СПОСОБ ОЧИСТКИ ФИЛЬТРА ПРОТИВОТОКОМ Российский патент 1997 года по МПК B01D35/12 

Изобретение относится к фильтрам для очистки жидкости или газов, промываемым противотоком отфильтрованной среды.

Известен способ очистки фильтра, имеющего ряд полых, включенных параллельно фильтроэлементов с боковой фильтрующей поверхностью, окруженной полостью отвода фильтрата, и с расположенными на их концах двумя входами путем закрытия входов части фильтроэлементов посредством подвижного распределителя и соединения этих входов с подводом фильтруемой среды или с отводом загрязнений [1]
Недостатком этого известного способа является то, что для обеспечения высококачественной промывки фильтра необходимо часто их промывать, что снижает удельную производительность фильтра на единицу площади фильтрующей поверхности в сравнении с теоретически возможной производительностью и увеличивает долю общего потока среды, используемую на промывку и поэтому из главного контура циркуляции.

Целью изобретения является повышение удельной производительности фильтра и снижение доли среды, отбираемой на промывку из главного контура циркуляции путем совмещения в фильтроэлементах зон наиболее активной промывки с зонами максимального осаждения загрязнений.

На фиг. 1 4 изображен фильтроэлемент фильтра с четырьмя возможными вариантами режима промывки, которые обозначены буквами А, Б, В и Г; на фиг. 5 конструкция фильтра с подвижным распределителем для осуществления режима промывки А и Б; на фиг. 6 включение фильтроэлементов в режиме А; на фиг. 7 - разрез И-И на фиг. 5; на фиг. 8 разрез С-С на фиг. 5; на фиг. 9 и 10 - фильтр с включением фильтроэлементов с чередованием режимов А, Б, В и Г; на фиг. 11 разрез К-К на фиг. 9; на фиг. 12 разрез Л-Л на фиг. 9; на фиг. 13 16 разрез К-К на фиг. 9 в режиме чередования режимов А, Б, В и Г.

Фильтр для осуществления способа содержи закрытый корпус, в котором установлен ряд параллельно включенных фильтроэлементов 1 с входами 2 и 3 на торцах и боковой фильтрующей поверхностью 4, окруженной полостью для сбора фильтрата 5, подвижный распределитель, элементы которого 6 и 7 установлены с возможностью взаимодействия с входами 2 и 3.

Приводной вал 8 соединен с распределителем 9 и приводом 10. Корпус фильтра имеет подвод 11 для фильтруемой среды 12, отвод 13 для загрязнений 14 посредством патрубка 15 и для отвода фильтрата 16 выход 17.

При включении по варианту А вход 2 соединен с подводом фильтруемой среды при закрытом противоположном входе 3. Происходит фильтрация среды с осаждением основной части загрязнений вблизи тупика закрытого входа 3.

При включении по варианту Б вход 2 закрыт при соединении противоположного входа 3 с отводом загрязнений. Происходит промывка фильтроэлементов противотоком фильтрата, поступающего из камеры, окружающей боковые поверхности фильтроэлемент, в его внутреннюю полость. При этом наиболее интенсивно промываются участки фильтрующей поверхности, расположенные по кратчайшей траектории противотока фильтра, вблизи входа 3.

Аналогичные процессы происходят при включения по вариантам Б и Г с той лишь разницей, что зона максимального осаждения загрязнений при фильтрации и наиболее интенсивного течения жидкости при промывке расположена вблизи входа 2.

Чередование режимов А и Б или В и Г позволяет совместить в фильтроэлементе зону наиболее активной промывки с зоной максимального осаждения загрязнений, т.е. добиться наиболее эффективного процесса очистки фильтроэлементов при минимальном расходе фильтрата на промывку.

Еще больший эффект может быть достигнут при чередовании всех четырех вариантов включения фильтроэлементов. Если в вариантах А и Б осевая составляющая скорость потока среды внутри фильтроэлемента направлена от входа 2 к входу 3, то в вариантах В и Г она имеет обратное направление. При чередовании вариантов А и Б с вариантами В и Г к эффекту совмещения зон интенсивной промывки и максимального загрязнения добавляется эффект знакопеременного потока, способствующий отрыву и уносу загрязнений, застрявших в ячейках фильтрующей поверхности.

