Фильтрующее устройство – .

Фильтрующее устройство

 

Изобретение предназначено для очистки природных и сточных вод и может быть использовано в очистных сооружениях в качестве ступени глубокой доочистки обрабатываемой среды от нерастворимых веществ в различных отраслях промышленности и коммунального хозяйства. Фильтрующее устройство содержит корпус с верхней и нижней крышками и установленными в нем распределительной системой, сообщенной с патрубком подвода обрабатываемой среды, дренажной системой, сообщенной с патрубком отвода обработанной среды и устройством для выгрузки фильтрующей загрузки, выполненным в виде патрубка подвода воды, сообщенного с соплом, ось которого совпадает с осью конфузора. Фильтрующее устройство включает в себя также гидроциклон с патрубком отвода шлама и подвода фильтрующей загрузки, сообщенного с патрубком отвода устройства для выгрузки фильтрующей загрузки, и насос высокого давления с нагнетательным патрубком. Фильтрующее устройство снабжено двумя дополнительными патрубками, первый из которых установлен на патрубке отвода дренажной системы и второй - на верхней крышке корпуса, а конфузор снабжен диффузором, входное отверстие которого сообщено с выходным отверстием конфузора, и выходное - с патрубком отвода фильтрующей загрузки, при этом выходное сечение сопла выполнено в виде круглого отверстия, установленного с зазором напротив входного отверстия конфузора. При этом сопло снабжено механизмом для перемещения его вдоль оси до полного перекрытия им входного отверстия конфузора, нагнетательный патрубок насоса высокого давления сообщен с патрубком подвода сопла, шламовый патрубок гидроциклона сообщен со вторым дополнительным патрубком, установленным на верхней крышке корпуса, а первый дополнительный патрубок, установленный на патрубке отвода дренажной системы, сообщен с источником сжатого воздуха. Фильтрующее устройство может быть дополнительно снабжено устройством обработки в пульсирующих полях, входной патрубок которого сообщен с патрубком отвода фильтрующей загрузки, а выходной - с патрубком подвода фильтрующей загрузки гидроциклона. Предлагаемое фильтрующее устройство позволяет производить гарантированную эффективную очистку зернистой фильтрующей загрузки, в результате которой с поверхности зерен полностью смываются все загрязнения, разрушать агломераты зерен фильтрующей загрузки и при этом сократить на 50-55% расход промывной воды. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области очистки природных и сточных вод и может быть использовано в очистных сооружениях в качестве ступени глубокой доочистки обрабатываемой среды от нерастворимых веществ в различных отраслях промышленности и коммунального хозяйства.В процессе фильтрования природных и сточных вод через зернистую загрузку происходит ее забивание извлеченными из воды загрязнениями. В результате этого резко повышается гидравлическое сопротивление загрузки и, как следствие, снижается эффективность очистки обрабатываемой среды за счет выноса уже задержанных фильтрующим устройством загрязнений, а его производительность значительно снижается. Для исключения этого явления обычно производят периодическую промывку фильтрующей загрузки обратным током воды или воды и воздуха (см., например, СниП 2.04.02-84. Водоснабжение. Наружные сети. - М.: Стройиздат, 1985 г.). Отмывка задержанных фильтрующей загрузкой загрязнений осуществляется, во первых, в результате смыва их с поверхности зерен потоком воды и, во-вторых, за счет трения частиц друг о друга. То есть эффективность отмывки загрузки определяется сдвиговыми усилиями, возникающими на поверхности зерен загрузки. Условия эффективного протекания указанных процессов определяются интенсивностью подачи промывной воды и режимом течения потока воды с загрузкой. Однако, как показывает опыт эксплуатации фильтров с зернистой загрузкой, в различных условиях их работы интенсивность режимов промывки этими способами не гарантирует, что через какое-то время (обычно через 3-4 месяца, а иногда и раньше) не образуются агломераты частиц фильтрующей загрузки, сцепленные между собой задержанными загрязнениями. Поскольку эти агломераты не разрушаются в процессе промывки указанными способами, создается ситуация, при которой в массе фильтрующей загрузки образуются монолитные зоны, которые теряют фильтрующие свойства. В этом случае обрабатываемая среда будет проходить мимо этих зон, что приводит к нарушению гидродинамического режима фильтрации, в результате чего резко снижается эффективность ее очистки.Для устранения образования монолитных зон в фильтрующей загрузке используют различные технические решения, позволяющие производить промывку загрузки от задержанных загрязнений с большей интенсивностью, чем позволяет промывка традиционными методами.Известно фильтрующее устройство, в корпусе которого над фильтрующей загрузкой устанавливают насос, входной и выходной патрубки которого сообщены с пространством над загрузкой. При этом входной патрубок забирает воду из верхней части надзагрузочного пространства, а выходной патрубок расположен на некотором расстоянии над уровнем загрузки (см. Патент РФ №2072882, кл. В 01 D 24/46, Бюл. №4, 1997 г. (аналог)).Интенсификация процесса очистки фильтрующей загрузки в этом устройстве, по мнению авторов, достигается за счет того, что создается определенный режим циркуляции загрузки при подаче воды сверху на ее центральную часть.Однако в этом случае, так же, как и в устройствах, использующих традиционные методы промывки, "ожижение" загрузки осуществляется с одинаковой интенсивностью подачи (или циркуляции воды). В самом деле, при обработке загрузки в корпусе фильтрующего устройства при одних и тех же размерах корпуса и объемах загрузки, интенсивность подачи воды должна быть одной и той же, в противном случае, при ее увеличении, возможен вынос зерен загрузки через устройство для отвода промывной воды. Таким образом, это устройство не позволяет повысить эффективность процесса промывки фильтрующей загрузки по сравнению с известными традиционными.Отмеченные выше недостатки технических решений промывки заработанной фильтрующей зернистой загрузки частично устраняются в фильтрующем устройстве, содержащем гидроэлеватор, установленный внутри корпуса устройства, при этом выходной патрубок гидроэлеватора сообщен с полостью корпуса, расположенной над фильтрующей загрузкой, а сопло, через которое подают воду под высоким давлением, и входное отверстие конфузорной части эжектора гидроэлеватора расположены в загрузке, в нижней части корпуса (см. В.А.Клячко, И.Э.Апельцин. Очистка природных вод. - М.: Стройиздат, 1971 г., с.225, рис. VIII-9 (аналог)).В этом устройстве промывка фильтрующей загрузки осуществляется следующим образом. Производят "ожижение" фильтрующей загрузки подачей промывной воды через дренажную систему снизу вверх и производят циркуляцию фильтрующей загрузки при помощи гидроэлеватора. При этом струя воды, вытекающая из сопла, захватывает фильтрующую загрузку и эжектирует ее в конфузорную часть гидроэлеватора. Поскольку скорость потока обрабатываемой среды в гидроэлеваторе достигает 500-800 м/ч, то в этом случае интенсивность промывки увеличивается почти на порядок, в результате чего эффективность отмывки загрязнений с фильтрующей загрузки возрастает.Однако это устройство не позволяет получить наибольший эффект отмывки фильтрующей загрузки. В самом деле, поток, протекающий через гидроэлеватор, имеет концентрацию зерен загрузки порядка 15-20%, т.е. зерна находятся в потоке воды. В этом случае эффективность промывки возрастает главным образом за счет скорости потока, поскольку при указанной выше концентрации загрузки в потоке соударение зерен друг с другом будет носить случайный характер и эффективность этого фактора будет небольшой. Следует также отметить, что возрастание эффективности отмывки загрузки за счет скорости потока будет тоже небольшое, поскольку и поток воды, и поток загрузки движутся в одну сторону, то сдвиговые напряжения на поверхности зерен загрузки увеличиваются незначительно. Кроме того, вход в конфузорную часть гидроэлеватора в этом устройстве остается открытой и во время рабочего режима фильтрации. При этом возможно попадание загрузки в конфузорную часть и уплотнение ее в ней. В этом случае возможна такая ситуация, что поток воды, вытекающий из сопла, не сможет пробить эту уплотненную в конфузоре загрузку, и гидроэлеватор не будет работать.Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является фильтрующее устройство, содержащее корпус с верхней и нижней крышками и установленными в нем распределительной системой, сообщенной с патрубком подвода обрабатываемой среды, дренажной системой, сообщенной с патрубком отвода обработанной среды и устройством для выгрузки фильтрующей загрузки. Устройство для выгрузки фильтрующей загрузки выполнено в виде патрубка подвода воды, сообщенного с соплом, ось которого совпадает с осью конфузора, выходное отверстие которого сообщено с патрубком отвода фильтрующей загрузки. Фильтрующее устройство снабжено также гидроциклоном, с патрубками отвода шлама и подвода фильтрующей загрузки, и насосом высокого давления с нагнетательным патрубком (см. Патент РФ, №2121863, кл. В 01 D 24/08, Бюл. №32, 1998 г. (прототип)).