ФИЛЬТР Российский патент 2005 года по МПК B01D29/46 B01D35/02 

Изобретение относится к аппаратам химической технологии и может быть использовано для осуществления процессов фильтрования жидкости от механических примесей.

Известно великое множество конструкций фильтровального оборудования как непрерывного, так и периодического действия, работающего как под вакуумом, так и под давлением.

Из них наиболее распространены нутг-фильтры, фильтр-прессы, листовые фильтры, патронные, фильтры с горизонтальными камерами, барабанные, дисковые вакуум-фильтры, карусельные, ленточные, центробежные, вибрационные и т.д. (см., например, Касаткин Д.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии, Москва, "Химия", 1973 год).

Но одни из них применяются лишь для лабораторных работ и производств малой мощности, другие требуют постоянного ручного обслуживания из-за изнашивания фильтровального материала, третьи дороги и сложны в эксплуатации, имеют малый ресурс, не приспособлены для работы в агрессивных средах и т.д. Нет надежно работающих фильтров для очистки или разделения фракций сильно загрязненных жидкостей.

Особенно неблагополучно с очисткой технической воды от ракушек и других мелких предметов в металлургии, например, для охлаждения процессов прокатки стали, для систем электролизеров или разделения фракции шлака при перекачке шлаковой пульпы в воспроизводстве, для очистки раствора соли, идущего на регенирацию Na-катионитовых фильтров ТЭЦ, водомасляной эмульсии и т.д.

В качестве прототипа может быть принят фильтр для очистки от механических примесей, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, люк для обслуживания и трубчатый фильтрующий элемент, который расположен в корпусе горизонтально и снабжен перфорированной перегородкой, образующей два полых цилиндрических отсека, в одном из которых под отверстие входного патрубка выполнено окно площадью на 5-10% больше площади отверстия входного патрубка, а другой отсек выполнен в виде фильтрующей камеры и соединен с выходным патрубком (см. Патент РФ №95116570/28 от 25.09.95 г., кл. 6 В 01 D 27/08).

Но он в значительной степени обладает вышеперечисленными недостатками известных фильтров.

Задача, на решение которой направлено предложение, - увеличение фильтрующей способности и долговечности, выбора любой фракции фильтрования, способности очищения и самоочищения, упрощение конструкции и технологичности изготовления, увеличение межремонтных сроков, удобства монтажа и эксплуатации.

Это достигается тем, что фильтрующий элемент выполнен наборным из антикоррозионных сменных пластин, закрепленных неподвижно в пазах или уступах корпуса, имеющего прямоугольное сечение, диагонально. Нужная фракция фильтрования, периодическая очистка и самоочистка обеспечиваются поворотными на угол более 180° и менее 360° промежуточными пластинами нужной толщины, которые закреплены в шлицах выходного вала с рукояткой ручного привода, или неподвижными шайбами, проложенными между каждой пластиной. При этом периодически открываемый промывочный патрубок врезан в корпус внизу вертикально, а врезки входного и выходного патрубков с запорно-регулирующей арматурой могут варьироваться в своих камерах в любом направлении.

Проведенный патентный поиск показал отсутствие механических фильтров с предлагаемой совокупностью признаков.

Таким образом, в данном случае известные элементы объединены новыми связями, придают фильтру новые свойства, проявившиеся в положительных эффектах, вследствие чего решение может быть признано имеющим изобретательский уровень.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан разрез фильтра цилиндрической формы по ходу потока жидкости; на фиг.2 - общий вид фильтра со стороны входного патрубка; на фиг.3 - наборный фильтрующий элемент в аксонометрии; на фиг.4 - вариант фильтра прямоугольной формы.

Фильтр состоит из корпуса 1 с входным 2, выходным 3 и промывочным 4 патрубками и наборного фильтрующего элемента 5.

Корпус 1 может иметь цилиндрическую или прямоугольную форму с фланцевыми или сварными днищами.

В пазы или выступы корпуса 1 диаметрально для цилиндрической формы 1 или диагонально для прямоугольной формы укладываются неподвижные пластины 6 фильтрующего элемента 5, таким образом, что между каждой неподвижной пластиной 6 располагается одна из промежуточных пластин 7, закрепленных в шлицах общего выходного вала 8 с рукояткой 9 ручного привода с возможностью возвратного поворота их на угол более 180°, но менее 360°. Для этого предусмотрены ограничители поворота 10. При этом толщиной промежуточных пластин 7 определяется фракция фильтрации.

