ФИЛЬТР Российский патент 1999 года по МПК B01D25/26 B01D29/05 B01D35/28 B01D65/02 

Изобретение относится к способам разделения жидкостей, а именно, к фильтрованию с помощью фильтров, составленных из нескольких соединенных между собой элементов.

Изобретение может быть использовано в системах фильтрации разнообразных жидкостей.

В процессе эксплуатации фильтров возникают проблемы очистки фильтрующих элементов.

Известны способы очистки обратной промывкой фильтрующего материала, как например, "Способ и устройство управления очисткой фильтра противотоком" (см. патент Франции N 2681258, кл. B 01 D 35/16, 1986).

Известна конструкция фильтра, несущая в себе устройства для очищения фильтрующих элементов. Фильтр содержит систему очистки, смонтированную внутри фильтра с возможностью вращения и подачи струй очищающей среды (см. патент США N 5192429, кл. B 01 D 29/16)
Для очистки фильтрующих элементов указанные технические решения требуют дополнительных устройств в системе фильтрации очищаемой среды или непосредственно в конструкции фильтров (2).

Задачей данного изобретения является создание фильтра, конструкция которого содержала бы только минимально необходимые для фильтрации элементы с максимальной площадью фильтрации при малых габаритах и обеспечивала бы очистку фильтрующих элементов без дополнительных устройств.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения выбрана конструкция фильтра (см. патент США N 5232589, кл. B 01 13/00)
Фильтр содержит пакет фильтрующих плат с расположенными внутри них подложками прямоугольной формы с рифленными участками на поверхностях, на каждой из которых размещен фильтрующий материал.

Указанная подложка в фильтре разделяет два рабочих объема фильтра, обеспечивая очистку первого потока по каналам нижнего корпуса платы и нижним фильтрующим элементом и очистку второго потока - по каналам верхнего корпуса платы и верхним фильтрующим элементом.

Каждый из подаваемых потоков имеет свой вход и выход в фильтрующей плате.

Фильтр, состоящий из пакета фильтрующих плат, работает по схеме последовательно соединенных фильтрующих элементов.

Фильтр (3), имея большую поверхность очистки и высокую степень очистки жидкости, имеет следующий недостаток - очистка фильтрующих поверхностей производится по известной схеме противотока, требующей дополнительных устройств в системе очистки. Несмотря на указанное достоинство фильтра - очистка без разборки конструкции, необходимо отметить, что во время регенерации фильтр не работает на фильтрацию жидкости.

Кроме того, последовательное соединение фильтрующих плат ведет к уменьшению напора подаваемой жидкости в каждой следующей плате, поскольку остается постоянным диаметр входных патрубков фильтрующих плат. Это ведет к уменьшению производительности фильтра.

Сущность изобретения заключается в том, что внутри корпуса фильтра установлена подложка с рифлениями на поверхностях, на каждой из которых расположен фильтрующий материал.

Подложка выполнена в виде плоского прямоугольника, размеры которого обеспечивают образование четырех герметичных объемов между корпусом и боковыми сторонами подложки.

Каждый из объемов снабжен патрубком, расположенным на корпусе по центральной оси симметрии подложки.

На поверхностях подложки и пластин, установленных на дне и под крышкой корпуса, выполнены канавки.

Причем канавки на верхних поверхностях подложки и пластины, установленной на дне корпуса фильтра, перпендикулярны канавкам, расположенным на нижних поверхностях подложки и пластины, установленной под крышкой фильтра.

Предложенная конструкция позволяет направить потоки жидкости по канавкам подложки и пластин перпендикулярно друг к другу.

При прохождении очищаемой жидкости через фильтрующий материал, одна поверхность фильтрующего материала будет загрязняться.

Для очистки фильтрующего материала достаточно повернуть фильтр на 90^o по отношению к направлению входного потока.

При этом ранее загрязненная поверхность фильтрующего материала будет очищаться, а другая его поверхность будет загрязняться, работая на фильтрацию очищаемой жидкости.

Предложенная конструкция фильтра позволяет производить очистку фильтрующего материала без дополнительных устройств в процессе очистки жидкости.

Кроме того, при наборе пакета подложек с фильтрующим материалом создается схема распределения потока из одного входа на параллельные секции пакета, что позволяет сократить постоянным напор в каждой из секций.

Предложенная конструкция повышает производительность фильтра с увеличением числа секций при малых габаритах и большой площади фильтрации.

Изобретение отличается от ближайшего аналога тем, что торцевые стороны подложки, установленной в корпусе, образуют четыре герметичных объема фильтра, в каждый из которых попеременно попадают потоки, направление которых перпендикулярно друг другу за счет направления канавок на поверхностях подложки и пластин, установленных на дне корпуса и под крышкой фильтра.

При повороте корпуса фильтра на 90^o, входной поток попадает в следующий объем, из которого ранее был выход.

Таким образом, конструкция фильтра позволяет при повороте потока на 90^o очистку одной поверхности фильтрующего материала, в то время как другая поверхность второго материла загрязняется, работая на фильтрацию жидкости.

Конструкция ближайшего аналога предусматривает очистку фильтрующей поверхности только в режиме противотока, когда фильтр не работает в режиме фильтрации.