В этом устройстве удается повысить эффективность промывки фильтрующей загрузки за счет того, что в гидроциклоне имеет место такой режим течения потока воды и загрузки, при котором зерна загрузки постоянно трутся друг о друга, в результате чего на их поверхностях возникают очень высокие сдвиговые напряжения. По мнению авторов этого устройства, указанное выше можно получить, подавая поток воды и фильтрующей загрузки за счет перепада давлений в корпусе фильтра и в корпусе гидроциклона. Давление в корпусе гидроциклона в предлагаемом фильтрующем устройстве определяется сопротивлением в патрубке отвода шлама и в патрубке отвода промывной воды. Как следует из конструкции фильтрующего устройства, сопротивление в патрубке отвода шлама практически соответствует давлению в корпусе. В этом случае весь поток воды с загрузкой будет удаляться из гидроциклона через патрубок отвода промывной воды, разделения загрузки и воды происходить не будет, и гидроциклон быстро забьется фильтрующей загрузкой. На этот случай в конструкции фильтрующего устройства предусмотрен насос высокого давления, который подает воду в патрубок отвода фильтрующей загрузки из корпуса. Однако при такой подаче воды высокого давления в гидроциклон поток этой воды запирает поток воды с фильтрующей загрузкой, подаваемый из корпуса, сам частично может попадать в корпус фильтрующего устройства, а основной частью поступает в гидроциклон. В результате фильтрующая загрузка не сможет подаваться в гидроциклон для очистки. Таким образом, это фильтрующее устройство не обеспечивает отмывку фильтрующей загрузки от загрязнений, задержанных в рабочем режиме фильтрования.Целью настоящего изобретения является повышение эффективности промывки фильтрующей загрузки.
Указанная цель достигается в фильтрующем устройстве, содержащем корпус с верхней и нижней крышками и установленными в нем распределительной системой, сообщенной с патрубком подвода обрабатываемой среды, дренажной системой, сообщенной с патрубком отвода обработанной среды и устройством для выгрузки фильтрующей загрузки, выполненным в виде патрубка подвода воды, сообщенного с соплом, ось которого совпадает с осью конфузора, гидроциклон с патрубком отвода шлама и подвода фильтрующей загрузки, сообщенного с патрубком отвода устройства для выгрузки фильтрующей загрузки, и насос высокого давления с нагнетательным патрубком. Фильтрующее устройство снабжено двумя дополнительными патрубками, первый из которых установлен на патрубке отвода дренажной системы и второй - на верхней крышке корпуса, а конфузор снабжен диффузором, входное отверстие которого сообщено с выходным отверстием конфузора, и выходное - с патрубком отвода фильтрующей загрузки, при этом выходное сечение сопла выполнено в виде круглого отверстия, установленного с зазором напротив входного отверстия конфузора. При этом сопло снабжено механизмом для перемещения его вдоль оси до полного перекрытия им входного отверстия конфузора, нагнетательный патрубок насоса высокого давления сообщен с патрубком подвода сопла, шламовый патрубок гидроциклона сообщен со вторым дополнительным патрубком, установленным на верхней крышке корпуса, а первый дополнительный патрубок, установленный на патрубке отвода дренажной системы, сообщен с источником сжатого воздуха.Фильтрующее устройство может быть дополнительно снабжено устройством обработки в пульсирующих полях, входной патрубок которого сообщен с патрубком отвода фильтрующей загрузки, а выходной - с патрубком подвода фильтрующей загрузки гидроциклона.Предлагаемое фильтрующее устройство приведено на фиг.1; на фиг.2 - вариант выполнения фильтрующего устройства с устройством обработки в пульсирующих полях.Фильтрующее устройство содержит корпус 1 с верхней 2 и нижней 3 крышками. В корпусе 1 установлены распределительная система 4, сообщенная с патрубком 5 подвода обрабатываемой среды, дренажная система 6, сообщенная с патрубком 7 отвода обработанной среды и устройство для выгрузки фильтрующей загрузки. Это устройство выполнено в виде патрубка 8 подвода воды, сообщенного с соплом 9, ось которого совпадает с осью конфузора 10, выходное отверстие которого сообщено с входным отверстием диффузора 11, выходное отверстие которого сообщено с патрубком 12 отвода фильтрующей загрузки. В фильтрующее устройство входит гидроциклон 13 с патрубками 14 и 15 отвода шлама и подвода фильтрующей загрузки соответственно, при этом патрубок 15 подвода фильтрующей загрузки сообщен с патрубком отвода 12 устройства для выгрузки фильтрующей загрузки. Оно включает в себя также насос 16 высокого давления с нагнетательным патрубком 17. Фильтрующее устройство снабжено двумя дополнительными патрубками 18 и 19, первый из которых установлен на патрубке отвода 7 дренажной системы 6 и второй - на верхней крышке 2 корпуса 1. Выходное сечение сопла 9 выполнено в виде круглого отверстия, установленного с зазором напротив входного отверстия конфузора 10. Сопло 9 снабжено механизмом 20 для перемещения его вдоль оси до полного перекрытия им входного отверстия конфузора 10, а нагнетательный патрубок 17 насоса высокого давления 16 сообщен с патрубком подвода 8 сопла 9. Шламовый патрубок 14 гидроциклона 13 сообщен с дополнительным патрубком 19, установленным на верхней крышке 2 корпуса 1, а патрубок 18, установленный на патрубке отвода 7 дренажной системы 6, сообщен с источником сжатого воздуха 21.Для повышения эффективности очистки зерен загрузки при промывке фильтрующее устройство может быть снабжено устройством 22 для обработки фильтрующей загрузки в пульсирующих полях. При этом входной патрубок 23 устройства 22 сообщен с патрубком 12 отвода фильтрующей загрузки, а выходной патрубок 24 - с патрубком 15 подвода фильтрующей загрузки в гидроциклон 13.Фильтрующее устройство работает следующим образом.В рабочем режиме обрабатываемая среда поступает через патрубок 5 в распределительную систему 4, которая равномерно распределяет ее по сечению корпуса 1. Проходя через фильтрующую загрузку 25, обрабатываемая среда очищается от нерастворимых загрязнений. Очищенная среда через дренажную систему 6 поступает в патрубок 7 отвода обработанной среды и далее подается либо на дальнейшую очистку, либо на повторное использование, либо на сброс в канализацию или в водоем (на фиг.1 и 2 не показаны). Загрязненная во время рабочего режима фильтрующая загрузка 25 промывается следующим образом. Закрывают задвижки 26 и 27 на трубопроводе отвода обработанной среды и трубопроводе подачи обрабатываемой среды соответственно и одновременно открывают задвижку 28 на трубопроводе сброса промывной воды в канализацию или в систему очистки промывных вод (на фиг.1 и 2 не показаны). Открывают задвижку 29 на трубопроводе подачи сжатого воздуха и производят с его помощью "сжижение" фильтрующей загрузки. Во время рабочего режима фильтрования сопло 9 перекрывает входное отверстие конфузора 10.В режиме промывки, после того как произошло "ожижение" фильтрующей загрузки, включают в работу насос высокого давления 16, который подает воду из резервуара 30 в сопло 9. После этого перемещают сопло 9 вниз, в результате чего открывается входное отверстие конфузора 10. Струя воды, вытекающая из сопла 9, эжектирует "ожиженную" фильтрующую загрузку и направляет ее в конфузор 10. Поскольку в устройстве конфузор-диффузор трехфазная система вода-воздух-фильтрующая загрузка движется с большой скоростью в ограниченном пространстве, причем в развитом турбулентном режиме течения, то на поверхности зерен фильтрующей загрузки будут действовать повышенные сдвиговые усилия, которые производят первичную очистку загрузки.Далее, попадая в гидроциклон 13, поток воды, воздуха и фильтрующей загрузки приобретает режим течения, при котором зерна загрузки интенсивно трутся друг о друга, в результате чего на их поверхностях возникают значительные сдвиговые усилия, которые эффективно разрушают и удаляют с поверхности зерен прилипшие на них загрязнения. Зерна загрузки, очищенные от загрязнений, через патрубок 14 отвода шлама гидроциклона 13 поступают в корпус 1 фильтрующего устройства. Промывная вода с отмытыми загрязнениями отводится по трубопроводу отвода промывной воды из гидроциклона либо в канализацию, либо в систему очистки промывных вод, где она очищается и используется повторно. Перед окончанием промывки фильтрующей загрузки перемещают сопло 9 при помощи механизма 20 вверх до полного закрытия входного отверстия конфузора 10. После этого закрывают задвижку 29 и прекращают подачу воздуха. Фильтрующее устройство готово к работе. В некоторых случаях, при работе с особо загрязненными средами для вытеснения оставшихся в фильтрующей загрузке загрязнений через патрубок 7 и дренажную систему 6 подают промывную воду с расходом, рекомендуемым традиционными методами промывки. В этих же случаях используют устройство 22 для обработки фильтрующей загрузки в пульсационных полях, что позволяет дополнительно повысить эффективность отмывки фильтрующей загрузки.Предлагаемое фильтрующее устройство позволяет производить гарантированную эффективную очистку зернистой фильтрующей загрузки, в результате которой с поверхности зерен полностью смываются все загрязнения, разрушать агломераты зерен фильтрующей загрузки и при этом сократить на 50-55% расход промывной воды.

