Изобретение относится к области разделения и очистки веществ, в частности к фильтрующим системам для очистки газов и жидкостей.
Из известных технических решений наиболее близким к заявляемым аппаратам является фильтр, который состоит из корпуса, фильтрующего элемента, имеющего большое число параллельных каналов, один из которых заглушен со стороны фильтруемого потока, а другие, расположенные рядом с первыми продольными каналами и отделенные от них перегородками, открыты в сторону очищенного потока и соединены с трубками, пропущенными через камеру для сбора и пропускания загрязняющих веществ, диффузор для подачи фильтруемого потока и конфузоp для отвода отфильтрованного потока. Камера для сбора и отвода загрязняющих веществ имеет боковой патрубок, закрывающийся при сборе загрязняющих веществ и открывающийся при их отводе из аппарата. В известном аппарате фильтруемый поток через диффузор подается в открытие (подающие) продольные каналы фильтр-элемента, из которых через фильтрующие перегородки фильтрат проникает в соседние каналы (отводящие), а загрязняющие вещества предпочтительно проскакивают в камеру для их сбора. Фильтрат из отводящих продольных каналов по трубкам попадает в конфузор и выводится из аппарата. После заполнения камеры для загрязняющих веществ открывают патрубок и прямым потоком выталкивают эти вещества из камеры для их сбора [1] Основными недостатками известного аппарата являются недостаточная надежность и сложность при сборке и эксплуатации, так как: во-первых, фильтр-элемент не может быть снят с аппарата и очищен полностью термическим или химическим способом вне аппарата, во-вторых, камера для сбора загрязняющих веществ не может быть полностью очищена через один патрубок, в-третьих, при регенерации фильтр-элемента обратным потоком, особенно при импульсной его подаче, возможно выбивание заглушек, вмазанных или вклеянных в продольные каналы, в-четвертых, значительное число стенок продольных каналов вплотную прилегают к стенкам корпуса, а поток из зазоров между стенками фильтр-элемента и корпуса не отводится, что снижает эффективность использования рабочей поверхности фильтр-элемента, и в-пятых, неразъемность конструкции усложняет сборку и эксплуатацию устройства.
Задачей решаемой настоящим изобретением является повышение надежности и упрощение сборки и эксплуатации.
Для первого варианта технического решения поставленная задача достигается тем, что известный аппарат, содержащий корпус, фильтр-элемент в виде фильтровальных перегородок, образующих между собой и стенками корпуса чередующиеся подающие и отводящие продольные каналы, заглушки, установленные в отводящих каналах со стороны ввода фильтруемого потока, и диффузор для подачи фильтруемого потока, образующий распределительную камеру, снабжен дополнительными фильтр-элеметами, расположенными рядами в корпусе, прижимной плитой, опорной плитой с отверстиями, в которых установлены фильтр-элементы, выступающие в распределительную камеру, уплотнительными прокладками, охватывающими выступающие из опорной плиты части фильтр-элементов и расположенными между опорной и прижимными плитами, и распорными элементами, установленными между фильтр-элементами и между боковыми стенками корпуса и фильтр-элементами, при этом в корпусе на выходе потока из продольных каналов выполнены параллельные выступы и впадины, образующие коллекторы для отвода фильтрата, причем выступы расположены по центру продольных каналов, а подающие каналы на выходе снабжены заглушками. Предлагаемое техническое решение обеспечивает повышение надежности и упрощение сборки и эксплуатации, так как: во-первых, фильтр-элементы легко устанавливаются и извлекаются из корпуса, надежно фиксируются в отверстиях опорной плиты, во вторых, фильтр-элементы надежно герметизируются в опорной плите, в-третьих, фильтр-элементы предохраняются от повреждений распорными элементами при сборке-разборке аппарата или при его перевозке, в-четвертых, заглушки в подающих каналах опираются по центрам на жесткие выступы в корпусе и поэтому не могут быть выбиты даже при резких скачках давления в фильтруемом потоке, и в-пятых, обеспечивается отвод фильтрата без сопротивления из продольных отводящих каналов через коллекторы и со стенок фильтр-элементов по зазорам между ними и между стенками корпуса и фильтр-элементами.
