Самоочищающийся фильтр

 

Изобретение относится к фильтрам для очистки жидкостей и может быть использовано для очистки растительных масел или природных и сточных вод. Самоочищающийся фильтр содержит корпус, внутри которого размешена фильтрующая перегородка и расположенная над ней пластина. Пластина и перегородка установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения в противоположные стороны с различными интервалами и скоростями прямого и обратного ходов. Изобретение позволяет осуществить высокую степень очистки жидкостей. 1 ил.

Изобретение относится к технике очистки жидкости фильтрованием и может быть использовано в масло-жировой промышленности при первичной очистке растительных масел, а также в других отраслях промышленности при очистке речной, технической и оборотной воды.

Известны самоочищающиеся фильтры, состоящие из корпуса, входного и выходного патрубков, фильтрующей перегородки и механизма привода, регенерация которых происходит под действием центробежных сил, возникающих при сообщении фильтрующим перегородкам вращательного движения, продувкой фильтрующих перегородок воздухом или паром в направлении, противоположном движению фильтруемой жидкости с предварительным удалением из фильтра жидкости и др. (Щербаков В.Г. Технология получения растительных масел. М.: Колос, 1992).

Недостатком данных фильтров является необходимость остановки фильтрации при очистке.

За прототип взят самоочищающийся фильтр, содержащий корпус с крышкой, камеры исходной и осветленной жидкости с патрубками, фильтрующую перегородку, прикрепленную своими основаниями к днищу и крышке фильтра с помощью гибких подвесов, а днище выполнено в виде наклонных мембран, соединенных с устройством для обезвоживания шлама, устройства для регенерации перегородки и удаления шлама. Вал с ротором установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения (авт. св. СССР N 1699514 A2, 1991) Недостатком данной конструкции является то, что процесс очистки фильтрующей перегородки от осевшего на нее шлама производится не по всей поверхности одновременно, а по мере перемещения вращающегося ротора вдоль перегородки, что приводит к снижению производительности фильтра и влияет на качество очистки.

Предлагаемая конструкция самоочищающегося фильтра состоит из корпуса с установленной на подвесе фильтрующей перегородкой и пластиной.

Новым является то, что в корпусе установлены с возможностью возвратно-поступательного движения шток с жестко закрепленной к нему пластиной и втулка с жестко закрепленной к ней фильтрующей перегородкой, над которыми находится комбинированный кулачок, состоящий из трех кулачков, причем средний повернут на 180^o по отношению к крайним кулачкам, замыкание которых с втулкой осуществляется пружиной сжатия, установленной между корпусом и втулкой, а замыкание со штоком осуществляется пружинами растяжения, установленными между корпусом и пластиной.

Конструкция фильтра позволяет осуществлять высокую степень очистки. Фильтрующая перегородка и пластина установлены с возможностью совершать колебательные движения в противоположных направлениях с заданным законом движения: прямой ход - выстой - обратный ход. Профиль кулачков обеспечивает различные скорости и интервалы прямого (рабочего) и обратного ходов пластины и фильтрующей перегородки: при прямом ходе их скорость выше, а интервал меньше, чем при обратном.

На чертеже изображен самоочищающийся фильтр, общий вид, разрез.

Фильтр содержит корпус 1 с входным патрубком 2. Внутри корпуса 1 соосно с ним установлена фильтрующая перегородка 3, выполненная в виде кольца с фильтротканью, прикрепленная к корпусу 1 гибким подвесом 4 и пластина 5, жестко соединенная со штоком 6. Фильтрующая перегородка 3 жестко соединена с втулкой 7. Над штоком 6 и втулкой 7 установлен комбинированный кулачок 8, состоящий из трех отдельных кулачков, причем средний кулачок повернут относительно крайних на 180^o. Посредством вала с электродвигателем (на чертеже не показан) комбинированный кулачок 8 совершает вращательное движение. Для замыкания пар кулачок - шток и кулачок - втулка служат соответственно две пружины растяжения 9 и пружина сжатия 10. Отвод осветленной жидкости производится через патрубок 11. Отвод шлама производится через патрубок 12 с дальнейшим его уплотнением в устройстве 13. Отделенная от шлама жидкость через патрубок 14 поступает в патрубок 2 исходной жидкости, а шлам - на дальнейшую переработку.

