УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ ЗЕРНИСТОЙ ЗАГРУЗКИ ФИЛЬТРА Российский патент 2000 года по МПК B01D24/46 

Изобретение относится к устройствам для регенерации зернистой загрузки фильтра и может быть использовано при обработке хозяйственной, технической и сточной воды фильтрованием.

Известно устройство для регенерации зернистой загрузки фильтра, содержащее промывной насос, трубчатую распределительную систему, сборные желоба и водосток (Николадзе Г.И. Водоснабжение, - М.: Стройиздат, 1979, рис. V. 22, с. 133).

Недостатками известного устройства являются низкое качество регенерации и большой расход промывной воды, обусловленные малоэффективным воздействием на загрязнения зернистой загрузки фильтра.

Известно устройство, выбранное в качестве прототипа, содержащее направляющие, ходовую тележку, золотниковую коробку, напорный трубопровод, гидроцилиндр с поршнем и перфорированные трубы (Авторское свидетельство СССР N 549160, кл. В 01 D 23/24, 1977). Недостатком известного устройства является большой расход воды.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в том, чтобы повысить экономичность и качество регенерации зернистой загрузки фильтра.

Предлагаемое техническое решение заключается в следующем: устройство для регенерации зернистой загрузки фильтра, содержащее промывной насос, задвижки, трубчатую распределительную систему, сборные желоба, водосток, направляющие и ходовую тележку, дополнительно снабжено балкой, электрифицированными лебедками, трубчатым перфорированным активатором, компрессором, воздухосборником, редукционным клапаном, пневмодвигателем, четырехходовым и трехходовым распределителями, датчиками положения электрифицированных задвижек и запорного клапана с электромагнитным приводом, конечными переключателями, датчиком уровня, датчиками давления и блоком управления, причем электрифицированные лебедки тросами соединены с балкой и установлены с возможностью ее возвратно-поступательного перемещения по направляющим, жестко связанным с корпусом фильтра, трубчатый перфорированный активатор размещен на балке с возможностью вертикального возвратно-поступательного движения, шток пневмодвигателя жестко связан нижним концом с трубчатым перфорированным активатором, а верхним концом с четырехходовым распределителем, один датчик давления установлен на напорном трубопроводе промывного насоса, второй датчик давления установлен на воздухоосборнике, третий датчик давления установлен на боковой стенке корпуса фильтра выше уровня зернистой загрузки, редукционный клапан установлен на входе пневмодвигателя, компрессор, редукционный клапан, четырехходовой и трехходовой распределители, пневмодвигатель и трубчатый перфорированный активатор соединены между собой, а электрифицированные задвижки, запорный клапан с электромагнитным приводом, датчики положения электрофицированных задвижек и запорного клапана с электромагнитным приводом, датчики давления и уровня соединены с блоком управления.

Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что оно содержит неовые узлы со своими связями, позволяющие повысить экономичность и качество регенерации зернистой загрузки фильтра.

Таким образом, заявляемое решение соответствует критерию изобретения "новизна".

На фиг. 1 представлен разрез предлагаемого устройства по сечению А-А, на фиг. 2 - разрез по сечению Б-Б, на фиг. 3 - вид В на фиг. 1.

Устройство для регенерации зернистой загрузки фильтра содержит корпус 1, трубчатую распределительную систему 2, слой поддерживающей загрузки 3, зернистую загрузку 4, сборные желоба 5, трубопровод 6, электрифицированную задвижку 7, датчик положения 8, трубопровод 9, электрофицированную задвижку 10, датчик положения 11, трубопровод 12, электрифицированную задвижку 13, датчик положения 14, промывной насос 15, напорный трубопровод 16, электрифицированную задвижку 17, датчик положения 18, датчики давления 19, 20 и 21, компрессор 22, воздухосборник 23, запорный клапан с электромагнитным приводом 24, датчик положения 25, редукционной клапан 26, трубопровод 27, трехходовой распределитель 28, дроссели 29 и 30, четырехходовой распределитель 31, пневмодвигатель 32 диафрагменного типа одностороннего действия, пружину 33, трубчатый перфорированный активатор 34, балку 35, направляющие 36, электрифицированные лебедки 37 и 39, тросы 38 и 40 электрифицированных лебедок 37 и 39, конечные переключатели 41 и 42, датчик уровня 43, трубопровод 44 и блок управления 45.

