ВИБРАЦИОННЫЙ ФИЛЬТР Российский патент 1995 года по МПК B01D29/72 B01D35/20 

Изобретение относится к конструкции самоочищающегося фильтра и может быть использовано для фильтрации суспензий, например при очистке сточных вод или осветлении соков.

Известен вибрационный фильтр, содержащий трубопровод подачи очищаемой жидкости, установленный в нем фильтрующий элемент, включающий каркас, обтянутый эластичной сеткой, закрепленной одним концом на патрубке отвода фильтрата, а другим на вершине установленного соосно каркасу конического вибровозбудителя, и кожух, выполненный из последовательно соединенных воронок, установленный соосно каркасу.

Недостатками этого фильтра являются зависимость тонкости очистки и эффективности самоочистки от производительности по фильтрату. Технический результат изобретения устранение указанных недостатков. Результат достигается в вибрационном фильтре, содержащем трубопровод подачи очищаемой жидкости, установленный в нем фильтрующий элемент, включающий каркас, обтянутый эластичной сеткой, закрепленной одним концом на патрубке отвода фильтрата, а другим на вершине установленного соосно каркасу конического вибровозбудителя, который согласно изобретению, снабжен дополнительными вибровозбудителями, выполненными в виде струн, закрепленных с осевым натяжением одним концом на каркасе, а другим на трубопроводе подачи очищаемой жидкости, нормально к поверхности эластичной сетки.

Это позволяет за счет автоколебаний струн в транзитном потоке сделать надежность самоочистки независимой от производительности по фильтрату и закрепить сетку на каркасе таким образом, что ее положение останется фиксированным независимо от колебаний конического вибровозбудителя, что делает тонкость очистки независимой от производительности по фильтрату, стабилизируя технические характеристики фильтра.

На чертеже показана схема вибрационного фильтра.

Вибрационный фильтр содержит трубопровод 1 подачи очищаемой жидкости, установленный в нем фильтрующий элемент, включающий каркас 2, обтянутый эластичной сеткой 3, закрепленной одним концом на патрубке 4 отвода фильтрата, а другим на вершине, установленного соосно каркасу 2 конического вибровозбудителя 5, а также дополнительные вибровозбудители, выполненные в виде струн 6, закрепленных с осевым натяжением на каркасе 2 и трубопроводе 1 подачи очищаемой жидкости нормально к поверхности эластичной сетки 3.

Фильтр работает следующим образом.

Очищаемая жидкость, двигаясь под напором по трубопроводу 1, перемещается тангенциально натянутой с постоянным усилием на каркасе 2 эластичной сетке 3. При этом часть потока поступает внутрь фильтрующего элемента и отводится по патрубку 4 в виде фильтрата, а оставшаяся часть, составляющая транзитный поток, продолжает перемещение по трубопроводу 1, смывая загрязнения с поверхности сетки 3. На сходе с фильтрующего элемента транзитный поток попадает на конический вибровозбудитель 5, который не влияя на натяжение сетки 3 при ее креплении к каркасу 2 посредством струн 6, обеспечивает ее продольные колебания совместно с каркасом за счет срыва вихрей с его поверхности, обтекаемой транзитным потоком. Одновременно колебания конического вибровозбудителя 5 приводят к образованию ударной волны в транзитном потоке, которая независимо от частоты колебаний и их интенсивности вызывает колебания струн 6 с частотой автоколебаний, определяемой по формуле
ω_n= где ω- собственная частота колебаний струны, Гц;
n номер гармоники;
F_So сила натяжения струны, Н;
l длина струны, м;
ρ_l- линейная плотность материала струны, кг/м.

Нормальное расположение струны 6 относительно поверхности сетки 3 обеспечивает равномерное натяжение сетки 3 на каркасе 2 и ее поперечные колебания. Колебания сетки 3 и каркаса 2 в продольном и поперечном направлении ускоряют коагуляцию частиц фильтруемого осадка и облегчают их отделение от сетки 3.

Таким образом, описанная конструкция фильтра обеспечивает постоянное натяжение сетки 3 на каркасе 2, что делает тонкость фильтрации независимой от производительности по фильтрату и частоты и амплитуды колебаний конического вибровозбудителя 5, а также создает в процессе работы дополнительные колебания фильтрующего элемента, частота которых не зависит от скорости транзитного потока и производительности по фильтрату, что делает независимой от этих параметров надежность самоочистки фильтрующего элемента. Это в итоге стабилизирует технические характеристики фильтра и позволяет использовать его на более ответственных технологических операциях, требующих стабильности фильтрующей способности, таких как очистка питьевой воды и осветление соков.

Использование: фильтрация суспензий, например, при очистке сточных вод или осветлении соков. Сущность изобретения: очищаемую жидкость перемещают по трубопроводу 1, фильтруют через фильтрующий элемент, включающий каркас 2, обтянутый эластичной сеткой 3 и отводят в виде фильтрата по патрубку 4. Конический вибровозбудитель 5 при наличии дополнительных вибровозбудителей в виде струн 6 обеспечивает продольные колебания сетки 3 фильтрующего элемента совместно с каркасом 2. Нормальное расположение струн 6 относительно поверхности сетки 3 обеспечивает равномерное натяжение сетки и ее поперечные колебания. 1 ил.

ВИБРАЦИОННЫЙ ФИЛЬТР, содержащий трубопровод подачи очищаемой жидкости, патрубок отвода фильтрата, конический вибровозбудитель, установленный в трубопроводе фильтрующий элемент, включающий каркас, обтянутый эластичной сеткой, закрепленной одним концом на патрубке отвода фильтрата, а другим на вершине конического вибровозбудителя, размещенного соосно с какасом, отличающийся тем, что он снабжен дополнительными вибровозбудителями, выполненными в виде струн, закрепленных с осевым натяжением одним концом на каркасе, а другим на трубопроводе подачи очищаемой жидкости и ориентированных нормально к поверхности эластичной сетки.