СЕТЧАТЫЙ ФИЛЬТР Российский патент 2013 года по МПК B01D29/62 

Изобретение относится к области очистки жидкостей от механических примесей и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности. В частности для очистки нефтешлама.

Известен фильтр, содержащий корпус, в котором расположены фильтровальный элемент, выполненный из нескольких сетчатых цилиндров, размещенных коаксиально, и пружина, отличающийся тем, что с целью обеспечения самоочистки фильтровального элемента и поддержания постоянного гидравлического сопротивления фильтра при автоматическом увеличении его грязеемкости, он снабжен размещенным внутри корпуса под фильтровальным элементом с возможностью осевого перемещения поршнем с отверстием, а сетчатые цилиндры выполнены телескопическими, при этом внутренний сетчатый цилиндр жестко соединен с поршнем, а наружный сетчатый цилиндр расположен с возможностью осевого перемещения вдоль внутренней поверхности корпуса [1].

Недостатком этого фильтра является не вполне эффективная очистка фильтрующего элемента от механических примесей, застрявших в ячейках сетки.

Наиболее близким является устройство для разделения гетерогенных систем с пружинным самоочищаемым фильтрующим элементом. Цель изобретения - повышение эффективности фильтрации. Для этого устройство снабжено дополнительно гидродинамическим вибратором, установленным на фильтрующем элементе, выполненным в виде пружины сжатия с витками трапециевидного сечения. Такая конструкция позволила осуществлять фильтрацию через щель без слоя осадка в переходном гидродинамическом режиме, т.е. с повышенной скоростью фильтрования, что повышает производительность и эффективность фильтрации. Наличие в конструкции фильтра микрометрического устройства регулирования размера щели и указателя ее размера дает возможность классификации осадка по фракции, соответствующей числу последовательно установленных в напорную линию фильтров, простота изменения частоты вибрации существенно расширяет функциональные возможности фильтров [2].

Недостатком этого устройства является относительно малая площадь щелей фильтра в связи с большой толщиной витков пружины, обеспечивающих ее жесткость.

Задачей, решаемой заявленным изобретением, является повышение производительности фильтра за счет эффективной очистки фильтрующих элементов от механических примесей, застрявших в ячейках, и большой площади всех ячеек сетки.

Технический результат достигается тем, что в устройстве для очистки жидкостей, содержащем вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженный штуцерами для входа суспензии, выхода фильтрата и осадка, подачи пара (газа), с размещенным в корпусе цилиндрическим фильтрующим элементом из металлической сетки в форме рукава, верхние и нижние концы которого закреплены хомутами к перфорированному цилиндру, снабженным поворотным механизмом, согласно изобретению перфорированный цилиндр состоит из двух частей, сопрягающихся по внешней и внутренней поверхности с зазором для поступательного и вращательного движения нижнего стакана относительно верхнего. Нижний стакан снабжен коническим днищем с центральным отверстием, в которое помещен с зазором, необходимым для поступательного и вращательного движений конического днища относительно патрубка, патрубок для вывода фильтрата. Нижний стакан перфорированного цилиндра снабжен поворотным механизмом, состоящим из вала, соединенного шлицевым соединением с втулкой, закрепленной к коническому днищу нижнего стакана, и привода.

Кроме того штуцер конического днища корпуса снабжен трехходовым краном для подачи суспензии и выхода осадка, а штуцер для подачи суспензии снабжен устройством, предотвращающим поступление пара (газа) в трубопровод для суспензии.

Кроме того, в корпусе размещено несколько цилиндрических фильтрующих элементов для вывода фильтрата из каждого.

Поворот нижнего стакана перфорированного цилиндра с закрепленной на нем фильтровальной перегородкой, состоящей из металлической сетки, позволяет уменьшать площадь ячеек фильтровальной перегородки при фильтровании и соответственно увеличивать площадь ячеек при регенерации фильтра, что дает возможность сравнительно легко и эффективно очищать фильтрующий элемент от механических примесей, застрявших в ячейках.

Изобретение поясняется следующими чертежами:

фиг.1 - общий вид сетчатого фильтра;

фиг.2 - общий вид сетчатого фильтра с несколькими цилиндрическими фильтрующими элементами;

фиг.3 - вид фильтрующего элемента при фильтровании;

фиг.4 - вид фильтрующего элемента при регенерации.

Фильтр (фиг.1, фиг.2) содержит цилиндрический корпус 1, крышку корпуса 2, нижнюю камеру 3 конической формы, штуцер для входа суспензии и выхода осадка 7, штуцер 4 для подачи пара (газа), вытесняющего осадок из фильтра, штуцер 5 для подачи пара (газа), предназначенного для вытеснения из фильтра суспензии, размещенный в корпусе цилиндрический фильтрующий элемент 8. Фильтрующий элемент 8 состоит из перфорированного цилиндра, состоящего из двух стаканов: нижнего 10 и верхнего 9, прикрепленного к корпусу фильтра, и фильтровальной перегородки 11, состоящей из металлической сетки. Верхний и нижний стаканы сопрягаются соответственно внешней и внутренней цилиндрическими поверхностями с зазором, необходимым для возможности поступательного и вращательного движений нижнего стакана относительно верхнего. Поворотный механизм состоит из привода 14, вала 13, соединенного шлицевым соединением с втулкой 12, которая соединена с нижним стаканом 10 фильтрующего элемента, и зубчатого колеса 24 (фиг.2), обеспечивающего поворот всех цилиндрических фильтрующих элементов. Нижний стакан 10, снабженный коническим днищем с центральным отверстием, в которое с помощью втулки 15 помещен с зазором, необходимым для поступательного и вращательного движений конического днища относительно патрубка, согнутый под углом 90° патрубок для вывода фильтрата 6, имеющий в верхней части отверстия. Штуцер 7 снабжен трехходовым краном 17 для подачи суспензии и выхода осадка, а штуцер для подачи суспензии снабжен устройством 18, предотвращающим поступление пара (газа) в трубопровод для суспензии. К верхней части корпуса 1 прикреплен штуцер 19 для манометра 20. Уплотнение 16 вала 13 с крышкой корпуса 2 аппарата выполнено в виде сальникового уплотнения, не показано.