Формула изобретения

1. Фильтрующее устройство, содержащее корпус с верхней и нижней крышками и установленными в нем распределительной системой, сообщенной с патрубком подвода обрабатываемой среды, дренажной системой, сообщенной с патрубком отвода обработанной среды и устройством для выгрузки фильтрующей загрузки, выполненным в виде патрубка подвода воды, сообщенного с соплом, и патрубка отвода фильтрующей загрузки, гидроциклон с патрубком отвода шлама и патрубком подвода фильтрующей загрузки, сообщенным с патрубком отвода устройства для выгрузки фильтрующей загрузки, и насос высокого давления с нагнетательным патрубком, отличающееся тем, что оно снабжено двумя дополнительными патрубками, конфузором с диффузором, при этом входное отверстие диффузора сообщено с выходным отверстием конфузора, а выходное - с патрубком отвода фильтрующей загрузки, ось сопла совпадает с осью конфузора, а выходное сечение сопла выполнено в виде круглого отверстия, установленного с зазором напротив входного отверстия конфузора, причем сопло снабжено механизмом для перемещения его вдоль оси до полного перекрытия им входного отверстия конфузора, нагнетательный патрубок насоса высокого давления сообщен с патрубком подвода сопла, шламовый патрубок гидроциклона сообщен со вторым дополнительным патрубком, установленным на верхней крышке корпуса, а первый дополнительный патрубок, установленный на патрубке отвода дренажной системы, сообщен с источником сжатого воздуха.2. Фильтрующее устройство по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено устройством для обработки фильтрующей загрузки в пульсационных полях, входной патрубок которого сообщен с патрубком отвода фильтрующей загрузки, а выходной - с патрубком подвода фильтрующей загрузки гидроциклона.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

NF4A Восстановление действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение

Дата, с которой действие патента восстановлено: 27.10.2008

Извещение опубликовано: 27.10.2008        БИ: 30/2008

NF4A Восстановление действия патента

Дата, с которой действие патента восстановлено: 10.03.2012

Дата публикации: 10.03.2012


findpatent.ru

7. Устройство фильтров

Одной из основных характеристик, используемых для классификации фильтров, является периодичность или непрерывность их действия, в связи с чем они подразделяются на фильтры периодического и непре­рывного действия. Для осуществления процессов фильтрова­ния с образованием осадка применяют как периодически, так и непрерывно действующие фильтры. Для проведения процессов фильтрования с заку­пориванием пор используют фильтры периодического действия. На филь­трах периодического действия осуществляют любой режим фильтрования, на фильтрах непрерывного действия практически — лишь режим фильтрования при постоянной разности давлений. Для производств малой мощности при большом ассортименте выпускаемых продуктов могут быть рекомендованы фильтры периодического действия. Для производств большой мощности и производств с непрерывным технологическим про­цессом необходимы фильтры непрерывного действия.

По способу создания разности давлений фильтровальное оборудование может быть подразделено на фильтры, работающие под вакуумом, и фильтры, работающие под давлением. В ряде случаев фильтр, в основе действия которого лежит определенный принцип, может рабо­тать и под вакуумом, и под давлением при соответствующем изменении его конструкции. По конструктивным соображениям целесообразно использовать, где это возможно, фильтры, работающие под вакуумом, поскольку фильтры, работающие под давлением должны быть механи­чески более прочными. Однако в тех случаях, когда осадок обладает суще­ственным гидравлическим сопротивлением, но не слишком большой сжи­маемостью, целесообразно применять фильтры, работающие под давле­нием.

Принята также классификация по взаимному направлению силы тяже­сти и движения фильтрата. Такая классификация основана на том, что для проведения процессов фильтрования и создания оптимальных усло­вий для работы фильтров большое значение имеют процессы осаждения твердых частиц суспензии под действием силы тяжести. В соответствии с этой классификацией различают фильтры с противоположными (угол 180°), совпадающими (угол 0°) и перпендикулярными (угол 90°) направ­лениями силы тяжести и движения фильтрата.

Число конструкций фильтровального оборудования очень велико. Ниже будут рассмотрены принцип действия и основные особенности лишь некоторых наиболее распространенных типов фильтров.

Нутч-фильтры. Нутч представляет собой наиболее простой фильтр периодического действия, работающий под вакуумом или давлением, в котором направления силы тяжести и движения фильтрата совпадают.

Нутч, работающий под вакуумом, изготавливается в виде прямоугольного или круглого открытого резервуара с плоским или выпуклом дном, над которым на некотором расстоянии находится ложное дно, предназначенное для поддержания горизонтальной филь­тровальной перегородки. Суспензия заливается на нутч сверху и в про­странстве под ложным дном создается вакуум, в результате чего жидкая фаза суспензии проходит в виде фильтрата сквозь фильтровальную пере­городку и удаляется из нутча, а твердая фаза суспензии в виде осадка накапливается на этой перегородке. Преимуществом такого нут­ча является простота конструкции, а недостат­ком — необходимость удаления осадка вруч­ную.

Существует несколько более сложных конструктивных модификаций описанного нутча, разработанных с целью исключить удаление осадка из нутча вручную. К их числу относятся: опрокидывающийся нутч, нутч с откид­ным дном и нутч с поднимающейся мешалкой, при помощи которой осадок взмучивается и удаляется из фильтра в виде суспензии.

Однако эти изменения не разрешили полностью вопрос о рациональном способе удаления осадка из нутча: ручной труд отчасти сохранился; увеличилась высота помещения в связи с устройством бункеров (для приема осадка с опрокидывающегося нутча) и поднимающихся мешалок; возможность удаления осадка в виде суспензии ограничена.

О

Рис. V-10.Нутч, работающий под давлением до 3 атм.

1 – корпус; 2 – турбина; 3 - съемная крышка; 4 – фильтрующее дно; 5 – фильтровальная перегородка; 6 – опорная перегородка; 7 – защитная сетка; 8 – колцевая перегородка; 9 – штуцер для подачи суспензии; 10 – штуцер для подачи сжатого воздуха; 11 – штуцер для удаления фильтрата; 12 – предохранительный клапан

Рис. V-10.Нутч, работающий под давлением до 3 атм.

1 – корпус; 2 – турбина; 3 - съемная крышка; 4 – фильтрующее дно; 5 – фильтровальная перегородка; 6 – опорная перегородка; 7 – защитная сетка; 8 – колцевая перегородка; 9 – штуцер для подачи суспензии; 10 – штуцер для подачи сжатого воздуха; 11 – штуцер для удаления фильтрата; 12 – предохранительный клапан

дна из конструкцийнутча, рабо­тающего под давлением не бо­лее 3 am, показана на рис. V-10. Нутч состоит из корпуса 1 с рубашкой 2, съемной крышки 3 и перемещающегося дна 4; фильтровальная пе­регородка 5, расположенная на опорной пере­городке 6, представляет собой, ткань или слой волокон (в последнем случае над перегородкой 5 помещают защитную сетку 7). Над фильтровальной перегородкой находится кольцевая перегородка 8 высотой 150 мм, поддерживающая осадок во время его выгрузки. Обе перегородки укреплены на дне нутча, которое для удаления осадка опускается на 200 мм и поворачи­вается на такой угол, чтобы осадок можно было снять с фильтровальной перегородки вручную. Для подачи суспензии и сжатого воздуха служат штуцера 9 и 10, для удаления фильтрата — штуцер 11; фильтр снабжен также предохранительным клапаном 12.

В простейшем случае цикл работы на описанном нутче состоит из сле­дующих операций:

  • наполнение нутча суспензией;

  • разделение суспензии под давлением сжатого газа;

  • удаление осадка с фильтровальной пере­городки и регенерация последней. Такие нутчи имеют диаметр до 1 м и емкость до 0.5 м3.

Достоинством всех нутчей является возможность равномерной и пол­ной промывки осадка, поскольку промывная жидкость может быть рав­номерно распределена по всей его поверхности в необходимом количестве. Общий недостаток нутчей — относительно большая занимаемая ими площадь помещения, приходящаяся на 1 м2 поверхности фильтро­вания.

В настоящее время сохранили значение лишь сравнительно небольшие нутчи, которые используются для лабораторных и полузаводских работ, а также для разделения суспензий в производствах малой мощности.

Фильтрпрессы. Фильтром периодического действия, работающим под давлением, является фильтрпресс с вертикальными рамами (плиточно-рамный фильтрпресс), в котором направления силы тяжести и движения фильтрата перпендикулярны. Этот фильтр можно рассматривать как ряд нутчей небольшой высоты и особой конструкции, размещенных вертикально вплотную один к другому, в резуль­тате чего достигается большая поверхность фильтрования, отнесенная к единице производственной площади, занимаемой фильтром.

