ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ АППАРАТ СО СЪЕМНЫМ НАБОРОМ ПАТРОННЫХ ФИЛЬТРУЮЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ Российский патент 1996 года по МПК B01D27/08 

Изобретение относится к области очистки жидкости, в частности к фильтровальным аппаратам патронного типа, и может быть использовано в сепарационных процессах с помощью глубинных и мембранных гофрированных фильтрующих элементов патронного типа на основе различных селективных мембран для осуществления процессов микрофильтрации жидкости в электронной, химической, микробиологической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известен фильтровальный аппарат со съемным набором патронных фильтрующих элементов, концентрично расположенных относительно вертикальной оси, содержащий цилиндрический корпус в виде стакана и нижнюю крышку, образующие при соединении замкнутое герметичное пространство, с патрубком входа очищаемой жидкости и патрубком выхода фильтрата, размещенными в нижней части корпуса (пат. США N 4419234, В 01 Д 27/08, 1983).

Внутри корпуса размещены патронные фильтрующие элементы, каждый из которых имеет один глухой конец и другой открытый конец с адаптером. Имеется коллектор фильтрата, расположенный под фильтрующими элементами, к которому они герметично крепятся своими адаптерами. Коллектор фильтрата герметично крепится к нижней крышке аппарата, на оси которой имеется выходное отверстие для герметичного крепления выходного патрубка фильтрата. Внутри камеры очищаемой жидкости имеется устройство для осевой фиксации фильтрующих элементов в коллекторе фильтрата.

Недостаток известного устройства сложность конструкции, обусловленная наличием множества конструктивных элементов и трудоемкость процессов изготовления, монтажа и демонтажа аппарата при смене фильтрующих элементов. При проведении многостуепнчатой фильтрации подобные аппараты последовательно соединяют в единую систему, включающую множество соединительных элементов, что усложняет конструкцию и требует больших производственных площадей.

Наиболее близким к заявленному по технической сущности и достигаемому результату является фильтровальный аппарат фирмы Millipore (USA), содержащий цилиндрический корпус в виде стакана, коллекторы фильтрата и очищаемой жидкости, патрубки входа жидкости на очистку и выхода фильтрата, расположенные в нижней части аппарата. Фильтрующие элементы своими адаптерами герметично присоединены к коллектору фильтрата. Сверху фильтрующие элементы фиксируются с помощью плиты с адаптерами. Оси фильтрующих элементов выполнены вертикальными. В случае замены отработанных фильтрующих элементов наружный стакан поднимают и освобождают фильтрующие элементы, для чего требуется извлечь большое количество деталей.

Недостатки известного аппарата: сложность конструкции, обусловленная наличием большого числа конструкционных элементов; трудоемкость замены фильтрующих элементов; значительные производственные площади, занимаемые системами многоступенчатой фильтрации жидкости на основе аппаратов с набором фильтрующих элементов.

Техническим результатом заявленного устройства является повышение технологичности аппарата за счет упрощения ее конструкции и компоновки многоступенчатых систем фильтрации.

На фиг. 1 представлен общий вид аппарата; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 компоновка системы многоступенчатой фильтрации. на фиг. 4 крепление коллектора фильтрата к стойкам.

Аппарат состоит из цилиндрического корпуса в виде двух герметично соединенных с коллектором фильтрата и имеющих горизонтальную ось стаканов 1, 2, с подводящим жидкость на очистку Т-образным патрубком 3 и отводящим фильтрат патрубком 4, размещенных в аппарате соосно в верхней и нижней частях цилиндрического коллектора 5 фильтрата, на котором симметрично закреплены стаканы 1, 2. Коллектор 5 фильтрата выполнен в виде цилиндра с горизонтальной осью, на торцевых крышках 6 которого выполнены адаптеры 7 для присоединения патронных фильтрующих элементов 8, также имеющих горизонтальные оси. Фильтрующие элементы 8 состоят из гофрированного фильтровального и конструкционных материалов (на чертеже не показано) и герметично присоединены своими резьбовыми адаптерами к коллектору 5 фильтрата. В аппарате имеются камеры 9 для очищаемой жидкости, ограниченные стаканами 1, 2 и торцевыми крышками 6 коллектора 5 фильтрата и патрубки 10 слива очищаемой жидкости, патрубки 11 слива фильтрата, патрубка 12 сброса воздуха. Сборка аппарата осуществляется следующим образом. К коллектору 5 фильтрата герметично крепятся торцевые крышки 6 через эластичные уплотнения 13, горизонтальная часть Т-образного входного патрубка 3 герметично с помощью уплотнительных колец 14 закреплена в торцевых крышках 6 коллектора 5 фильтрата соосно выходному патрубку 4 фильтрата. В нижней части коллектора 5 фильтрата расположена вертикальная часть патрубка 3 входящего потока. При многоступенчатой фильтрации жидкости выходной патрубок 4 фильтрата герметично присоединяют к входному патрубку 3 второй ступени аналогичного аппарата с помощью прямых отрезков трубопроводов 15.