Возможно любое чередование вариантов включения согласно изобретению (А, Б, В, Г или В, А, Б, Г или А, Б, Г, В), при которых будут задействованы все заложенные в предложенном способе очистки положительные эффекты.

На фиг. 2 5 изображен пример реализации способа с чередованием А и Б (или В и Г) включения фильтроэлементов. Подвижные распределители 6 и 7 жестко связаны через осевой вал 8, который в данном случае объединяет их в один общий подвижный распределитель 9 с приводом 10. Распределитель 9 имеет возможность закрывать входы части фильтроэлементов 1, а также соединять эти входы с подводом 11 фильтруемой среды 12 или с отводом 13 загрязнений 14 посредством патрубка 15.

При вращении распределителя 9 каждые два фильтроэлемента включаются одновременно в состояние А, а затем последовательно один за другим в состояние Б. Такое чередование режимов улучшает очистку фильтроэлементов перед тем, как элементы будут включены по обоим входам одновременно в обычное для их работы состояние, что увеличивает в итоге долю фильтрата 16 на выходе 17 фильтра.

Если отвод 13 вместе с патрубком 15 распределителя 9 расположить не внизу, а вверху, то будет реализована последовательность В и Г режимов работы фильтроэлементов.

На фиг. 6 9 изображен пример реализации способа с чередованием режимов А, Б, В и Г, в этом примере подвижный распределитель 9 содержит два патрубка 15, сообщенных с соответствующими отводами 13 загрязнений 14. При вращении распределителя в каждый момент времени два фильтроэлемента находятся в режиме А, один в режиме Б, два в режиме В и один в режиме Г с чередованием этих состояний согласно последовательности А, Б, В, Г. После режима Г каждый фильтроэлемент включается в свое обычное состояние, при котором одновременно оба входа сообщаются с подводом 11 фильтруемой среды 12.

На фиг. 6, 7, 10 и 11 изображен пример реализации способа с чередованием режимов А, В, Б и Г, когда эффект знакопеременного потока, способствующий раскачке загрязнений, усиливается.

Аналогичный результат дает и пример реализации способа с чередованием режимов А, Б, Г и В, который изображен на фигю 6, 7, 12 и 13.

Приведенные примеры не исчерпывают всех возможных вариантов реализации способа. Существенной особенностью для всех вариантов являются реверсирование течения фильтруемой среды внутри фильтроэлементов и смещение загрязнений в сторону входов элементов, где расход обратного потока фильтрата в режиме очистки является наибольшим. Эти особенности и определяют достижение технического результата уменьшение концентрационной поляризации загрязнений на фильтрующей поверхности и расхода фильтрата на промывку обратным его потоком.

Сущность изобретения: способ очистки фильтра противотоком при наличии у фильтра подвода фильтруемой среды, отводов фильтрата и загрязнений, ряда полых, включенных параллельно фильтроэлементов с боковой фильтрующей поверхностью, окруженной полостью отвода фильтрата, и с расположенными на их концах двумя входами заключается в том, что с помощью подвижного распределителя чередуют соединение одного из входов с подводом фильтруемой среды при закрытом противоположном входе с закрытием этого входа при соединении противоположного входа с отводом загрязнений. 1 з.п. ф-лы, 16 ил.

1. Способ очистки фильтра противотоком при наличии у фильтра подвода фильтруемой среды, отвода фильтрата и загрязнений, ряда полых включенных параллельно фильтроэлементов с боковой фильтрующей поверхностью, окруженной полостью отвода фильтрата, и с расположенными на их концах двумя входами и по меньшей мере одного подвижного распределителя, установленного с возможностью закрывать входы по меньшей мере части фильтроэлементов, а также соединять эти входы с подводом фильтруемой среды или с отводом загрязнений, отличающийся тем, что у каждого фильтроэлемента, с которым взаимодействует подвижный распределитель, чередуют с помощью этого распределителя соединение одного из входов с подводом фильтруемой среды при закрытом противоположном входе с закрытием этого входа при соединении противоположного входа с отводом загрязнений. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в каждый момент времени оставляют часть элементов соединенными по обоим своим противоположным входам с подводом фильтруемой среды.