Фильтрпресс с вертикальными рамами (рис. V-11) состоит из череду­ющихся плит 1 и рам 2 одинаковых размеров. Плиты и рамы опираются боковыми ручками на два параллельных бруса 3. Между соприкасающи­мися поверхностями плит и рам имеются тканевые фильтровальные пере­городки. Рамы и плиты, уплотненные по периметру краями этих перего­родок, прижимаются к неподвижной плите 4 при помощи перемечающейся на роликах подвижной плиты 5, на которую действует давление жидкости, развиваемое гидравлической системой 6. Суспензия поступает по штуцеру 7, а промывная жидкость — по штуцерам 8. Штуцера 7 и 8 расположены на неподвижной плите и сообщаются с каналами, которые образованы совпадающими отверстиями в плитах и рамах. Фильтрат и промывная жидкость удаляются через краны 9.

Плиты (рис. V-12) имеют по краям гладкую поверхность 1, а в сере­дине — рифленую с желобками 2. Плиты покрыты фильтровальной пере­городкой 3 и снабжены кранами для удаления фильтрата и промывной жидкости. Краны через каналы 4 и два других, почти перпендикулярных им канала (на рисунке не показаны), оканчивающихся у желобков, соеди­нены с пространствами внутри двух рам, смежных с данной плитой. В пли­тах и рамах выполнены отверстия 5 и 6, которые образуют каналы для прохода суспензии и промывной жидкости. В фильтровальных перегородках сделаны отверстия, точно совпадающие с отверстиями в рамах и плитах.

Барабанные фильтры. Рассмотрим барабанный вакуум-фильтр с наружной поверхностью фильтрова­ния. Этот фильтр пред­ставляет собой аппарат непрерывного действия, работающий под вакуумом и характеризующийся в основном противополож­ными направлениями силы тяжести и движения фильт­рата.

Фильтр (рис. V-13) имеет горизонтальный ци­линдрический перфориро­ванный барабан 1, покры­тый снаружи фильтроваль­ной тканью. Барабан вра­щается вокруг своей оси и на 0.3-0.4 своей поверх­ности погружен в суспен­зию, находящуюся в ре­зервуаре 4. Поверхность фильтрования барабана разделена по его образую­щим на ряд прямоуголь­ных ячеек, изолированных одна от другой. Ячейки при движении по окруж­ности присоединяются в определенной последова­тельности к источникам вакуума и сжатого воздуха.

Каждая ячейка соединяется трубкой 2 с различными полостями непо­движной части распределительного устройства 3, которое будет описано далее. При этом ячейка проходит последовательно зоны фильтрования, первого обезвоживания, промывки, второго обезвоживания, удаления осадка и регенерации ткани.

В зоне фильтрования ячейка соприкасается с суспензией, находящейся в резервуаре 4 с качающейся мешалкой 5, и соединяется трубкой с поло­стью 6, которая сообщается с источником вакуума. При этом фильтрат через трубку и полость уходит в сборник, а на поверхности ячейки обра­зуется осадок.

В зоне первого обезвоживания осадок соприкасается с атмосферным воздухом, а ячейка соединяется с той же полостью 6. Под действием вакуума воздух вытесняет из пор осадка жидкую фазу суспензии, которая присо­единяется к фильтрату.

В зоне промывки на частично обезвоженный осадок из разбрызгивающих устройств 7 подается промывная жидкость, а ячейка соединяется трубкой с полостью 8, которая также сообщается с источником вакуума. Промывная жидкость через трубку и полость уходит в другой сборник.

studfiles.net

Устройство фильтров - Справочник химика 21


    Устройство фильтров и их основные конструкции. Вакуум-фильтры. В промышленности применяют в основном вакуум-фильтры двух типов нутч-фильтры и барабанные вакуумные фильтры. [c.331]

    Несмотря на разнообразие фильтров, в их конструкции имеется много общего. Отличие состоит преимущественно в устройстве фильтрующего элемента и применяемых фильтровальных материалов. Техническая характеристика применяемых фильтров приведена в табл. 3.5. [c.90]

    Среди конструктивных факторов наибольшее влияние на изменение качества нефтепродуктов оказывают качество контактирующих металлов и особенно состояние их поверхности форма и размеры резервуаров поверхность постоя нного контакта жидкой фазы нефтепродуктов с металлом наличие и совершенство дыхательных клапанов конструктивные особенности обвязки резервуаров, насосов, фильтров, зачистных устройств, фильтрующих устройств для очистки воздуха, поступающего в резервуары. [c.12]

    Однако проектировщик не может рассчитывать на получение подобных данных и должен задаться определенной величиной интенсивности взрыхления, которая определяет необходимую емкость бака воды для взрыхления ионитов и по которой рассчитывается дренажное устройство фильтров. [c.44]

    На рис. 4-13 показано устройство фильтра насадочного типа. Такой фильтр диаметром 3 м и с насадкой высотой до 1,2 м имеет производительность 50—60 м /ч. По мере забивания фильтра сопротивление его возрастает, и по достижении 2,5—3,0 ат фильтр выключается на регенерацию — промывку струей воды или рассола. Операции по переключению фильтра на промывку могут быть а то- [c.214]

    Верхние распределительные устройства фильтра можно рассчитывать, исходя из следующих условий. [c.124]

    Несмотря на разнообразие фильтров в их конструкции имеется много общего. Отличие состоит в основном в устройстве фильтрующего элемента и применяемых фильтровальных атериалах. Техническая характеристика применяемых фильтров приведена в табл. 98, 99. Фильтр состоит из корпуса, фильтрующего элемента, приборов для измерения давления и присоединительных устройств. Корпус фильтра обычно представляет собой стальной цилиндрический сосуд сварной конструкции. Сверху или сбоку (в горизонтальных фильтрах) корпус закрывается крышкой, кото- [c.230]

    Наибольшее распространение при очистке газов получили волосяные фильтры, один из типов которых представлен на рис. 74. По своему устройству фильтр прост. Он с. > стоит из чугунного корпуса с кольцевым пазом, внутри которого помещается обойма, сверху закрыт крышкой. Обойма фильтра выполняется в форме круглой коробки, обтянутой с обеих сторон проволочными сетками и заполненной фильтрующим материалом (конским волосом, морской травой, капроном). [c.153]

    Устройство фильтра дано на рис. 57. Закрытая снизу металлическая труба опускается в разбуренное пространство продуктивного пласта. Эта труба имеет в стенках много отверстий и служит фильтром, задерживая поступление частиц породы в скважину. Продуктивный пласт может быть представлен неустойчивыми плывучими песками. Частицы таких песков очень мелкие, и они могут проникать через отверстия фильтра или забивать их. Это может ограничить пли совсем задержать поступление нефти в скважину. В этих случаях между фильтром и стенками продуктивного пласта помещают гравигс, задерживающий песок. [c.119]

    Схема устройства фильтра [c.374]

    В зависимости от принципа действия различают фильтрующие и изолирующие П. В фильтрующем П. наружный зараженный воздух очищается от содержащихся в нем вредных примесей и затем поступает в органы дыхания. Выдыхаемый воздух удаляется наружу. Очистка атм. воздуха основана на сорбции (поглощении паров и газов) и фильтрации (удержании частиц аэрозоля). Как более простые по устройству фильтрующие П. получили наиб, распространение. [c.114]

    Для работы в щелочных или нейтральных средах детали фильтр-прессов, соприкасающиеся с растворами, изготовляют из углеродистой стали для работы в кислых средах — из стали 1Х18Н10Т для работы в других агрессивных средах — из титана. Устройство фильтр-пресса ФПАКМ показано на рис. 84. Наиболее коррозионно-стойким металлом является титан. [c.226]

  &en

www.chem21.info

Фильтрующее устройство

 

Изобретение предназначено для фильтрации жидкости. Фильтрующее устройство для удаления твердых частиц из протекающей жидкости содержит корпус, по меньшей мере один трубчатый фильтр, установленный в корпусе так, что жидкость проходит сквозь стенку фильтра, вход и выход для жидкости. Взаимно противоположные концы фильтра являются свободными и расположены так, что жидкость может протекать одновременно через оба конца. Фильтр находится внутри внутреннего кожуха, который установлен в корпусе фильтра на расстоянии от его стенок и который оставляет свободными взаимно противоположные концы фильтра. Полость внутри внутреннего кожуха соединена либо с входом, либо с выходом, в то время как полость между корпусом фильтра и внутренним кожухом соединена с другим входом или выходом. В устройстве обеспечиваются лучшие расходные характеристики жидкости, протекающей через него. 8 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к фильтрующим устройствам, предназначенным для удаления твердых частиц из протекающей жидкости, причем устройство относится к такому типу фильтров, в которых имеются корпус, по меньшей мере, один трубчатый фильтрующий элемент, установленный в корпусе таким образом, что жидкость протекает через фильтрующую перегородку, а также имеются вход и выход для жидкости.