Устройство для регенерации зернистой загрузки фильтра работает следующим образом.

При фильтровании фильтруемая вода по трубопроводу 6 через открытую электрифицированную задвижку 7 поступает на фильтр. Пройдя фильтруемую зернистую загрузку 4 сверху вниз и слой поддерживающей загрузки 3, вода освобождается от загрязнений, поступает в трубчатую распределительную систему 2, а затем через открытую электрифицированную задвижку 10 по трубопроводу 9 направляется потребителю.

При работе фильтрующая зернистая загрузка 4 загрязняется, гидравлическое сопротивление ее увеличивается и уровень воды в фильтре начинает повышаться. Как только он достигнет предельного своего значения, от датчика уровня 43 на блок управления 45 поступит сигнал на регенерацию зернистой загрузки 4. По команде с блока управления 45 закрываются электрифицированные задвижки 7 и 10, при разрешающих сигналах от датчиков положения 8 и 11 запускается в работу промывной насос 15. Как только он выйдет на нормальный режим работы, датчик давления 19 подаст сигнал на блок управления 45 на открытие электрифицированных задвижек 17 и 13. При разрешающих сигналах от датчиков положения 18 и 14 вода промывным насосом 15 подается по напорному трубопроводу 16 в трубчатую распределительную систему 2, а из нее через слой поддерживающей загрузки 3 в зернистую загрузку 4, сборные желоба 5 и далее по трубопроводу 12 она отводится от фильтра. При этом зернистая загрузка 4 взвешивается, весовое давление пульпы в фильтре возрастает. Как только оно достигает заданного значения, от датчика давления 20 на блок управления 45 поступит на запуск в работу компрессора 22. Компрессор 22 запускается в работу и подает воздух в воздухосборник 23. Как только давление в воздухоосборнике 23 достигнет заданного значения, от датчика давления 21 на блок управления 45 поступит сигнал на открытие запорного клапана с электромагнитным приводом 24. При разрешающем сигнале от датчика положения 25 запорный клапан с электромагнитным приводом 24 открывается и одна часть сжатого воздуха из воздухосборника 23 через редукционный клапан 26 и трехходовой распределитель 28 по трубопроводу 27 поступает в пневмодвигатель 32. Под действием сжатого воздуха диафграма пневмодвигателя 32, преодолевая усилие пружины 33, прогибается вниз. Трубчатый перфорированный активатор 34, жестко связанный с нижним концом штока диафрагмы, также перемещается вниз. Верхний конец штока диафрагмы, жестко связанный с четырехходовым распределителем 31, при опускании вниз переключает четырехходовой распределитель 31, который через трехходовой распределитель 28 соединяет диафрагменную камеру пневмодвигателя 32 с атмосферой. В результате пружина 33 прогибает диафрагму в противоположную сторону, перемещая четырехходовой распределитель 31, который переключает трехходовой распределитель 28 в положение питания пневмодвигателя 32, и цикл продолжается. Благодаря жесткой связи четырехходового распределителя 31 с верхним штоком диафрагмы, обеспечивается колебательное движение нижнего штока диафрагмы, а вместе с ним и трубчатого перфорированного активатора 34. Частоты колебательных движений регулируется дросселями 29 и 30, установленными на входе в полость управления трехходового распределителя 28. Другая часть сжатого воздуха по трубопроводу 44 поступает в трубчатый перфорированный активатор 34 и с большой скоростью выходит через перфорацию, открытую преимущественно вниз. Одновременно с открытием запорного клапана с электромагнитным приводом 24 приводится в действие одна из электрифицированных лебедок 37 или 39, например 37, которая будет наматывать трос 38 на свой барабан, перемещая тем самым балку 35 слева направо по направляющим 36 (ходовые тележки балки 35 на чертеже условно не показаны). Вместе с балкой 35 будет перемещаться и трубчатый перфорированный активатор 34, совершающий колебательные движения в вертикальной плоскости. Трос 40 электрифицированной лебедки 39 в это время будет беспрепятственно разматываться с барабана. Дойдя до своего правого крайнего положения, балка 35 воздействует на конечный переключатель 42, который выключает электрифицированную лебедку 37, а включает электрифицированную лебедку 39. Электрифицированная лебедка 39 посредством троса 40 будет перемещать балку 35 справа налево. В конце своего хода балка 35 воздействует на переключатель 41, который выключает электрифицированную лебедку 39 и включает электрифицированную лебедку 37. Балка 35 снова будет перемещаться слева направо. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока балка 35 не выполнит заданное на пульте блока управления 45 число своих возвратно-поступательных движений, после чего блок управления 45 выдает команды на отключение работающей электрифицированной лебедки 37 или 39, компрессора 22, на закрытие запорного клапана с электромагнитным приводом 24, а затем через заданное на пульте блока управления 45 время на отключение промывного насоса 15, на закрытие электрифицированных задвижек 17 и 13, и при разрешающих сигналах от датчиков положения 18, 14 и 25 на открытие электрифицированных задвижек 7 и 10. При разрешающих сигналах от дачиков положения 8 и 11 регенерация зернистой загрузки 4 закончена и фильтр переведен в режим фильтрования воды.