На фиг. 11-3 представлен сборочный чертеж первого варианта фильтровального аппарата.
Аппарат состоит из корпуса 1, патрубка 2 для подачи фильтруемого потока, опорной плиты 3, диффузора 4 с камерой 5 для распределения фильтруемого потока, фильтр-элементов 6 с продольными подающими 7 и отводящими 8 каналами и заглушками 9, 10, распорных элементов 11, 12, прижимной плиты 13, уплотнительных прокладок 14 и патрубка 15 для отвода фильтрата. В корпусе выполнены чередующиеся выступы 16 и впадины 17, образующие коллекторы для отвода фильтрата. Сборка аппарата осуществляется следующим образом. В корпусе 1 рядами располагают фильтр-элементы 6, разделяя их друг от друга и от стенок корпуса распорками элементами 11, 12. Затем сверху одевают а концы фильтр-элементов 6 опорную плиту 3, закрепляя ее на корпусе 1, одевают на выступающие концы фильтр-элементов 6 уплотнительные прокладки 14 и плитой 13 разжимают их, герметизирую фильтр-элементы. После чего устанавливают диффузор 4 и присоединяют патрубки 2 и 15 к соответствующим трубопроводам.
Работает аппарат следующим образом. Фильтруемый поток подается через диффузор 4 в продольные каналы 7 фильтр-элементов 6 и проникающий через фильтрующие перегородки фильтрат поступает в каналы 8 и в зазоры между элементами 6 и между стенками корпуса 1 и элементами 6. Стекая вниз, фильтрат попадает во впадины 17, по которым собирается к одной из стенок корпуса 1 и выводится через патрубок 15. Предлагаемый аппарат используется в основном для тонкой очистки (от частиц размером 1 мк и менее) жидкостей и газов, содержащих небольшое количество загрязняющих веществ, т.е. при таких условиях, когда в основном забиваются поры. Для очистки пор фильтр-элементы удаляются с аппарата путем его разборки в порядке, обратном описанной выше сборке и регенерируют их химическим или термическим способом.
Для второго варианта технического решения поставленная цель достигается тем, что известный аппарат, содержащий корпус с камерой для фильтруемой среды, фильтр-элемент в виде фильтровальных перегородок, образующих между собой и стенками корпуса чередующиеся подающие и отводящие каналы, заглушки, установленные в отводящих каналах со стороны ввода фильтруемого потока, патрубки для подачи фильтруемой среды и удаления загрязняющих веществ, снабжен дополнительными фильтр-элементами, расположенными рядами в корпусе, прижимными плитами, прилегающими к торцам фильтр-элементов, причем в прижимных плитах выполнены отверстия, совпадающие с открытыми с торца фильтр-элементов подающими каналами, опорной плитой с отверстиями, в которых установлены фильтр-элементы, уплотнительными прокладками, охватывающими выступающие из опорной плиты части фильтр-элементов и расположенными между опорной плитой и прижимными плитами. Патрубок для подачи фильтруемой среды расположен сбоку, а патрубок для удаления загрязняющих веществ снизу камеры для фильтруемой среды. На корпусе на выходе потока из продольных каналов выполнены параллельные выступы и впадины, образующие коллекторы для отвода фильтрата, причем выступы расположены по центру продольных каналов. Подающие каналы на выходе снабжены заглушками. Предлагаемое техническое решение обеспечивает повышение надежности и упрощение сборки и эксплуатации, так как: во-первых, фильтр-элементы легко устанавливаются и извлекаются из корпуса, надежно фиксируются в отверстиях опорной плиты и уплотняются прокладками в них, во-вторых, фильтр-элементы легко извлекаются для проведения химической или термической регенерации или для их замены, в-третьих, заглушки фильтр-элементов с одной стороны прижаты к прижимным плитам, а с другой к выступами между коллекторами и поэтому не могут быть выбиты из продольных каналов при резких скачках давления в потоке фильтруемой среды или в обратном потоке фильтрата (при регенерации фильтр-элементов) и в-пятых, обеспечивается отвод фильтрата без сопротивления из продольных каналов через коллекторы и со стенок фильтр-элементов по зазорам между ними и между фильтр-элементами и стенками корпуса.