Аппараты крепятся фланцами 16 коллектора 5 фильтрата, обращенными друг к другу, к вертикальным стойкам 17 посредством кронштейнов 18.

Аппарат работает следующим образом. Подлежащий очистке входящий поток жидкости при закрытых патрубках 10 слива поступает через входной патрубок 3 в камеру 9, затем проходит через рабочие поверхности фильтрующих элементов 8 и поступает в коллектор 5 фильтрата. Поднимающийся поток (уровень) фильтрата вытесняет весь воздух и выходит через патрубок 4 либо на следующую ступень очистки (последовательной фильтрации), либо потребителю. При работе аппарата после выхода первоначального количества жидкости через патрубки 12 сброса воздуха поток через них прекращается, для чего их перекрывают. Для смены фильтрующих элементов отключают подачу жидкости на входной патрубок 3 аппарата, перекрывают патрубок 4, открывают патрубки 12 сброса воздуха и патрубки 10 и 11 слива очищаемой жидкости и фильтрата, через которые происходит полный слив жидкости. Затем снимают стаканы 1, 2 и производят замену фильтрующих элементов 8 с последующей герметичной установкой стаканов 1, 2 на коллектор 5 фильтрата. При смене фильтрующих элементов 8 герметичность коллекторов 5 фильтрата, соединенных последовательно в систему многоступенчатой фильтрации, не нарушается.

Таким образом, предложенная конструкция фильтровального аппарата со съемным набором фильтрующих элементов обладает высокими эксплуатационными характеристиками, проста и технологична, позволяет получить компактную систему многоступенчатой фильтрации, занимающую минимальные производственные площади и имеющую минимальные размеры и вес.

Использование: в области очистки жидкости в сепарационых процессах с помощью глубинных и мембранных гофрированных фильтрующих элементов патронного типа. Сущность: в фильтре, содержащем корпус в виде стакана, цилиндрический коллектор фильтрата с адаптерами для крепления фильтрующих элементов в одной из его торцевых крышек, предусмотрен дополнительный стакан, герметично закрепленный на коллекторе фильтрата, на второй торцевой крышке которого выполнены адаптеры для крепления фильтрующих элементов. Коллектор фильтрата делит камеру для очищаемой жидкости на два симметричных объема, соединенных посредством входного патрубка в виде Т-образного трубопровода, закрепленного в нижней части коллектора фильтрата соосно патрубку выхода фильтрата. Патрубки слива очищаемой жидкости и фильтрата выполнены в корпусе. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Фильтровальный аппарат со съемным набором патронных фильтрующих элементов, содержащий корпус в виде стакана, цилиндрический коллектор фильтрата, в одной из торцевых крышек которого выполнены адаптеры для крепления фильтрующих элементов, с патрубком выхода фильтрата, камеру для очищаемой жидкости с входным патрубком, отличающийся тем, что корпус снабжен дополнительным стаканом и герметично закреплен на коллекторе фильтрата, на второй торцевой крышке которого выполнены адаптеры для крепления фильтрующих элементов, при этом коллектор фильтрата делит камеру для очищаемой жидкости на два симметричных объема, соединенных посредством входного патрубка в виде Т-образного трубопровода, герметично закрепленного в нижней части цилиндрического коллектора фильтрата соосно c патрубком выхода фильтрата, размещенного в верхней его части, при этом оси корпуса и коллектора фильтрата горизонтальны. 2. Аппарат по п.1, отличающийся тем, что в корпусе выполнены патрубки слива очищаемой жидкости и фильтрата.