Возможен вариант (преимущественно для особо тонкой фильтрации) неподвижных прокладок или шайб 11 совместно или вместо промежуточных пластин 7. В этом случае их целесообразно размещать не в середине, а по краям фильтрующего элемента 5, как показано на фиг.3.

Для фиксации вала 8 в корпусе 1 предусмотрен скользящий опорно-упорный подшипник 12 и выходной сальник 13.

Поскольку фильтр легко изготовить в любых производственных условиях, врезки в корпусе 1 входного 2 патрубка перед фильтрующим элементом 5 и выходного 3 патрубка после могут варьироваться в любом удобном для монтажа месте. Особенно для прямоугольной формы корпуса 1 (фиг.4). Однако наиболее предпочтителен прямоходовой вариант, показанный на фиг.1, с нижней вертикальной врезкой промывочного патрубка 4.

Фильтр может работать непрерывно или периодически как под вакуумом, так и под давлением. Прочность фильтрующего элемента 5 обеспечивается шириной и толщиной неподвижных пластин 6.

При работе в агрессивных средах необходимо применение антикоррозионных материалов.

Во время работы фильтр задерживает механические примеси расчетной фракции и накапливает их в нижней части корпуса 1 и в закрытом промывочном патрубке 4.

Для обеспечения режима самоочистки и сбора осадка периодически согласно местной инструкции открывается задвижка на промывочном патрубке 4. Для полного очищения фильтрующего элемента 5 от застрявших в его щелях частиц необходим возвратный поворот рукоятки 9 вместе с промежуточными пластинами 7 со стороны камеры выходного патрубка 3.

При этом может быть обеспечен режим постоянной фильтрации без отключения или с закрытием выходного патрубка 3.

Для варианта неподвижных прокладок или шайб 11 (без промежуточных пластин 7) возможен режим очистки фильтра через промывочный патрубок 4 обратным током жидкости при закрытом входном патрубке 2.

Таким образом, возможность обеспечения любых режимов работы фильтра, технологичности изготовления, долговечности и удобства эксплуатации определяют его преимущества перед известными фильтрами.

Изобретение относится к аппаратам химической технологии и может быть использовано для осуществления процессов фильтрования жидкости от механических примесей. Фильтр содержит корпус с патрубками и фильтрующий элемент. Фильтрующий элемент выполнен наборным из антикоррозионных сменных пластин, закрепленных неподвижно в пазах или уступах корпуса, имеющего прямоугольное сечение, диагонально. Нужная фракция фильтрования, периодическая очистка и самоочистка обеспечиваются поворотными на угол более 180° и менее 360° промежуточными пластинами нужной толщины, которые закреплены в шлицах выходного вала с рукояткой ручного привода, или неподвижными шайбами, проложенными между каждой пластиной. При этом периодически открываемый промывочный патрубок врезан в корпус внизу вертикально, а врезки входного и выходного патрубков с запорно-регулирующей арматурой могут варьироваться в своих камерах в любом направлении. Технический результат: увеличение фильтрующей способности и долговечности, упрощение конструкции и технологичности изготовления, выбора любой фракции фильтрования, способность очищения и самоочищения, увеличение межремонтных сроков, удобство монтажа и эксплуатации. 4 ил.

Фильтр для очистки жидкости от механических примесей, содержащий корпус с входным, выходным и промывочным патрубками и фильтрующий элемент, отличающийся тем, что фильтрующий элемент выполнен наборным из антикоррозионных сменных пластин, закрепленных неподвижно в пазах или уступах корпуса, имеющего прямоугольное сечение, диагонально, а нужная фракция фильтрования, периодическая очистка и самоочистка обеспечиваются поворотными на угол более 180° и менее 360° промежуточными пластинами, закрепленными в шлицах выходного вала с рукояткой ручного привода, или неподвижными шайбами, проложенными между каждой пластиной, при этом периодически открываемый промывочный патрубок врезан в корпус внизу вертикально, а врезки входного и выходного патрубков с запорно-регулирующей арматурой могут варьироваться в своих камерах в любом направлении.