На фиг. 4-6 представлен сборочный чертеж второго варианта фильтровального аппарата.
Аппарат состоит из корпуса 1, фильтр-элементов 2 с продольными подающими 3 и отводящими 4 каналами и заглушками 5, 6, опорной плиты 7, уплотнительных прокладок 8, прижимных плит 9 с отверстиями 10, впадин 11 и выступов 12, образующих коллекторы для отвода фильтрата, крышки 13 с камерой 14 и патрубками 15, 16 подачи фильтруемой среды и отвода загрязняющих веществ, и патрубка для отвода фильтрата. Сборка аппарата осуществляется следующим образом. Корпус 1 переворачивают и в нем рядами располагают фильтр-элементы 2. Одевают сверху на концы фильтр-элементов 2 опорную плиту 7 и закрепляют ее на корпусе 1. Одевают на концы фильтр-элементов 2 уплотнительные прокладки 8 и плитами 9 разжимают их герметизируют концы фильтр-элементов 2. После чего устанавливают крышку 13 и подключают патрубки 15, 16, 17 к соответствующим трубопроводам.
Работает аппарат следующим образом. Фильтруемый поток подается через патрубок 15 в камеру 14, из которой поток попадает в продольные каналы 3 фильтр-элементов 2. Проникающий через перегородки фильтрат попадает в продольные каналы 4 и в зазоры между элементами 2 и между элементами 2 и стенками корпуса 1 и далее выводится через патрубок 17 из аппарата. Аппарат может быть использован для сред, содержащих значительное количество загрязняющих веществ. При этом основное количество загрязняющих веществ периодически обратным потоком (при перекрытии потока фильтруемой среды) фильтрата выбивается из каналов 3 в нижнюю часть крышки 13 и выводится через патрубок 16. При этом обратным потоком очищаются от загрязняющих веществ поры в перегородках фильтр-элементов 2. При значительном повышении гидравлического сопротивления фильтp-элементов 2 их снимают с аппарата в порядке, обратном порядку фильтр-элементов 2 их снимают с аппарата в порядке, обратном порядку сборки, описанному выше, и регенирируют химическим или термическим способом.
Для третьего варианта технического решения поставленная цель достигается тем, что известный аппарат, содержащий корпус, фильтр-элемент в виде фильтровальных перегородок, образующих между собой и стенками корпуса чередующиеся подающие и отводящие продольные каналы, диффузор для подачи фильтруемого потока, образующий распределительную камеру, заглушки, установленные в отводящих каналах со стороны фильтруемого потока, конфузор, образующий камеру для отвода фильтрата, камеру для сбора загрязняющих веществ с отводящим патрубком и трубки, соединяющие отводящие каналы с камерой для отвода фильтрата и пропущенные через камеру для сбора загрязняющих веществ, снабжен дополнительными фильтр-элементами, расположенными рядами в корпусе, двумя опорными плитами, причем в первой, расположенной со стороны фильтруемого потока, выполнены отверстия, в которых установлены фильтр-элементы, прижимными плитами, прилегающими к торцам фильтр-элементов, причем в прижимных плитах выполнены отверстия, совпадающие с открытыми с торца фильтр-элементов подающими каналами уплотнительными прокладками, охватывающими выступающие из первой опорной плиты части фильтр-элементов и расположенными между первой опорной плитой и прижимными плитами, торцовыми прокладками, расположенными на поверхности второй опорной плиты и фиксируемыми на выступающих из нее в отводящие каналы трубках и дополнительными трубками, соединяющими полости между фильтр-элементами и фильтр-элементами и корпусом с камерой для отвода фильтрата. При этом камера для сбора загрязняющих веществ снабжена дополнительными патрубками. Предлагаемое техническое решение обеспечивает повышение надежности и упрощение сборки и эксплуатации, так как: во-первых фильтр-элементы легко устанавливаются и извлекаются из корпуса для проведения химической или термической регенерации вне схемы аппарата или для замены элементов, во-вторых, фильтр-элементы надежно фиксируются в отверстиях опорной плиты и гарантировано герметизируются прокладка в отверстиях первой опорной плиты и торцовыми прокладками, расположенными на второй опорной плите, в-третьих, заглушки в продольных каналах прижаты вплотную к прижимным плитам и поэтому не могут быть выбиты при подаче обратного потока фильтрата (при регенерации фильтр-элементов), в-четвертых, обеспечивается отвод фильтрата из полостей между фильтр-элементами и между фильтр-элементами и стенкой корпуса и в-пятых, камера для сбора загрязняющих веществ при любой засоренности может быть очищена потоками газа или жидкости, подаваемыми из различных патрубков,
На фиг. 7, 8 представлен сборочный чертеж третьего варианта фильтровального аппарата.