Фильтрующее устройство такого типа приведено, например, в патенте DE 1 536 939. В данном устройстве трубчатый фильтр установлен в корпусе фильтра таким образом, что один конец фильтра охватывает весь поток жидкости, в то время как другой конец фильтра расположен у внутренней поверхности корпуса фильтра таким образом, что препятствует протоку жидкости через этот конец фильтра. Целью настоящего изобретения является создание фильтрующего устройства нового типа с улучшенными расходными характеристиками жидкости, протекающей через него. Таким образом, в соответствии с настоящим изобретением предлагается фильтрующее устройство типа, указанного выше, при этом взаимно противоположные концы одного или каждого фильтра размещены таким образом, что жидкость будет протекать одновременно через оба конца, фильтр или фильтры находятся внутри внутреннего кожуха, установленного в корпусе фильтра, фильтрующие элементы находятся на таком расстоянии от стенок внутреннего кожуха, которое оставляет свободными взаимно противоположные концы фильтра, причем внутренняя полость внутреннего кожуха соединена либо с входом, либо с выходом, предпочтительно с выходом, при этом полость между корпусом фильтра и внутренним кожухом соединена с другим элементом из входа или с выхода, предпочтительно со входом. Такое устройство существенно снижает сопротивление потоку, протекающему сквозь фильтр или фильтры, а также позволяет более равномерно использовать всю фильтрующую зону. Другое преимущество состоит в том, что более тяжелые частицы могут проходить по стенке корпуса фильтра к нижней части корпуса, не попадая в фильтр или в фильтры. Предпочтительно, чтобы в нижней части корпуса фильтра было выполнено отверстие, через которое можно удалять частицы, которые скопились на дне корпуса. Целесообразно, чтобы корпус фильтра и/или внутренний кожух имели закругленную, например, сферическую форму, благодаря которой обеспечивается малое сопротивление потоку жидкости. С точки зрения обеспечения условий потока жидкости также выгодно, чтобы суммарная площадь торца фильтра была по существу равна площади входа фильтрующего устройства. Если корпус фильтра снабжен отрезком трубы, который можно закрывать съемной крышкой, то внутренний кожух может иметь преимущественно отверстие в донной стенке, которое находится напротив отрезка трубы и через которое можно извлекать фильтр или фильтры из кожуха и из корпуса фильтра, например, для очистки, после чего их можно ввести обратно в корпус фильтра, смонтировав во внутреннем кожухе с возможностью демонтажа. Это позволяет удобно фиксировать фильтр или фильтры с возможностью съема в их рабочих положениях во внутреннем кожухе. Например, фильтр или фильтры могут иметь ручку для облегчения выполнения операций по их демонтажу и замене совместно со стопорным устройством, которое можно перемещать вручную в одну сторону и которое фиксирует с возможностью съема фильтр или фильтры во внутреннем кожухе. Если фильтрующее устройство содержит несколько фильтров, расположенных рядом друг с другом, то концы или торцы этих фильтров могут оснащаться торцевыми пластинами, которые удерживают фильтры вместе и которые герметизируют промежутки между отверстиями в фильтре. Определенное преимущество можно обеспечить, если данное фильтрующее устройство объединено с газоотделителем, подключенным непосредственно ко входу или выходу фильтрующего устройства. В соответствии с предпочтительным вариантом осуществления изобретения фильтрующее устройство и газоотделитель оснащены по существу цилиндрическим наружным кожухом, единым относительно фильтрующего устройства и газоотделителя, причем в рабочем положении кожух имеет, по меньшей мере, по существу горизонтальную ось, фильтрующее устройство и газоотделитель отделены друг от друга перегородкой, проходящей поперек кожуха, а труба, по которой протекает жидкость и которая имеет перфорированную верхнюю часть, через которую выходят поднимающиеся газовые пузырьки, размещена в сепараторе между одним концом наружного кожуха и перегородкой. Настоящее изобретение будет более понятным из описания вариантов его осуществления со ссылками на чертежи, на которых: фиг. 1 представляет продольный разрез первого варианта осуществления фильтрующего устройства по I-I фиг. 2; фиг. 2 - горизонтальный разрез по II-II фиг. 1; фиг. 3 - поперечный разрез устройства по фиг. 1 и 2; фиг. 4 - вид, соответствующий фиг. 1, но второго варианта осуществления фильтрующего устройства согласно изобретению; фиг. 5 - горизонтальный разрез по V-V на фиг. 4; фиг. 6 - вертикальный разрез совмещенных фильтрующего устройства и газоотделителя согласно настоящему изобретению; фиг. 7 - разрез по VII-VII на фиг. 6; фиг. 8 - вид, соответствующий фиг. 6, другого варианта осуществления совмещенных фильтрующего устройства и газоотделителя согласно настоящему изобретению. Соответствующие или по существу соответствующие друг другу элементы, используемые в иллюстрированных вариантах осуществления изобретения, обозначены одними и теми же ссылочными номерами. Фильтрующее устройство, представленное на фиг. 1-3, содержит корпус 1 фильтра, цилиндрический фильтр 2, открытый на обоих концах, а также внутренний кожух 3. Ссылочным номером 4 обозначен вход для фильтруемой жидкости, проходящей через фильтрующее устройство, а ссылочным номером 5 обозначен выход для жидкости. Вход 4 соединен с корпусом 1 фильтра, а выход 5 соединен с той частью внутреннего кожуха 3, которая охватывает фильтр 2. Внутренний кожух 3 и торцы фильтра расположены на расстоянии от внутренней поверхности корпуса 1 фильтра, причем во внутреннем кожухе имеются верхнее и нижнее отверстия 6, 7, форма и размеры которых такие, что противоположные отверстия в фильтре 2 остаются свободными для одновременного сквозного прохода жидкости. Фильтр 2 удерживается в заданном положении во внутреннем кожухе 3 с помощью верхнего направленного внутрь фланца 8, к которому прижимается верхний торец фильтра 2 с помощью стопорного устройства (подробно описанного ниже), которое жестко фиксирует фильтр 2 в рабочем положении во внутреннем кожухе 3 с возможностью демонтажа. Напротив нижнего отверстия 7 внутреннего кожуха 3 имеется патрубок 9, который можно закрывать с помощью съемного колпака или крышки 10. Крышка 10 крепится с помощью фланцевого соединения, образованного фланцами 11, 12 на патрубке и крышке, соответственно, болтами 13. Крышка или закрывающий элемент уплотнены кольцом 14, расположенным в периферийной канавке в крышке 10. В крышке 10 имеется центральное отверстие 15, через которое можно удалить частицы, которые собираются в патрубке 9, причем отверстие в крышке 10 можно закрыть заглушкой или каким-либо другим элементом, которые не показаны. Крышку 10 снимают, если возникла необходимость демонтировать фильтр 2, например, для очистки. Фильтр 2 имеет ручку 16, выполненную в виде скобы, которая облегчает съем фильтра 2 из корпуса фильтра. Фильтр 2 можно зафиксировать в рабочем положении во внутреннем, кожухе 3 с помощью стопорного устройства, имеющегося на его торце. В варианте осуществления изобретения, показанном на фиг. 1-3, стопорное устройство включает загнутую под углом пластинчатую пружину 17, которая соединена с внутренним кожухом 3, а одно плечо пружины проходит по существу по диагонали по большей части отверстия 6. Как видно на фиг. 3, плечо прикреплено к стержню 18, который проходит по существу центрально вниз через фильтр 2, нижний конец стержня имеет U-образные части 19, 20, отогнутые наружу в противоположных направлениях, причем нижняя часть 20 выполнена с возможностью зажима вокруг ручки в виде скобы 16, как показано на фиг. 3, при этом они совместно прижимают верхний торец фильтра 2 к фланцу 8. Верхняя закругленная часть 19 выполняет роль ручки для оттягивания части 20 вниз против действия пружины 17 и выхода из зацепления с ручкой 16 фильтра после удаления крышки 10, после чего можно вынуть фильтр 2 из кожуха 3 и из корпуса 1 фильтра. Корпус 1 фильтра и/или внутренний кожух 3 предпочтительно могут иметь сферическую форму, обеспечивая тем самым преимущества в отношении механической прочности, а также в отношении условий потока жидкости, протекающей через фильтр. Суммарная площадь торца фильтра должна быть преимущественно не меньше площади входа 4, а также приближенно равна площади выхода 5. Это обеспечивает относительно низкий перепад давления в фильтрующем устройстве, когда жидкость протекает через вход 4, вдоль внутренней поверхности корпуса 1 фильтра, снаружи внутреннего кожуха 3, далее через отверстия 6, 7 внутрь фильтра 2, откуда жидкость выходит через стенку фильтра, на которой происходит отделение твердых частиц из жидкости, и выходит из фильтрующего устройства через выход 5. Поскольку жидкость втекает в цилиндрический фильтр 2 с двух его концов, то в таком случае вся фильтрующая поверхность будет использоваться в основном равномерно, причем площадь фильтрующей поверхности можно увеличивать или уменьшать с относительно небольшим влиянием на наружные размеры фильтрующего устройства. В показанном предпочтительном положении фильтрующего устройства твердые частицы, переносимые жидкостью, могут выпадать прямо на дно патрубка 9, они выделяются из жидкости также на фильтрующей поверхности, откуда они выпадают также в упомянутый патрубок 9, оттуда частицы можно извлекать через отверстие 15 или из корпуса фильтра после съема крышки 10. Также можно реверсировать направление движения потока, протекающего через фильтрующее устройство, хотя это менее предпочтительно, поскольку отделенные частицы будут накапливаться во внутреннем кожухе 3. С другой стороны, кратковременное реверсирование направления потока может оказаться полезным, поскольку частицы, которые накопились внутри фильтра 2, будут отставать от него и выпадать вниз в патрубок 9. В варианте осуществления фильтрующего устройства, показанном на фиг. 4 и 5, корпус 1 и внутренний кожух 3 имеют форму, отличную от варианта осуществления изобретения, показанного на фиг. 1-3. Например, корпус 1 является по существу цилиндрическим с куполообразной верхней частью. Внутренний кожух 3 также является цилиндрическим, причем оба его торца являются открытыми. Внутренний кожух 3 установлен эксцентрично в корпусе 1 фильтра, и более точно, он установлен таким образом, что жидкость будет протекать во всем пространстве, ограниченном корпусом 1 и кожухом 3 по существу с одной и той же скоростью. Устройство содержит несколько трубчатых фильтров 2A, а открытые торцы фильтров снабжены круглыми торцевыми пластинами 21, 22, в которых имеются соответствующие отверстия 6A, 7A и которые плотно соединены с фильтрами 2A, герметично уплотняя внутренний объем цилиндрического внутреннего кожуха 3. Узел, содержащий фильтры 2A и торцевые пластины 21, 22, снабжен ручкой 16, он удерживается с возможностью демонтажа в заданном положении во внутреннем кожухе 3 ручкой 16, которая опирается на внутреннюю поверхность донной крышки 10, закрепленной на корпусе 1 фильтра с возможностью демонтажа. В крышке имеется центральное отверстие для очистки, которое закрывается резьбовой пробкой 23. Остальные элементы устройства, показанного на фиг. 4 и 5, имеют ссылочные номера, соответствующие ссылочным номерам варианта осуществления изобретения, представленного на фиг. 1-3, поэтому они здесь подробно не описаны. Применение множества трубчатых фильтров 2A позволяет увеличить общую площадь фильтрации без увеличения объема фильтрующего устройства. Частицы, выделенные из жидкости, протекающей через фильтрующее устройство, собираются по существу на съемной донной части 10 корпуса 1 фильтра. Донная часть корпуса 1 фильтра представляет собой патрубок, соответствующий патрубку 9 на фиг. 1-3. На фиг. 6 и 7 представлен вариант осуществления изобретения, в котором фильтрующее устройство, которое соответствует во всех деталях устройству, показанному на фиг. 1-3, соединено с газоотделителем. Такой газоотделитель можно преимущественно использовать в циркуляционных системах с жидким рабочим телом, поскольку наличие газовой фазы, например, воздуха в системах с водяным теплоносителем снижает эффективность теплопереноса, а также является причиной кавитации в циркуляционных насосах. Газоотделитель и фильтрующее устройство имеют общий корпус 1A в виде горизонтального цилиндра с куполообразными торцами, разделенного поперечной перегородкой 24. Газоотделитель имеет вход 25, а также закрываемые верхний и нижний патрубки 26, 27, через которые можно удалить скопившийся газ, а также твердые частицы или шлам, если это необходимо. По центральной оси газоотделителя между входом 25 и перегородкой 24 расположена труба 28, верхняя часть которой на значительном участке имеет перфорацию, показанную позицией 29, а выходной конец трубы 30 проходит через перегородку 24, образуя вход в фильтрующее устройство. Газовые пузырьки, которые имеются в жидкости, проходящей через газоотделитель, выделяются вверх из трубы 28 через перфорированную часть 29, накапливаясь в верхней части газоотделителя. Твердые частицы можно также выделить из жидкости в определенной степени, причем эти частицы отводятся через патрубок 27. Как показано на фиг. 7, заданную схему течения через газоотделитель можно получить с помощью лопаток или перегородок 31. Жидкость, поступающая в фильтрующее устройство от конца трубы 30, фильтруется, как это было описано со ссылками на фиг. 1-3. Вариант осуществления изобретения, показанный на фиг. 8, отличается от варианта осуществления изобретения, представленного на фиг. 6 и 7, исключительно тем, что фильтрующее устройство расположено выше по течению относительно газоотделителя, которые вместе представляют собой единый узел. Отфильтрованная жидкость в фильтрующем устройстве отводится через выход в корпусе фильтра, откуда она поступает через торец 30 частично перфорированной трубы 28 и вытекает из газоотделителя. Понятно, что данное изобретение не ограничивается представленными и описанными вариантами его осуществления и что его можно применить на практике любым представленным способом в рамках объема представленной ниже формулы изобретения.