Кроме того, предложенная конструкция позволяет собирать пакет подложек с фильтрующим материалом в любое количество секций с одним общим входом, то есть по схеме распределения напора по параллельным секциям. В фильтре по патенту США N 5232589 распределение напора происходит на секции, собранные последовательно.

Поставленная задача решается за счет того, что внутри корпуса фильтра установлена подложка прямоугольной плоской формы с канавками на поверхностях. Направление канавок на верхних поверхностях подложки и пластины, установленной на дне корпуса, перпендикулярно канавкам, на нижних поверхностях подложки и пластины, расположенной под крышкой корпуса.

Подложка выполнена в виде прямоугольника, размеры которого вписываются во внутренний размер корпуса.

При этом образуются четыре герметичных внутренних объема фильтра. Каждый из объемов, будучи входным резервуаром или одним из трех выходных, является общим для каждой из секций подложки с фильтрующим материалом при любом количестве секций.

В то время как в фильтре (3) каждая фильтрующая плата, содержащая одну подложку и два фильтрующих материала, снабжена своим входным и выходным резервуарами.

Представленные чертежи поясняют сущность изобретения. На фиг. 1 изображено поперечное сечение фильтра. На фиг. 2 - сечение АА.

Фильтр содержит корпус 1 с патрубками 2, 3, 4, 5. Внутри корпуса установлена подложка 6 с канавками 7 на верхней поверхности и канавками 8 на нижней поверхности. На выступах канавок 7 и 8 расположены листы фильтрующего материала 9 с верхней поверхностью 10 и нижней поверхностью 11. Подложка 6 установлена с помощью герметичной прокладки 12 в пазах цилиндров 13 приваренных к стенкам корпуса 1.

Боковые поверхности подложки 6 образуют четыре внутренних объема фильтра, ограниченных корпусом 1, а именно - объемы 14, 15, 16, 17.

В верхней части фильтр снабжен пластиной 18 с канавками 8, а на дне корпуса 1 установлена пластина 19 с канавками 7.

Фильтр закрыт крышкой 20, снабженной торцевым уплотнением 21 и фланцем с элементами крепления к корпусу 1.

Фильтр работает следующим образом.

Очищаемая жидкость подается в один из четырех патрубков фильтра, например - в патрубок 2, и попадает в соответствующий указанному патрубку внутренний объем - объем 14. Из объема 14 жидкость попадает в канавки 8 пластины 18, проходит через фильтрующий материал 9 и попадает в канавки 7 на верхней поверхности подложки 6 с фильтрующим материалом. При этом жидкость, проходя фильтрующий материал 9, загрязняет его верхнюю поверхность 10. Фугат сливается по канавкам 8 пластины 19 в объем 16 и патрубок 4, а очищенная жидкость по каналам 7 - в объем 15 и 17 и патрубки 3 и 5.

При повороте фильтра на 90% по отношению к направлению входного потока, очищаемая жидкость подается в патрубок 3 (или 5). В этом случае из объема 15 жидкость поступает по канавкам 7 подложки 6, проходит фильтрующий материал 9. При этом жидкость загрязняет нижнюю поверхность 11 фильтрующего материала 9, вымывает ранее загрязненную поверхность 10 и попадает на канавки 8 пластины 18.

Очищенная жидкость попадает в объемы 16 и 14 и патрубки 4 и 2. Фугат сливается по канавкам 7 подложки 6 в объем 17 через патрубок 5.

Подобным образом происходит работа фильтра, состоящего из нескольких подложек с фильтрующим материалом.

При эксплуатации действующей модели фильтра был введен обводной канал для слива первоначальной порции жидкости из патрубков 4 и 2, загрязненной частицами, смываемыми с поверхности 10 фильтрующего материала 9.

Изобретение предназначено для очистки жидкости. Фильтр содержит подложку с фильтрующим материалом. Подложка имеет форму плоского прямоугольника, размеры которого вписываются во внутренний размер корпуса фильтра. При этом образуются четыре герметичных объема между корпусом и боковыми сторонами подложки. Каждый из указанных объемов снабжен патрубком, расположенным на корпусе по центральной оси симметрии подложки. На верхних и нижних поверхностях подложки и пластин, установленных на дне и под крышкой корпуса фильтра, выполнены канавки. Причем канавки на верхних поверхностях подложки и пластины, установленной на дне корпуса, перпендикулярны канавкам, выполненным на нижних поверхностях подложки и пластины, установленной под крышкой корпуса. Конструкция фильтра позволяет осуществлять фильтрацию жидкости с одновременной очисткой части, фильтрующих поверхностей. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

1. Фильтр для очистки жидкости, содержащий корпус с дном и крышкой, патрубки для подачи очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости, патрубок для отвода фугата, установленную в корпусе подложку прямоугольной плоской формы с рифлениями на верхней и нижней поверхностях, фильтрующий материал, размещенный на поверхностях подложки, и расположенные на дне и под крышкой корпуса пластины с рифлениями, отличающийся тем, что подложка выполнена с размерами, которые обеспечивают образование четырех герметичных объемов между корпусом и боковыми сторонами подложки, а рифления выполнены в виде канавок, причем канавки на верхних поверхностях подложки и пластины, установленной на дне корпуса, перпендикулярны канавкам на нижних поверхностях подложки и пластины, установленной под крышкой. 2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что патрубки для подачи и отвода жидкости расположены на корпусе по центральным осям симметрии подложки.