Аппарат состоит из корпуса 1, фильтр-элементов 2 с продольными подводящими 3 и отводящими 4 каналами и заглушками 5, диффузора 6 для подачи фильтруемого потока, образующего распределительную камеру 7, конфузора 8, образующего камеру 9 для отвода фильтрата, двух опорных плит 10, 11, прижимных плит 12, трубок 13, пропущенных через камеру 14 для сбора загрязняющих веществ и заваренных в опорной плите и в плите 15, патрубков 16-18, соединенных с камерой 14, один из которых (16) служит для отвода загрязняющих веществ, а другие заглушены, уплотнительных прокладок 19 и торцовых прокладок 20. В плите 11 соосно продольным каналам 4 выполнены отверстия 21, соединяющие эти каналы с каналами 3. Сборка аппарата осуществляется следующим образом. На опорной плите 11 укладываются торцовые прокладки 20, фиксируемые на выступающих концах трубок 13. Затем на этих прокладках расставляются фильтр-элементы 2, на которые одеваются корпус 1 и опорная плита 10. Устанавливают на концы фильтр-элементов 2 уплотнительные прокладки 19 и прижимными плитами 12 закрепляют фильтр-элементы 2 и разжимают прокладки 19 и 20. Устанавливают диффузор 6 и конфузор 7, присоединяют патрубки 16-18 к соответствующим линиям.
Работает аппарат следующим образом. Фильтруемый поток подается через диффузор 6 к каналам 3 фильтр-элементов 2. Проникающий через перегородки фильтр-элементов 2 фильтрат попадает в продольные каналы 4 и в зазоры между фильтр-элементами и между фильтр-элементами и стенками корпуса 1. Далее фильтрат по трубкам 13 попадает в конфузор 7, из которого выводится из аппарата. При этом патрубок 16 для отвода загрязняющих веществ из камеры 14 перекрыт, например клапаном (на рисунке не изображен), поэтому фильтруемый поток не идет из каналов 3 через отверстия 21 и только загрязняющие вещества постепенно оседают через отверстия 21 в камере 14. При полном заполнении камеры 14 загрязняющими веществами (взвесями, коллоидами при очистке жидкостей или пылью и аэрозолями при очистке газовых потоков) открывают патрубок 16 и фильтруемый поток выталкивает загрязняющие вещества из каналов 3 сначала в камеру 14, а затем через патрубок 16 в специальный сборник. Перекрывают патрубок 16 и фильтруемый поток вновь направляют через перегородки фильтр-элементов 2 в каналы 4. При необходимости очистки пор фильтр-элементов 2 перекрывают фильтруемый поток и подают обратный поток фильтрата из каналов 4 в каналы 3, который затем направляют через отверстия 19 в камеру 14, а из нее в открытый патрубок 16. Если засорение пор фильтр-элементов 2 достигает значительной величины их снимают с аппарата в порядке, обратном описанному выше порядку сборки, и регенерируют фильтр-элементы 2 химическим или термическим способом вне схемы аппарата или заменяют их. При засорении камеры 14 снимают заглушки с патрубка 17 (18) и подают в него поток газа или жидкости, который сбрасывают через патрубок 16 (потоки фильтрата и фильтруемый при этом перекрывают).