Формула изобретения

1. Фильтрующее устройство для удаления твердых частиц из протекающей жидкости, содержащее корпус (1) фильтра, по меньшей мере один трубчатый фильтр (2, 2А), установленный в корпусе с возможностью протекания жидкости через стенку фильтра, а также вход и выход (4, 5) для жидкости, отличающееся тем, что оно выполнено с возможностью одновременного протекания жидкости через противоположные концы одного или каждого фильтра (2, 2А) соответственно, причем один или каждый фильтр (2, 2А) окружен не пропускающим жидкость внутренним кожухом (3), который расположен на расстоянии от стенок корпуса фильтра, оставляет свободными противоположные торцы фильтра и внутренняя полость которого соединена либо с входом, либо с выходом (4, 5), предпочтительно с выходом (5), причем полость между корпусом (1) фильтра и внутренним кожухом (3) соединена с другим входом или выходом, предпочтительно с входом (4). 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что корпус (1) фильтра имеет, по существу, сферическую форму. 3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся тем, что внутренний кожух (3) имеет, по существу, сферическую форму. 4. Устройство по любому из пп.1 - 3, отличающееся тем, что суммарная площадь торца фильтра, по существу, равна площади сечения входа (4) и сравнима с площадью сечения выхода (5). 5. Устройство по любому из пп.1 - 4, отличающееся тем, что донная часть корпуса (1) фильтра имеет патрубок (9), закрываемый съемной крышкой (10), во внутреннем кожухе (3) напротив патрубка (9) имеется отверстие в донной части для извлечения одного или каждого фильтра (2, 2А) из внутреннего кожуха и корпуса фильтра, для возвращения их в корпус фильтра (1) и их установки во внутреннем кожухе (3) с возможностью демонтажа. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что один или каждый фильтр (2, 2А) выполнен с возможностью его съемного фиксирования в рабочем положении во внутреннем кожухе (3). 7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что один или каждый фильтр (2, 2А) снабжен ручкой (16), облегчающей удаление и установку одного или каждого фильтров, причем имеется фиксирующее устройство (17 - 20), перемещаемое вручную в боковом направлении в одну сторону и которое предназначено для фиксации с возможностью освобождения одного или каждого фильтров (2, 2А) в рабочем положении во внутреннем кожухе (3), причем фиксирующее устройство выполнено с возможностью функционирования совместно с ручкой (16). 8. Устройство по любому из пп.1 - 7, отличающееся тем, что фильтрующее устройство объединено с газоотделителем (24 - 29), который соединен непосредственно с входом или с выходом фильтрующего устройства. 9. Устройство по п.8, отличающееся тем, что газоотделитель (24 - 29) и устройство имеют единый, по существу, цилиндрический наружный кожух (1А), ось которого в рабочем положении является, по существу, горизонтальной, причем фильтрующее устройство и газоотделитель разделены поперечной перегородкой (24), установленной в наружном кожухе, газоотделитель содержит трубу (28), по которой протекает жидкость и которая проходит между одним концом наружного кожуха (1А) и перегородкой (24), причем верхняя часть (29) трубы (28) перфорирована для выхода газовых пузырей из нее вверх.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8

findpatent.ru

Фильтрующие устройства - Справочник химика 21

    Для повышения производительности любого фильтра необходимо, как уже указано, стремиться к удалению осадка с фильтровальной перегородки при возможно меньшей его толщине. Применительно , к фильтрам непрерывного действия (при прочих неизменных условиях разделения данной суспензии) для этого можно увеличить скорость перемещения фильтровальной перегородки по замкнутому циклу. Так, толщина слоя осадка на фильтровальной перегородке будет уменьшаться по мере увеличения числа оборотов барабанных и дисковых фильтров или скорости перемещения фильтрующих устройств ленточного фильтра. Однако возможность увеличения скорости перемещения фильтровальной перегородки ограничена затруднениями, возникающими при удалении с перегородки слоя осадка небольшой толщины. Для вращающихся барабанных фильтров с внешней фильтровальной перегородкой, частично погруженной в суспензию, а также для фильтров с вертикаль- [c.310]
    Процесс фильтрации на любом фильтрующем устройстве протекает следующим образом (рис. 17). Первые порции фильтруемой жидкости, пройдя через фильтрующий материал, оставляют на его поверхности слой твердого вещества, и последующая фильтрация протекает уже через двойной фильтрующий слой, состоящий из основного фильтрующего материала и слоя отложившегося на нем осадка. Движущей силой фильтрации является рабочее давление. Сопротивление фильтрации определяется пористостью, структурой и толщиной фильтрующего материала и отложившегося на нем осадка. По мере фильтрации слой осадка на фильтрующей поверхности растет и сопротивление фильтрации увеличивается. И если при этом рабочее давление фильтрации будет оставаться постоянным, то скорость фильтрации будет уменьшаться. [c.118]