Таким образом, предлагаемое устройство активизирует регенерацию зернистой загрузки фильтра путем дополнительного механического воздействия трубчатого перфорированного активатора 33 на загрязнения и сжатого воздуха, выходящего с большой скоростью из перфорации вниз, то есть навстречу двигающейся загрязненной фильтрующей загрузке. Это позволит повысить качество регенерации зернистой загрузки фильтра и, следовательно, увеличить фильтроцикл, значительно сократить время регенерации и расход промывной воды.

В качестве примера был рассмотрен трубчатый перфорированный активатор 34, насчитывающий 42 отверстия диаметром 4 мм. При давлении сжатого воздуха в трубопроводе 44, равном 0,33 МПа, и расходе сжатого воздуха, равном 0,5 м³ /мин, средняя скорость выхода воздуха из перфорации составила 15,87 м/с.

Изобретение предназначено для регенерации зернистой загрузки фильтра и может быть использовано при обработке хозяйственной, технической и сточной воды фильтрованием. Устройство для регенерации зернистой загрузки фильтра дополнительно снабжено балкой, электрифицированными лебедками, трубчатым перфорированным активатором, компрессором, воздухосборником, редукционным клапаном, пневмодвигателем, четырехходовым и трехходовым распределителями, датчиками положения электрифицированных задвижек и запорного клапана с электромагнитным приводом, конечными переключателями, датчиком уровня, датчиками давления и блоком управления с соответствующими связями, позволяющими трубчатому перфорированному активатору перемещаться возвратно-поступательно с заданной частотой в вертикальной плоскости и совершать заданное количество перемещений в горизонтальной плоскости, а также активизировать регенерацию зернистой загрузки фильтра сжатым воздухом, выходящим из перфорации активатора. В устройстве обеспечивается повышение экономичности и качества регенерации зернистой загрузки фильтра за счет механического воздействия трубчатого перфорированного активатора на загрязнения и сжатого воздуха, выходящего с большой скоростью из перфорации активатора навстречу двигающейся загрязненной фильтрующей загрузке. 3 ил.

Устройство для регенерации зернистой загрузки фильтра, содержащее промывной насос, задвижки, трубчатую распределительную систему, сборные желоба, водосток, направляющие и ходовую тележку, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено балкой, электрифицированными лебедками, трубчатым перфорированным активатором, компрессором, воздухосборником, редукционным клапаном, пневмодвигателем, четырехходовым и терхходовым распределителями, датчиками положения электрифицированных задвижек и запорного клапана с электромагнитным приводом, конечными переключателями, датчиком уровня, датчиками давления и блоком управления, причем электрифицированные лебедки тросами соединены с балкой и установлены с возможностью ее возвратно-поступательного перемещения по направляющим, жестко связанным с корпусом фильтра, трубчатый перфорированный активатор размещен на балке с возможностью вертикального возвратно-поступательного движения, шток пневмодвигателя жестко связан нижним концом с трубчатым перфорированным активатором, а верхним концом с четырехходовым распределителем, один датчик давления установлен на напорном трубопроводе промывного насоса, второй датчик давления установлен на воздухосборнике, третий датчик давления установлен на боковой стенке корпуса фильтра выше уровня зернистой загрузки, редукционный клапан установлен на входе пневмодвигателя, компрессор, редукционный клапан, четырехходовой и трехходовой распределители, пневмодвигатель и трубчатый перфорированный активатор соединены между собой, а электрифицированные задвижки, запорный клапан с электромагнитным приводом, датчики положения электрифицированных задвижек и запорного клапана с электромагнитным приводом, датчики давления и уровня соединены с блоком управления.