Для четвертого варианта технического решения поставленная цель достигается тем, что в известный аппарат, содержащий корпус, фильтр-элемент в виде фильтровальных перегородок, образующих между собой и стенками корпуса чередующиеся подающие и отводящие продольные каналы, диффузор для подачи фильтруемого потока, образующий распределительную камеру, заглушки, установленные в отводящих каналах со стороны фильтруемого потока, камеру для сбора фильтрата с отводящим патрубком, камеру для отвода загрязняющих веществ с отводящим патрубком и трубки, соединяющие отводящие каналы с камерой для сбора фильтрата и пропущенные через камеру для отвода загрязняющих веществ, снабжен дополнительными фильтр-элементами, расположенными рядами в корпусе, двумя опорными плитами, причем в первой, расположенной со стороны фильтруемого потока, выполнены отверстия, в которых установлены фильтр-элементы, а во второй выполнены отверстия, соединяющие подающие каналы с камерой для отвода загрязняющих веществ, прижимными плитами, прилегающими к торцам фильтр-элементов, причем в прижимных плитах выполнены отверстия, совпадающие с открытыми с торца фильтр-элементов подающими каналами, уплотнительными прокладками, охватывающими выступающие из первой опорной плиты части фильтр-элементов и расположенными между первой опорной плитой и прижимными плитами, торцовыми прокладками, расположенными на поверхности второй опорной плиты и фиксируемыми на выступающих из нее в отводящие каналы трубках, плитой, установленной с возможностью перемещения и расположенной в камере для отвода загрязняющих веществ, уплотнительными затворами, зафиксированными в подвижной плите и перекрывающими отверстия второй опорной плиты, механизмом перемещения, соединенными штоком с подвижной плитой, крышкой и дополнительными трубками, соединяющими полости между фильтр-элементами и фильтр-элементами и корпусом с камерой для сбора фильтрата. При этом камера для сбора фильтрата образована крышкой, механизм перемещения расположен на крышке, отводящий патрубок камеры для сбора фильтрата расположен в боковой его части, а камера для отвода загрязняющих веществ снабжена дополнительными патрубками. Предлагаемое техническое решение обеспечивает повышение надежности и упрощение сборки и эксплуатации, так как: во-первых, фильтр-элементы легко устанавливаются и извлекаются из корпуса без повреждений для проведения химической или термической регенерации вне аппарата или замены элементов, во-вторых, фильтр-элементы надежно фиксируются в аппарате и уплотняются прокладками в первой опорной плите и торцовыми прокладками во второй опорной плите, в-третьих, заглушки в продольных каналах фильтр-элементов прижаты к прижимным плитами поэтому не могут быть выбиты даже при импульсной подаче обратного потока фильтрата (при регенерации), в-четвертых, обеспечивается отвод фильтрата и с внешних стенок фильтр-элементов, в-пятых, камера для вывода загрязняющих веществ и подвижная плита могут быть надежно очищены путем подачи потоков жидкости (газа) из различных патрубков, в-шестых, для очистки подающих каналов от осадков и пор в перегородках расходуется минимальное количество фильтруемой жидкости или фильтрата, так как эти каналы изолированы от камеры для вывода загрязняющих веществ на уровне второй опорной плиты, т. е. основная жидкость не расходуется на промывку этой камеры.
На фиг. 9, 10 представлен сборочный чертеж четвертого варианта аппарата.
Аппарат состоит из корпуса 1, фильтр-элементов 2 с продольными подающими 3 и отводящими 4 каналами и заглушками 5, диффузор 6 для подачи фильтруемого потока, образующий распределительную камеру 7, крышки 8, образующей камеру 9 для сбора фильтрата, двух опорных плит 10, 11, прижимных плит 12, трубок 13, пропущенных через камеру 14 для сбора загрязняющих веществ и зафиксированных в плитах 11 и 15, патрубков 16-18, соединенных с камерой 14, один из которых (16) служит для сброса загрязняющих веществ, а другие-заглушены, подвижной плиты 19, соединенной штоком 20 с механизмом перемещения 21, установленным на крышке 8, уплотнительных затворов 22, перекрывающих отверстия 23 в опорной плит 11, патрубка 24 для отвода фильтрата, уплотнительных прокладок 25 и торцовых прокладок 26. В прижимных плитах 12 выполнены отверстия 27, совпадающие с подающими каналами 3. Сборка аппарата осуществляется следующим образом. На опорной плите 11 укладываются торцовые прокладки 26, фиксируемые на выступающих концах трубок 13. Затем на этих прокладках расставляются фильтр-элементы 2, на которые одеваются корпус 1 и плита 10. На концы фильтр-элементов 2 одевают прокладки 25 и прижимными плитами 12 закрепляют фильтр-элементы 2 и разжимают прокладки 25, 26. Устанавливают диффузор 6 для подачи фильтруемого потока.
