Установка для очистки жидкости фильтрованием Советский патент 1983 года по МПК B01D23/10 

Изобретение относится к фильтрованию и может быть использовано; в частности, для очистки природной, сточной и оборотной воды от содержащихся в ней механических примесей.

Известна установка для фильтрации жид костей, содержащая фильтр с зернистой загрузкой, емкости для чистой и грязной жидкостей, насос для подачи очищаемой жидкости и внещнего замкнутого контура, включающего систему трубопроводов, насос и фильтр для отделения загрязнений от зернистой загрузки 1.

Недостатками этой установки являются сложная система регенерации с использованием дополнительного насоса для перекачки суспендированной загрузки, устройство специального фильтра с навитой решеткой из клиновидной проволоки, использование очищенной жидкости для регенерации загрузки и периодическая работа фильтра.

Известен сверхскоростной напорный фильтр для очистки жидкости, содержащий корпус, разделенный вертикальными перегородками на секции, горизонтальные рещетки, образующие фильтрационные камеры, заполненные плавающей зернистой загрузкой, подфильтрационную, надфильтрационную и распределительную камеры, промывочное устройство, выполненное в виде трубы с окнами для подвода воды и трубы для отвода фильтрата, коаксиально установленных внутри корпуса.

Плавающая фильтрующая загрузка каждой секции поочередно промывается фильтро ванной водой, поступающей через окно в надфильтрационной камере 2.

К недостаткам данной конструкции фильтра можно отнести сложность конструкции аппарата, использование фильтрованной (чистой) воды на регенерацию загрузки.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является установка . для непрерывной очистки жидкости фильтрованием, включающая фильтр, состоящий из корпуса с плавающей зернистой загрузкой и с патрубками для подачи и отвода жидкости и загрузки, устройство для регенерации загрузки в виде цилиндрического корпуса с установленными на валу внутри него радиальными вращающимися перегородками с патрубками для подачи и отвода пропывной жидкости и загрузки, гидроциклонпромыватель и систему подающих и отводящих трубопроводов 3.

Недостатками известной установки являются невысокая надежность и неэкономичность ее работы, определяемые возможностью прямого попадания промывной жидкости в корпус фильтра, кратковременностью пребывания загрузки в регенерационной системе, что создает возможность рециркуляции грязной загрузки, снижением качества фильтрата вследствие наличия значительного пристеночного эффекта, а также

наличием двух устройств для регенерации загрузки: гидроциклона-промцвателя и цилиндрической емкости, оборудованной специальным устройством с электромеханичесКИМ приводом для перемещивания загрузки.

Целью изобретения является повышение надежности установки и экономичности ее в работе.

0 Поставленная цель достигается тем, что в установке для очистки жидкости фильтрованием, включающем фильтр, состоящий из корпуса с зернистой плавающей загрузкой и с патрубками для отвода фильтрата, подачи и отвода жидкости и загрузки, устройство для регенерации загрузки в виде цилиндрического корпуса с патрубками для подачи и отвода жидкости и загрузки, подводящую и отводящую системы, корпус фильтра разделен по вертикали на сообщающиеся секции, снабженные воронками,

с патрубками, патрубки для отвода фильтрата выполнены заглубленными в корпус фильтра, устройство для регенерации загрузки снабжено барботером, а подающая система снабжена байпасной линией.

5 При этом корпус фильтра и устройство для регенерации загрузки выполнен в виде набора равных по высоте цилиндрических обечаек.

Барботер выполнен в виде трубы с перфорированными патрубками, установленными последовательно по высоте трубы во взаимно перпендикулярных плоскостях.

Патрубки для подачи и отвода жидкости из корпуса фильтра и устройства для регенерации загрузки снабжены решетками. Соотнощение количества фильтров и

устройств для регенерации составляет 2- 5:1 при работе установки в непрерывном режиме и 1:1 - в циклическом.

На чертеже представлена схема устаковки для очистки жидкости фильтрованием./

Установка состоит из корпуса фильтра, собираемого из обечаек 1, воронок 2 с патрубками 3, которые крепятся фланцевыми соединениями 4 Каждая обечайка 1

5 имеет выходной патрубок 5 и перегрузочный 6. Выходные патрубкв 5 через фланцевые соединения 7 соединяются с коллектором фильтрата 8.

Фильтр имеет верхнюю крышку 9 с патрубками 10, и нижний переходный конус 11,

0 который фланцевым соединением 12 соединяется с подающей системой. Между фланцевыми соединениями 7 и 12 установлены решетки 13. Фильтр устанавливается на опоры 14, либо крепится кронштейнами (не показаны). Перегрузочные патрубки 6 через