Самоочищающийся фильтр работает следующим образом. Исходная загрязненная жидкость поступает в корпус 1 через патрубок 2, проходит через фильтрующую перегородку 3 в камеру 15 осветленной жидкости и отводится из фильтра через патрубок 11.

Взвешенные в исходной жидкости частицы начинают оседать на ячейках сетки фильтрующей перегородки 3. Одновременно включается электродвигатель привода комбинированного кулачка 8, который, воздействуя через шток 6 и втулку 7 на пластину 5 и фильтрующую перегородку 3 соответственно, вынуждает их совершать колебательные движения в противоположном друг от друга направлении с заданным законом движения: прямой ход - выстой - обратный ход. Профиль кулачков обеспечивает различные скорости и интервалы прямого (рабочего) и обратного ходов пластины и фильтрующей перегородки: при прямом ходе их скорости выше, а интервал меньше, чем при обратном.

Процесс разделения суспензии на поверхности фильтрующей перегородки происходит следующим образом. В какой-то момент времени под действием комбинированного кулачка 8 фильтрующая перегородка 3 перемещается вниз, а пластина 5 под действием пружин 9 - вверх. Поскольку, в этом случае, направление движения суспензии противоположно направлению перемещения перегородки, частицы отлагаются на ее поверхности, уменьшая эффективное сечение ячеек. Движение пластины 5 вверх также способствует засасыванию суспензии через фильтрующую перегородку 3. При этом скорости перегородки 3 и пластины 5, зависящие от профилей комбинированного кулачка 8, имеют небольшие значения.

При дальнейшем вращении комбинированного кулачка 8 пластина 5 и фильтрующая перегородка 3 перемещаются навстречу друг другу. Профили комбинированного кулачка 8 обеспечивают скорости их перемещений несравненно выше скорости потока суспензии, в результате чего давление под фильтрующей перегородкой 3 резко понижается. Под действием разрежения и опускающейся пластины 5 осветленная жидкость проходит с большей скоростью через фильтрующую перегородку 3. Этот обратный поток, сопровождающийся гидравлическим ударом, вымывает частицы из ячеек перегородки. Следующим этапом является выстой комбинированного кулачка, когда пластина 5 и перегородка 3 находятся в неподвижном состоянии, что дает частицам возможность оседать на дно фильтра под действием гравитационных сил.

Таким образом, процесс отделения твердой фазы от жидкой на поверхности фильтрующей перегородки протекает в три этапа: разделения твердой и жидкой фаз при удалении пластины и перегородки друг от друга, регенерация перегородки при взаимном их сближении и оседание частиц под действием гравитационных сил, когда пластина и перегородка неподвижны.

Формула изобретения

Самоочищающийся фильтр, содержащий корпус, внутри которого размещена фильтрующая перегородка, отличающийся тем, что фильтрующая перегородка жестко соединена с втулкой, а имеющаяся над ней пластина - со штоком, причем установлены они с возможностью возвратно-поступательного движения в противоположные стороны с различными интервалами и скоростями прямого и обратного ходов, которое обеспечивает взаимодействующий с ними и установленный над корпусом комбинированный кулачок, состоящий из трех кулачков, при этом средний кулачок повернут на 180^o по отношению к крайним, замыкание среднего кулачка с штоком осуществляется двумя пружинами растяжения, находящимися между корпусом и пластиной, а крайних с втулкой - пружиной сжатия, расположенной между корпусом и втулкой.

РИСУНКИ

Рисунок 1