Сетчатый фильтр работает следующим образом. Исходная жидкость через тройной кран 17 по входному патрубку 7 заполняет фильтр и поступает во внешнюю полость цилиндрического фильтрующего элемента 8, повернутого на определенный угол, при котором уменьшается площадь ячеек сетчатой фильтровальной перегородки. В процессе фильтрования происходит осаждение механических примесей на фильтровальной перегородке 11 фильтрующего элемента 8. Перед очисткой фильтрующего элемента 8 суспензия, оставшаяся в фильтре, вытесняется паром (газом), который подается клапаном 22 по штуцеру 5, из фильтра через штуцер 7, тройной кран 17 и устройство 18 до того момента, пока пар (газ) не дойдет до устройства 18, предназначенногоым для предотвращения поступления пара (газа) в трубопровод для суспензии. После чего поворотный механизм устанавливает фильтрующий элемент в положение, при котором фильтровальная сетка имеет ячейки в форме квадрата. Клапаном 21 по штуцеру 4 подается пар (газ), вытесняющий механические примеси из фильтра через штуцер 7 и кран 17, повернутый так, чтобы осадок уходил в предназначенную для этого емкость, происходит регенерация фильтрующего элемента путем пропарки (продувки). Отверстия в верхней части патрубка 6 служат для более полного вывода фильтрата.

Таким образом, предлагаемое изобретение обеспечивает достижение технического результата, а именно повышение производительности фильтра за счет эффективной очистки фильтрующего элемента от механических примесей, застрявших в ячейках, и автоматической выгрузки осадка потоком пара (газа).

Самоочищающийся фильтр может быть использован в нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности.

Источники информации

1. А.с. СССР №1107885 "Фильтр". Опубл. Бюл. №30, 1984 г.

2. Пат. 93027682 RU, МКИ³ B01D 29/44. Щелевой фильтр для очистки жидкости / И.Н.Рухман (RU); ТОО "Термокон" (RU). - №93027682/26. Заявлено 21.05.1993. Опубл. 27.03.1996.

Изобретение относится к конструкциям фильтров для очистки жидкостей от механических примесей. Сетчатый фильтр содержит вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженный штуцерами для входа суспензии, выхода фильтрата и осадка, подачи пара (газа), размещенный в корпусе цилиндрический фильтрующий элемент из металлической сетки в форме рукава, верхние и нижние концы которого закреплены хомутами к перфорированному цилиндру, снабженный поворотным механизмом. Перфорированный цилиндр состоит из двух частей, сопрягающихся по внешней и внутренней поверхности с зазором для поступательного и вращательного движения нижнего стакана относительно верхнего. Нижний стакан снабжен коническим днищем с центральным отверстием, в которое помещен с зазором патрубок для вывода фильтрата. Нижний стакан перфорированного цилиндра снабжен поворотным механизмом, состоящим из вала, соединенного шлицевым соединением с втулкой, закрепленной к коническому днищу нижнего стакана, и привода. Штуцер конического днища корпуса снабжен трехходовым краном для подачи суспензии и выхода осадка, а штуцер для подачи суспензии снабжен устройством, предотвращающим поступление пара (газа) в трубопровод для суспензии. Технический результат: повышение производительности фильтра. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Сетчатый фильтр, содержащий вертикальный цилиндрический корпус с коническим днищем, снабженный штуцерами для входа суспензии, выхода фильтрата и осадка, подачи пара (газа), с размещенным в корпусе цилиндрическим фильтрующим элементом из металлической сетки в форме рукава, верхние и нижние концы которого закреплены хомутами к перфорированному цилиндру, снабженным поворотным механизмом, отличающийся тем, что перфорированный цилиндр состоит из двух частей, сопрягающихся по внешней и внутренней поверхностям с зазором для поступательного и вращательного движения нижнего стакана относительно верхнего, нижний стакан снабжен коническим днищем с центральным отверстием, в которое помещен с зазором, необходимым для поступательного и вращательного движений конического днища относительно патрубка, патрубок для вывода фильтрата, нижний стакан перфорированного цилиндра снабжен поворотным механизмом, состоящим из вала, соединенного шлицевым соединением с втулкой, закрепленной к коническому днищу нижнего стакана, и привода.

2. Сетчатый фильтр по п.1, отличающийся тем, что штуцер конического днища корпуса снабжен трехходовым краном для подачи суспензии и выхода осадка, а штуцер для подачи суспензии снабжен устройством, предотвращающим поступление пара (газа) в трубопровод для суспензии.

3. Сетчатый фильтр по п.1, отличающийся тем, что в корпусе размещено несколько цилиндрических фильтрующих элементов для вывода фильтрата из каждого.