Работает аппарат следующим образом. Фильтруемый поток подают через диффузор 6 в камеры 3 (снизу каналы 3 перекрыты затворами 22), т.е. плита 19 находится в крайнем верхнем положении). Проникающий через стенки фильтрующие перегородки фильтрат их каналов 3 попадает в каналы 4 и в полости между фильтр-элементами 2 и между ними и корпусом 1. Далее фильтрат по трубкам 13 поступает в камеру 9, а из нее выводится из аппарата через патрубок 24. При заполнении загрязняющими веществами каналов 3 опускают вниз плиту 19 и фильтруемый поток сбрасывает их в камеру 14, а из нее через патрубок 16 из аппарата. При необходимости очистки пор фильтровальных перегородок (при возрастании гидравлического сопротивления до заданного допустимого уровня) перекрывают поток фильтруемой среды и подают обратный поток фильтрата, который, проникая из каналов 4 в каналы 3, очищает поры и выводится через отверстия 23 (плита 19 находится в нижнем положении) в камеру 14 и далее в патрубок 16. Затем механизмом 21 перемещают плиту 19 вверх и затворами 22 перекрывают отверстия 23 в плите 11. Если засорение пор фильтр-элементов достигает значительной величины, то их снимают с аппарата для проведения химической или термической регенерации вне схемы аппарата. Разбирают аппарат в порядке, обратном описанной выше сборке. Для основной очистки камеры 14 используют дополнительные потоки жидкости или газа, подаваемые через патрубки 17 (18), которые при перекрытых затворами 22 отверстиях 23 могут подаваться при проведении основного процесса, т.е. фильтрации исходного потока.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ АППАРАТ | 1992 |
|
RU2071808C1 |
ФИЛЬТРОВАЛЬНЫЙ АППАРАТ | 1992 |
|
RU2071806C1 |
МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ | 1992 |
|
RU2072888C1 |
МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ (ВАРИАНТЫ) | 1992 |
|
RU2093252C1 |
МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ | 1992 |
|
RU2046644C1 |
МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ | 1992 |
|
RU2046007C1 |
МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ | 1992 |
|
RU2046006C1 |
МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ | 1992 |
|
RU2046005C1 |
МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ | 1991 |
|
RU2048868C1 |
МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ | 1992 |
|
RU2049533C1 |
Использование: область очистки газовых и жидких сред, в частности к фильтрационным системам. Сущность изобретения: все варианты аппаратов включают корпус, фильтрующие элементы с образованными перегородками чередующимися подающими и отводящими каналами, заглушками, установленными в каналах, опорную плиту, в отверстиях которой установлены и с помощью уплотнительных прокладок уплотнены фильтрующие элементы и прижимные плиты. В первых двух вариантах аппарата заглушены с одной стороны отводящие, а с другой стороны - подводящие каналы, при этом отвод фильтрата осуществляется по выполненным в днище (крышке) коллекторам. В третьем и четвертом вариантах аппарата заглушены лишь отводящие каналы, которые с другой стороны присоединены к трубкам для отвода фильтрата, пропущенным через камеры для сбора загрязняющих веществ. Со стороны, противоположной фильтруемому потоку, подающие каналы соединены через отверстия во второй опорной плите с камерой для сбора загрязняющих веществ. Предлагаемые технические решения обеспечивают повышение надежности, упрощение сборки и эксплуатации, так как: во-первых, фильтрующие элементы легко устанавливаются и снимаются с аппарата, во-вторых, они надежно герметизируются в опорных плитах, в-третьих, заглушки в каналах могут воспринимать любые импульсы давления и в-четвертых, обеспечен отвод фильтрата с минимальным сопротивлением со всех стенок фильтрующих перегородок. 4 с. п. ф-лы, 10 ил.
Патент ЕР N 0342415, кл | |||
Печь для непрерывного получения сернистого натрия | 1921 |
|
SU1A1 |
Авторы
Даты
1997-01-20—Публикация
1992-04-07—Подача