    Рассмотрим такое мнение После загрязнения атмосферу следует очистить . Это практическая или умозрительная программа действия Объясните ваш ответ. Разумно ли вызывать дождь из облаков или лучше налаживать массовое производство фильтрующих устройств типа противогазов Ответ поясните. [c.415]

    В верхней части реактора установлена распределительная тарелка с патрубками, под которой размещено фильтрующее устройство (рис. 195). Устройство состоит из цилиндрических корзин, погруженных в слой катализатора. Корзины сварены из прутка и обтянуты сбоку и снизу сеткой. Сверху корзины открыты. Опорой для корзин служит слой катализатора. В корзинах и в верхней части слоя задерживаются продукты коррозии и механические примеси. [c.230]

    Производится ли своевременная очистка фильтрующих устройств по мере накопления уловленных вредностей ( 850 Пожарной безопасности). [c.312]

    На самолетах центробежные очистители до настоящего времени не устанавливают, но они нашли применение в наземных системах для очистки авиационных масел, в стендах для заправки и промывки гидравлических систем самолетов и вертолетов. Для очистки авиационных масел в аэропортах рекомендуется применять центробежные сепараторы СМ-1-3000, которые способны удалять из масел воду и твердые загрязнения размером свыше 15 мкм, однако вследствие значительных габаритов и массы этих сепараторов (710 кг),высокой потребляемой электрической мощности, потребности в специальных фундаментах и т. п. представляется более рациональным попользовать для очистки масел в указанных условиях фильтрующие устройства. [c.165]

    В верхней части реактора необходимо предусматривать фильтрующее устройство для улавливания продуктов коррозии и механических примесей во избежание роста перепада давления и засорения слоя катализатора. [c.155]

    Сборные корзины, выполненные в виде металлического каркаса, обтянутого сеткой, высотой до 600 мм и диаметром до 200 мм, служат фильтрующим устройством для улавливания продуктов коррозии и увеличения поверхности контакта потоков с катализатором, что снижает рост гидравлического сопротивления. В верхней части (см. рис. 3.77) установлена распределительная тарелка с переточными патрубками, ниже которой также имеются сборные фильтрующие корзины. В средней части установлена колосниковая решетка, разделяющая аппарат на две части. Решетка служит опорным устройством для верхнего слоя катализатора. Она опирается на двутавровые балки. Поверхность колосников покрыта рядом слоев сетки, на которых уложены фарфоровые шары диаметром до 16 мм. Для снижения температуры [c.402]

    Среди конструктивных факторов наибольшее влияние на изменение качества нефтепродуктов оказывают качество контактирующих металлов и особенно состояние их поверхности форма и размеры резервуаров поверхность постоя нного контакта жидкой фазы нефтепродуктов с металлом наличие и совершенство дыхательных клапанов конструктивные особенности обвязки резервуаров, насосов, фильтров, зачистных устройств, фильтрующих устройств для очистки воздуха, поступающего в резервуары. [c.12]

    Конструктивно такие реакторы выполняются в виде колонн или труб, внутри которых обычно размещается система улавливания пыли из отходящего газа (циклоны, фильтры), устройства для уменьшения продольного перемешивания твердых частиц (сетки, перфорированные тарелки), отварные секции, теплообменники (рис. 3.9 и 3.10). [c.131]

    Возможность существования в нефти микроорганизмов только за счет углеводородов установлена давно [1]. К настоящему времени обнаружены сотни видов микроорганизмов, способных изменять свойства нефтепродуктов. Эти изменения могут быть полезными (обес-серивание, депарафинизация и др.) [2—4], но чаще всего они ухудшают свойства нефтепродуктов. Это ухудшение выражается в изменении некоторых стандартизуемых показателей, образовании микробиологических масс на поверхности раздела между топливом и водой, забивке трубопроводов и фильтрующих устройств, коррозии материалов топливной аппаратуры и др. [5—8]. Наибольшие эксплуатационные затруднения, вызываемые микроорганизмами, наблюдаются при применении дизельных и реактивных топлив. Вредное действие микроорганизмов в топливах признано проблемой мирового значения [5]. Наиболее опасно проявление жизнедеятельности микроорганизмов в топливах для реактивных двигателей, где оно приводит к забивке

www.chem21.info

Фильтрующее устройство

 

Изобретение относится к фильтрованию, а именно к сетчатым фильтрам, и может найти применение при очистке жидкостей и газов от механических примесей. Фильтрующее устройство содержит цилиндрический корпус, установленный в нем сетчатый фильтрующий элемент, патрубок для вывода загрязнений и узел регенерации, выполненный в виде обводного трубопровода и запорных элементов для реверсирования потока фильтрата через фильтрующий элемент. Сетчатое полотно фильтрующего элемента расположено на жестком каркасе в виде пирамиды с возможностью изменения направления выпуклости при реверсировании подачи фильтрата. Фильтрующее устройство содержит также установленные на входе и выходе цилиндрического корпуса первый и второй датчики давления, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым входами блока управления регенерацией, оснащенного устройством индикации загрязненности фильтрующего элемента, и запорные элементы для реверсирования потока фильтрата через фильтрующий элемент оснащены приводами, входы которых соединены с соответствующими выходами блока управления регенерацией. Достигается высокое качество регенерации фильтрующего элемента. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области фильтрования, а именно к сетчатым фильтрам, и может найти применение при очистке жидкостей и газов от механических примесей.

Известен трубопроводный фильтр, содержащий корпус в виде участка трубы, фильтрующий элемент в виде сетчатого конуса, расположенное на валу промывное устройство и патрубок отвода загрязнений (см. авт. свид. СССР 1787488, кл. В 01 D 35/02, 1993г. ). Основным недостатком указанного фильтра является его низкая надежность в связи со сложностью конструкции и наличием вращающихся элементов. Наиболее близким к заявленному является фильтрующее устройство, содержащее корпус, установленный в нем фильтрующий элемент из эластичного фильтрующего материала, узел регенерации, обеспечивающий выгибание фильтрующего элемента под действием промывного потока, и патрубок для отвода загрязнений (см. авт. св. СССР 1375286, кл. В 01 D 29/66, 1988г. ). Недостатком этого известного устройства является сложность и ненадежность из-за введения проволочных струн, которые также ограничивают амплитуду прогиба фильтрующей сетки, из-за чего уменьшается степень регенерации фильтрующего устройства и, как следствие, скорость фильтрации. Задачей, решаемой изобретением, является улучшение эксплуатационных характеристик фильтрующего устройства за счет повышения эффективности регенерации фильтрующего элемента. Для решения поставленной задачи в фильтрующем устройстве, содержащем корпус, установленный в нем сетчатый фильтрующий элемент из гибкого материала, узел регенерации и патрубок для отвода загрязнений, корпус выполнен цилиндрическим, фильтрующий элемент имеет вид оснащенной жестким каркасом пирамиды, каждая грань которой представляет собой выпуклую мембрану, узел регенерации снабжен обводным трубопроводом, запорными элементами для реверсирования потока фильтрата через фильтрующий элемент, установленными на входе и выходе цилиндрического корпуса первым и вторым датчиками давления, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым блоками управления регенерацией, и устройством для индикации загрязненности фильтрующего элемента, при этом запорные элементы для реверсирования потока оснащены приводами, входы которых соединены с соответствующими выходами блока управления. При этом корпус фильтрующего устройства выполнен разъемным. На чертеже схематично изображено заявленное устройство. Устройство содержит цилиндрический корпус 1, установленный в нем сетчатый фильтрующий элемент 2, узел регенерации в составе обводного трубопровода 3 и запорных элементов 4, 5, 6, 7, 8 для реверсирования потока фильтра через фильтрующий элемент, патрубок 9 для вывода загрязнений, первый 10 и второй 11 датчики давления, блок 12 управления регенерацией, приводы 13, 14, 15, 16, 17 запорных элементов для реверсирования потока фильтра через фильтрующий элемент, устройство 18 для индикации загрязненности фильтрующего элемента. Корпус 1 может быть выполнен разъемным, например, с помощью соединительных фланцев, обеспечивающих доступ к фильтрующему элементу для его обслуживания или замены. Фильтрующий элемент 2 может быть выполнен в виде оснащенной жестким, например, металлическим каркасом в виде пирамиды, каждая грань которой представляет собой выпуклую мембрану из сетчатого полотна, например металлического или нетканого. В качестве запорных элементов 4, 5, 6, 7, 8 датчиков 10, 11 давления, приводов 13, 14, 15, 16, 17 могут быть использованы известные технические решения. Блок 12 управления регенерацией может быть выполнен, например, на базе известного электронного вычитателя, определяющего разность показаний датчиков 10, 11 давления. Устройство 18 индикации загрязнения фильтрующего элемента может быть выполнено, например, в виде электронно-цифрового табло в зависимости от разности давления датчиков 10, 11, показывающих величину измеряемого параметра. Это табло может быть расположено на передней панели блока 12 управления регенерацией. Фильтрующее устройство работает следующим образом. В режиме фильтрации запорные элементы 4, 7 открыты, а 5, 6, 8 - закрыты. Фильтрат проходит через фильтрующий элемент 2 и устанавливает сетчатое полотно на его гранях и на вершине усеченной пирамиды выпуклостью в сторону движения потока. При этом отфильтрованные частицы оседают на вогнутой части сетчатого полотна. При переводе устройства в режим регенерации запорные элементы 5, 6, 8 открываются, а 4, 7 - закрываются. Фильтрат начинает поступать на обратную сторону фильтрующего элемента и меняет направление выпуклости сетчатого полотна. В результате изгиба сетчатого полотна происходит механическое разрушение слоя отфильтрованных примесей и вынос их потоком фильтрата через патрубок 9 для вывода загрязнений, что в значительной мере повышает качество регенерации фильтрующего элемента. В случае необходимости, в зависимости от физических свойств фильтрата и примесей в нем, цикл регенерации может быть проведен более одного раза. Показания устройства 18 индикации загрязненности фильтрующего элемента соответствуют разности давлений на входе и выходе фильтрующего устройства и позволяют судить о степени загрязнения фильтрующего элемента. Эти показания позволяют своевременно принимать решения о переходе в режим регенерации при работе фильтрующего устройства в режиме ручного управления запорными элементами. Описанное фильтрующее устройство может работать также в автоматическом режиме. В этом случае блок 12 управления регенерацией постоянно контролирует показания датчиков 10, 11 давления, и когда разность этих показаний достигает заданной величины, будет выдана команда на включение приводов 13, 14, 15, 16, 17, и фильтрующее устройство будет переведено в режим регенерации. Продолжительность регенерации может задаваться, например, таймером в блоке 12 управления, включаемым в момент выдачи команды на включение приводов.

