ВЕРТИКАЛЬНЫЙ НАПОРНЫЙ СКОРЫЙ ФИЛЬТР Российский патент 2015 года по МПК B01D25/02 

Вертикальный напорный скорый фильтр

Изобретение относится к области водоподготовки, в частности к фильтровальным аппаратам, а именно к напорным скорым фильтрам, в процессе работы которых из воды извлекаются не только дисперсии, но и коллоиды.

Известен напорный фильтр для очистки различных жидкостей от взвесей, а также воды и водных растворов. Фильтр содержит цилиндрический корпус, внутри которого размещена колонна, собранная из пластинчатых фильтроэлементов (см. патент РФ №2032446, дата публикации 10.04.1995). Фильтрующая жидкость подается на фильтр через входной патрубок крышки-коллектора во внутренние каналы колонны. Пройдя через пористые фильтроперегородки (пластины), фильтрат собирается в камере между корпусом и фильтроэлементами и направляется на выход через патрубок. Недостатком такого фильтра является малая грязеемкость пластинчатых фильтроэлементов и значительные гидравлические потери напора жидкости по длине сложного пути фильтрования.

Наиболее близким к заявленному является вертикальный напорный скорый фильтр с керамзитовой пенополистироловой загрузкой, серийно выпускаемый нашей промышленностью (см. Фрог Б.Н., Левченко А.П. Водоподготовка: Учебн. пособие для вузов. М., Издательство МГУ, 1996 г., 680 с.; стр. 277). Подача осветляемой воды и отвод промывной осуществляется через центрально расположенную воронку, обращенную широким концом кверху. Фильтр не имеет поддерживающих слоев и фильтрующий материал располагается непосредственно на колпачковом или щелевом дренаже. Промывка загрузки предусмотрена воздушная, для чего фильтр снабжен специальной распределительной системой для подачи во время промывки сжатого воздуха. Такая система располагается в фильтрующей загрузке над основным дренажем фильтра. Загрузка фильтра производится через верхний лаз.

Недостатками указанного фильтра являются: сложная распределительная система, связанная с зернистой загрузкой; малая адгезионная способность фильтрующего материала; наличие сложного колпачкового или щелевого дренажа; снабжение специальной распределительной системой для подачи во время промывки сжатого воздуха; использование дополнительной гидравлической выгрузки фильтрующей загрузки; ограниченная высота, принята 1.2 м, и наибольший диаметр напорного фильтра из условий удобства перевозки железнодорожным транспортом принят 3,4 м. Вследствие, фильтрующая площадь такого фильтра составляет лишь 7,1 м². Поэтому при более или менее значительной производительности водоочистной установки приходится устраивать большое число фильтров и арматуры, что удорожает строительство и усложняет эксплуатацию фильтров. К тому же распределительная водовоздушная система промывки и выгрузки фильтрующего материала усложняет его конструкцию, эксплуатацию, обслуживание, в конечном счете - стоимость.

Целью изобретения является существенное увеличение производительности вертикального напорного скорого фильтра, за счет конструктивных новшеств и с учетом его габаритных размеров, удобных для перевозки железнодорожным транспортом, упрощение конструкции фильтра, позволяющей легко заменить бракованные фильтроэлементы на исправные, а значит, повышение надежности его работы и эффективности в обслуживание, увеличение фильтроцикла, без снижения качества очистки воды, продление срока эксплуатации, без замены всего фильтрующего материала, модернизация системы промывки, сокращение стоимости фильтра на единицу его производительности, снижение эксплуатационных расходов.

Поставленная цель достигается тем, что в известном вертикальном напорном скором фильтре, включающем корпус фильтра с системой подвода фильтруемой воды в виде трубопровода и центрально расположенной воронки, обращенной широким концом вверх, согласно изобретению дополнительно введен специальный коллектор для сбора и отвода фильтрата, на котором закреплены фильтровальные колонны, выполненные из фильтровальных элементов, стянутых перфорированными трубами, через резиновые демпферы, в нижней части корпуса фильтра находится грязесборник, с системой отвода грязи. Такая конструкция фильтра позволяет оператору проникнуть внутрь его через люк, при плановом техническом обслуживании, определить визуально бракованный фильтроэлемент и заменить его исправным.

