 34 на фиг. условно не показаны). Вместе с балкой 34 будет перемещаться и активатор 33, совершающий колебательные движения в вертикальной плоскости. Трос 39 электрифицированной лебедки 38 в это время будет беспрепятственно разматываться с барабана. Дойдя до своего правого крайнего положения, балка 34 воздействует на конечный переключатель 41, который выключает электрифицированную лебедку 36, а включает электрифицированную лебедку 38. Электрифицированная лебедка 38 посредством троса будет перемещать балку 34 справа налево. В конце своего хода балка 34 воздействует на переключатель 40, который выключает электрифицированную лебедку 38 и включает электрифицированную лебедку 36. Балка 34 снова будет перемещаться слева направо. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока балка 34 не выполнит заданное на пульте блока управления 43 число своих возвратно-поступательных движений, после чего блок управления 43 выдает команды на отключение работающей электрифицированной лебедки 36 или 38, промывного насоса 15, компрессора 22, на закрытие электрифицированных задвижек 17 и 13, запорного клапана с электромагнитным приводом 24 и при разрешающих сигналах от датчиков положения 18, 14 и 25 на открытие электрифицированных задвижек 7 и 10. При разрешающих сигналах от датчиков положения 8 и 11 регенерация зернистой загрузки закончена и фильтр переведен в режим фильтрования воды.

Таким образом, предлагаемое устройство активизирует регенерацию зернистой загрузки фильтра путем дополнительного механического воздействия активатора 33 на загрязнения. Это позволит повысить качество регенерации зернистой загрузки фильтра, и следовательно, увеличить фильтроцикл, значительно сократить время регенерации и расход промывной воды.

В качестве примера были выполнены расчеты основных показателей предлагаемого устройства для регенерации зернистой загрузки фильтра. Результаты расчетов представлены в таблице.

В предлагаемом устройстве для регенерации зернистой загрузки фильтра движение активатора 33 в вертикальной плоскости осуществляется с помощью пневмодвигателя 31 диафрагменного типа одностороннего действия. Наряду с пневмодвигателем 31 в устройстве при соответствующем обосновании могут быть использованы: сильфон, гидродвигатель диафрагменного типа одностороннего действия с источником питания от промывного насоса 15, электромеханический (кулачковый) и электромагнитный приводы.

В предлагаемом техническом решении предпочтение было отдано пневмодвигателю 31 диафрагменного типа одностороннего действия как наиболее простому, часто встречающемуся на практике, экономичному, безопасному в обслуживании и позволяющему регулировать частоту колебательных движений активатора 33 в широком диапазоне без переналадки оборудования.

Формула изобретения

Устройство для регенерации зернистой загрузки фильтра, содержащее промывной насос, задвижки, трубчатую распределительную систему, сборные желоба, водосток, направляющие и ходовую тележку, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено балкой, электрифицированными лебедками, активатором, компрессором, воздухосборником, пневмодвигателем, четырехходовым и трехходовым распределителями, датчиками положения электрифицированных задвижек и запорного клапана с электромагнитным приводом, конечными переключателями, датчиком уровня, датчиками давления и блоком управления, причем электрифицированные лебедки тросами соединены с балкой и установлены с возможностью ее возвратно-поступательного перемещения по направляющим, жестко связанным с корпусом фильтра, активатор размещен на балке с возможностью вертикального возвратно-поступательного движения, шток пневмодвигателя жестко связан нижним концом с активатором, а верхним концом с четырехходовым распределителем, один датчик давления установлен на напорном трубопроводе промывного насоса, второй датчик давления установлен на воздухосборнике, третий датчик давления установлен на боковой стенке корпуса фильтра выше уровня зернистой загрузки, компрессор, четырехходовой и трехходовой распределители и пневмодвигатель соединены между собой, а электрифицированные задвижки, запорный клапан с электромагнитным приводом, датчики положения электрифицированных задвижек и запорного клапана с электромагнитным приводом, датчики давления и уровня соединены с блоком управления.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4