5 запорную арматуру 15 соединяются с устройством для регенерации, которое состоит из цилиндрического корпуса, собираемого из обечаек 16, верхнего конуса 17 с загрузбчным люком 18, нижнего конуса 19 с входным патрубком 20, соединенным через вентиль 21 с линией отвода шлама 22. Между фланцами патрубка 20 и вентиля 21 установлена решетка 13. С помощью фланцевого соединения 23 в корпусе устройства для регенерации установлен барботер, выполненный в виде коаксиально расположенной трубы 24 с перфорированными патрубками 25, установленными последовательно по высоте трубы 24 во взаимно перпендикулярных плоскостях. Обечайки 16 корпуса устройства для регенерации равны по высоте обечайкам 1 корпуса фильтра. Устройство для регенерации соединяется через вентиль 26 с подающей системой, включающей насос 27, байпасную линию 28, тройники 29 и 30, .вентили 31 и 32, между фланцевым соединением 23 и вентилем 26 установлена решетка 13. Перегрузочно-отводной узел состоит из запорной арматуры 33 и 34, трубопровода 35 и воздушной линии 36. На коллекторе фильтрата 8 установлен вентиль 37.. Работа установки состоит из двух этапов: фильтрования через слой плавающей загрузки (гранулы вспененного пенополистирола) и регенерации фильтрующей загрузки через определенный период работы установки. В момент пуска установки добавляется стадия загрузки секционного фильтра гранулированной загрузкой, которая осуществляется с помощью устройства для регенерации. Работа установки осуществляется следующим образом. Через люк 18 загружаются гранулы плавающей загрузки заранее выбранной фракции (оптимальный вариант - фракции 0, 3,0 мм) до уровня верхнего перфорированкого патрубка 25 барботера. После- этого люк 18 закрывают. Через открытый вентиль 26, решетку 13 исходная жидкость подается в патрубок 25 барботера и-через перфорированные патрубки 25 поступает в корпус устройства для регенерации, при этом вентили 21, 31 и 37, запорная арматура 15 и 34 закрыты, а вентиль 32 и запорная арматура 33 открыты. Это приводит к тому, что суспензия загрузки через патрубок 10, воронки 2 и патрубки 3 заполняют все секции фильтра, а избыточная жидкость через решетку 13, вентиль 32, байпасную линию 28 и насос 27 поступают на рециркуляцию. Рещетки 13 подобраны с таким расчетом, чтобы полностью задерживать все фракции плавающей загрузки. Через некоторый промежуток времени, который устанавливается в момент наладки либо регистрируется специальным датчиком, перегрузка заканчивается, вентили 26, 32 и запорная арматура 33 закрываются, а вентили 31 и 37 открываются. С этого момента начинается этап фильтрования жидкости через слой плавающей заГрузки, высота которого выбирается в зависимости от заданной степени очистки жидкости и фракции загрузки, но не может быть более 0,8 высоты обечайки 1 секции (на чертеже изображен слой плавающей загрузки при осуществлении этапа фильтрования). Очищенная жидкость через патрубки 5, решетки 13 поступает в коллектор 8 фильтрата и через открытый вентиль 37 выводится к потребителю. По окончании этапа фильтрования вентиль 37 перекрывается, открываются вентиль 31 и запорная арматура 15 каждой секции. Плавающая загрузка перепускается в устройство для регенерации, после чего арматура 15 и вентиль 31 перекрываются, а вентиль 26 открывается. С момента открытия вентиля 26 начинается этап регенерации загрузки путем подачи промывной жидкости насосом 27 в трубу 24 барботера и перфорированные патрубки 25. Загрязнения, удаленные из загрузки в процессе регенерации, выводятся вместе с промывной жидкостью через патрубок 20 с решеткой 13 и вентиль 21. По окончании регенерации загрузки вентиль 21 закрывается, открывается запорная арматура 33 и вентиль 32 на байпасной линии 28 и начинается перегрузка плавающей загрузки в фильтр. Вывод отработавшей загрузки из устройства для регенерации осуществляется через запорную арматуру 34, при этом вся арматура и все вентили, кроме вентиля .26, закрыты. Достоинством установки является простота монтажа, так как фильтр и устройство для регенерации могут собираться из отдельных элементов. Количество секций фильтра и, следовательно, количество обечаек устройства для регенерации определяется по расчету в соответствии с заданным расходом, при этом оптимизируется диаметр обечайки. Упрощение схемы регенерации зернистой загрузки и отсутствие движущихся деталей предохраняет гранулы загрузки от истирания. Регенерация зернистой загрузки исходной жидкостью и наличие байпасной линии 28 приводит к повышению экономичности установки за счет сокращения расхода воды на собственные нужды. Повыщение степени очистки жидкости при фильтровании осуществляется за счет устранения пристеночного эффекта путем установки патрубков 5 для отвода фильтраа с заглублением в корпус фильтра и заполнением патрубков 5 до решеток 13 зернами фильтруюшей загрузки. Во избежание попадания гранул загрузки во внешние линии между соединительными фланцами соединениями 12 и 23 патрубка 20 становлены решетки 13.

1. УСТАНОВКА ДЛЯ ОЧКСТКИ ЖИДКОСТИ ФИЛЬТРОВАНИЕМ, включающая фильтр, состоящий из корпуса с зернистой плавающей загрузкой и с патрубками для отвода фильтрата, подачи и отвода жидкости и загрузки, устройство для регенерации загрузки в виде цилиндрического корпуса с патрубками для подачи и отвода промывной жидкости и загрузки, подающую и отводящую системы, отличающаяся тем, что, с целью повыщения надежности установки и экономичности ее в работе, корпус фильтра разделен по вертикали на сообщающиеся секции, снабженные воронками с патрубками, патрубки для отвода фильтра выполнены заглубленными в корпус фильт-ра, устройство для регенерации загрузки снабжено барботером, а подающая система снабжена байпасной линией. 2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что корпус фильтра и устройство для регенерации загрузки выполнены в виде набора равных по высоте цилиндрических обечаек. 3.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что барботер выполнен в виде трубы с перфорированными патрубками, установленными последовательно по высоте трубы во взаимно перпендикулярных плоскостях. 4.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что патрубки для подачи и отвода жидкости из корпуса фильтра и устройства для регенерации загрузки снабжены рещетками. 5.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что соотнощение количества фильтров и устройств для регенерации составляет 2-5:1.