Фильтр выполнен в вертикальном металлическом корпусе напорного скорого фильтра, серийно выпускаемого нашей промышленностью. В нижней части корпуса фильтра установлен специально разработанный коллектор для сбора и отвода фильтрата. На коллекторе установлены фильтровальные колонны, зафиксированные перфорированными стяжными трубами, состоящие из нескольких цилиндрических фильтровальных звеньев, между которыми находятся резиновые демпферы. Под коллектором расположен грязесборник с системой отвода грязи.

Изобретение поясняется графически: фиг. 1 - фиг. 2.

На фиг. 1, в вертикальном разрезе, показан предлагаемый вертикальный напорный скорый фильтр, который содержит центрально расположенную воронку, обращенную широким концом кверху 1, стальной корпус 2, коллектор для сбора и отвода фильтрата 3, фильтровальные колонны, состоящие из перфорированных стяжных труб 4, цилиндрических фильтровальных звеньев 5 и резиновых демпферов 6, отвод фильтрата 7, подвод фильтруемой воды 8, грязесборник 9, систему для отвода грязи 10. На фиг. 2 выполнен разрез А-А на фиг. 1.

Подача фильтруемой воды осуществляется через подвод 8 в центрально расположенную воронку, обращенную широким концом кверху - 1, до требуемого уровня заполнения корпуса фильтра 2. Пройдя через фильтровальные колонны, состоящие из цилиндрических фильтровальных звеньев 5, фильтрат через перфорированную стяжную трубу 4 поступает в коллектор для сбора и отвода фильтрата 3, затем на отвод фильтрата 7.

Промывка (регенерация) фильтра осуществляется «обратным током». Промывочная жидкость подается через отвод фильтрата 7, по коллектору 3, через перфорированную стяжную трубу 4, на фильтровальные звенья 5, взрыхляя (взмучивая), вымывая образовавшиеся, за время работы фильтра, осадки в поровых каналах и на фильтровальной поверхности. Образовавшаяся, в процессе промывки фильтра, грязь попадает в грязесборник 9, затем в систему отвода грязи 10. После окончания промывки фильтр переводят в режим фильтрования.

Предлагаемый вертикальный напорный скорый фильтр, в сравнении с фильтром с керамзитовой пенополистироловой загрузкой, существенно производительнее, технологичнее, надежнее в эксплуатации.

Изобретение относится к области водоподготовки, в частности к фильтровальным аппаратам, а именно к напорным скорым фильтрам, в процессе работы которых из воды извлекаются не только дисперсии, но и коллоиды. Предлагаемый вертикальный напорный скорый фильтр содержит центрально расположенную воронку 1, обращенную широким концом кверху, стальной корпус 2, коллектор 3 для сбора и отвода фильтрата, фильтровальные колонны, состоящие из перфорированных стяжных труб 4, цилиндрических фильтровальных звеньев 5 и резиновых демпферов 6, отвод 7 фильтрата, подвод 8 фильтруемой воды, грязесборник 9, патрубок 10 для отвода грязи. Фильтр выполнен в вертикальном металлическом корпусе. Изобретение обеспечивает существенное увеличение производительности вертикального напорного скорого фильтра, с учетом его габаритных размеров, удобных для перевозки железнодорожным транспортом, упрощение конструкции фильтра, повышение надежности его работы и эффективности в обслуживании, увеличение фильтроцикла без снижения качества очистки воды и продление срока эксплуатации без замены фильтрующего материала. 2 ил.

Вертикальный напорный скорый фильтр, включающий корпус фильтра с системой подвода фильтруемой воды в виде трубопровода и центрально расположенной воронки, обращенной широким концом вверх, отличающийся тем, что дополнительно содержит фильтровальные колонны, выполненные из фильтровальных элементов, стянутых перфорированными трубами через резиновые демпферы, которые установлены на коллекторе для сбора и отвода фильтрата, при этом в нижней части корпуса фильтра расположен грязесборник с системой отвода грязи.