Формула изобретения

1. Фильтрующее устройство, содержащее корпус, установленный в нем фильтрующий элемент, выполненный из гибкого материала, узел регенерации и патрубок для отвода загрязнений, отличающееся тем, что корпус выполнен цилиндрическим, фильтрующий элемент имеет вид оснащенной жестким каркасом пирамиды, каждая грань которой представляет собой выпуклую мембрану из сетчатого полотна, узел регенерации снабжен обводным трубопроводом, запорными элементами для реверсирования потока фильтрата через фильтрующий элемент, установленными на входе и выходе цилиндрического корпуса первым и вторым датчиками давления, выходы которых соединены соответственно с первым и вторым блоками управления регенерацией и устройством для индикации загрязненности фильтрующего элемента, при этом запорные элементы для реверсирования потока оснащены приводами, входы которых соединены с соответствующими выходами блока управления. 2. Фильтрующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус выполнен разъемным.

РИСУНКИ

Рисунок 1

findpatent.ru

Фильтрующее устройство

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Сощиалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ. СВМДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 110179 (21) 2714481/23-26 (51) М с присоединением заявки Нх (23) Приоритет

В 01 D 46/02

f осударственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытиИ

Опубликовано 301180. Бюллетень Йо44 (53) УДК 66.067. . 3 (088. 8) Дата опубликования описания 301180

З.В. Горячева, A.Â. Кривошей, О.П. Горин, В.A. Итутман, Л.И. Гершман, Р.А. Хайкин, К.A. Калунянц, Л.И. Голгер и М.M. Яндарова. (72) Авторы изобретения

Всесоюзный научно-исследовательский биотехнический институт

{71) Заявитель (54) ФИЛЬТРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области микробиологической промышленности,,точнее касается конструкций фильтрующих устройств для очистки технологического отработанного воздуха, и может быть эффективно -использовано для очистки воздуха, выходящего из ферментера при глубинном выращивании микроорганизма.

Известно фильтрующее уотройство, предназначенное для очистки воздуха и других газов от твердъцс частиц и капель, содержащее кожух и фильтровальные элементы цилиндрической формы. Задняя часть кожука за фильтровальными элементами выполнена расширенной. Входные отверстия кожуха находятся непосредственно перед фильтрующими элементами.

Недостатком устройства является то, что случайный выброс культуральной жидкости может перекрыть большинство отверстий фильтровальных элементов,.что приведет к возрастанию давления на выходе устройства и к обратному удару воздуха 111.

Наиболее близко к изобретению по технической сущности фильтрующее устройство для улавливания влаги из ,воздуха f2).

В таком устройстве для улавливания влаги из воздуха предусмотрена специальная емкость, установленная на входе фильтрующего устройства. В емкости выполнен воздушный лабиринт, состоящий из трубы для подачи воздуха, отражательного колокола и спиральной перегородки, размещенный между трубой и отражательным колоколом.

10 Воздух, проходя по лабиринту, ударяется о стенки трубы, колокола и перегородки и теряет при этом конденсированную влагу.

Однако и это устройство недостаточ15 но надежно освобождает воздух от влаги и при больших расходах воздуха возможен обратный удар. . Цель изобретения — повышение надежности фильтрующих элементов за

20 счет исключения обратных ударов воздуха.

Эта цель достигается тем, что влагоотделитель выполнен в виде наклонно установленного кольца с расположенным

25 над ним пористым диском; закрепленных на корпусе, причем наружный диаметр диска больше внутреннего диаметра кольца, и фильтр снабжен датчиком ско:рости или расхода, размещенным между

30 диском и корпусом.

782837

На фиг. 1 изображено фильтрующее устройство, общий вид, на фиг. 2— разрез A-A на фиг.1.

Фильтрующее устройство содержит корпус 1, в котором размещены фильтрующие элементы 2 и влагоотделитель включает диск 3 из пористого материала, который укреплен внутри корпуса под острым углом к горизонту с обра зованием кольцевого зазора 4 .со "стенI ками корпуса. Площадь зазора составляет 1-20% от площади поперечного сече- ния корпуса 1. Параллельно диску к стенкам корпуса прикреплено кольцо 5, внутренний диаметр которого меньше наружного диаметра диска 3. В зазоре

4 смонтирован датчик 6 расхода или скорости воздуха, подключенный к системе отключения устройства.

Работает фильтрующее устройство следующим образом.

Отработанный технологический воздух иэ ферментера проходит частично через поры диска 3 и частично через зазор 4..

В том случае, если образуются брызги влаги механического уноса или выплески культуральной жидкости, они не попадают на фиЛьтрующие элементы, а оседают на пористом диске. При этом-поСкольку практически весь воздушный поток проходит через поры диска (так как последний перекрывает поперечное сечение корпуса на 80-99%) то доля поФока, не освобождающегося от брызг, ничтожна. Тем самйм пористйе фильтрующие элементы предохраняются от закупорки пор конденсированной влагой.

Влага, попавшая на пористую перегородку отводится на дно устройства, откуда по трубопроводу стекает в сбор ник для воды. Частичное или полное перекрытие пор в пористом диске 3 не приводит к недопустимому повышению давления и обратному удару, так как воздушный поток устремляется с повышенной скоростью через зазор 4, в котором смонтирован датчик 6 скорости

:или расхода (трубка Вентури, ротаметр и др.). В этом случае датчик подает команду на отключение фильтрующего устройства для очистки пористой перегородки.

Одновременно подается команда на включение параллельно установленного фильтрующего устройства, а пористый диск первого Очищается от влаги путем подачи в корпус устройства подогретого воздуха.

Предложенное конструктивное выполнение фильтрующего устройства позволяет значительно повысить сроки работы фильтрующих элементов, а также обеспечить более длительный срок

35 бесперебойной работы устройства в целом.

Кроме того, по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения предложенное имеет очень простое

Щ конструктивное исполнение.

Формула изобретения

Фильтрующее устройство для очистки окработанного технологического воздуха, выходящего иэ Ферментера, содержащее корпус с фильтрующими ! элементами и влагоотделитель, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с

30,целью повышения надежности фильтрующих элементов за счет предотвращения обратных ударов воздуха, влагоотделитель выполнен s виде наклонно установленного кольца с расположенным

35 над пористым диском, закрепленных на корпусе, причем наружный диаметр диска больше внутреннего диаметра кольца, и, фильтр снабжен, датчиком скорости или расхода размещенным между

40 дискОИ и кОрпусОм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США 9 3800514, кл. В 01 0 33/02, 02.04.74.

2. Патент Франции Э 2240037, 45 кл. В 01 Р 45/02, 08.12.75.

782837

О п филыпроВанный

Юоздуф

Cd îðíèê фиг.2

Составитель И. Андросова

Редактор А. Соловьева Техред A.À÷ Корректор А. Гриценко

Ф

»

Заказ 8419/б Тираж 809 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, й-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

   

findpatent.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о