Самоочищающийся фильтр Советский патент 1983 года по МПК B01D25/04 B01D25/32 

Изобретение относится к технике очистки жидкости фильтрованием и мо жет быть использовано в химической металлургической, машиностроительной, бумажной, пищевой и других отраслях промышленности для очистки речной, технической и оборотной воды. Известен самоочищающийся фильтр для очистки жидкости от взвеси, сЛдержащий корпус, разделенный фильтрующими перегородками на камеры исходной и осветленной воды, входной и выходной патрубки и устройство для регенерации фильтрующих перегородок, выполненное в виде укрепленного на валу промывочного короба с притирочной плитой, которая установлена, с зазором к верхней части промывочного короба и образует с коробом камеру, сообщапщупся с камерой исходной жидкости через отвер стия в верхней части короба. Фильтрукмцая перегородка представляет собой рабочую микросетку с-ячейками размером мкм, укрепленную меж .днумя поддерживающими металлическим основаниями, которые изготовлены в виде дисков с отверстиями с живым сечением 30% СПНедостатком известного фильтра является сложность конструкции устройства для регенерации фильтрующих перегородок из-за наличия движущихся частей, расположенных в кор пусе , что увеличивает металлоемкост и габаритные размеры изделия, снижает его надежность. Кроме того, недостатком является отсутствие устройства, предотвращающего обильное накопление взвеси на фильтрующих перегородках в процессе работы, вызывающее потребность в частой промывке. Налипание взвеси на фильтрую щих перегородках ведет к росту пере пада давления на них, что повышает требования к жесткости крепления ми кросетки путем уменьшения живого сечения, поддерживающих оснований, что также увеличивает металлоемкость и габаритные размеры фильтра. Цель изобретения - снижение металлоемкости и габаритных размеров фильтра, а таюхе интенсификация регенерации фильтрующих перегородок. Поставленная цель достигается Тем,что в самоочищающемся фильтре, включающем корпус,входной и выходны патрубки, фильтрующие перегородки, каждая из которых выполнена из микросетки и двух поддерживающих оснований, и устройство для регенерации фильтрую1чих перегородок, фильтрующие перегородки снабжены водонепроницаемыми стенками, соединены ими попарно и образуют съемные камеры отфильтрованной воды с отводами, сообщающимися с выходными патрубками, устройство для регенерации фильтрующих перегородок выполнено а виде магнитострикционных преобразователей импульсного ультразвукового генератора, установленных по одному в каждой, камере, а поддерживакяцие основания выполнены в виде ячеек из прутков . На фиг.1 изображена схема самоочищающегося фильтра; на фиг.2 - сечение Л-Л на фиг.1; на фиг.3 - камера отфильтрованной жидкости; на фиг. .- узел I на фиг.З. Самоочищающийся фильтр содержит корпус 1, являющийся камерой исходной воды, с входным 2 и выходными 3 пат-, рубками, над которыми установлены камеры Ц отфильтрованной воды, каждая из которых образована двумя фильтрующими перегородками 5 и четырьмя водонепроницаемыми стенками: двумя боковыми 6, верхней и нижней 8 с отверстием и отводом 9. Фильтрующая перегородка состоит из микросетки 10 с размером ячейки, например, мкм и двух поддерживающих оснований 11, выполненных, например, в виде решетки с прямоугольными ячейками размером 8090 мкм, из круглых прутков диаметром 8-10 мм. Максимальный размер фильтрующей перегородки 5 определяется шириной выпускаемой промышленностью микросетки (1м )и равен, например, 10001240 мм. На верхней водонепроницаемой стенке 7 камеры k отфильтрованно11 воды установлено устройство для регенерации фильтрующих перегородок, состоящее из магнитострикционного преобразователя 12 импульсного ультразвукового генератора и волновода 13. Для надежной передачи ультразвуковых колебаний все элементы камеры отфильтрованной воды и устройства для регенерации фильтрующих перегородок соединены между собой сваркой. Магнитострикционный преобразователь 12 соединен кабелем с ультразвуковым генератором (например, Акустик ) (не показан). Волновод 13 служит направляющей для пружины И, с помощью.которой камера отфильтрованной воды прижимается к кольцу 15- На корпусе 1 установлены люки 16 с фланцами 17 для выемки камер отфильтрованной вод Количество камер отфильтрованной вод и соответственно люков и выходных. патрубков определяется производитель ностью Фильтра и находится, например в пределах 2-10 штук при производительности 1000-5000 . Самоочищающийся фильтр работает следующим образом. Исходная вода поступает в корпус через входной патрубок 2, фильтруется через фильтрующие перегородки 5 в камеру отфильтрованной воды 4 и отводится из нее через отвод 9 и выходной патрубок 3.,Проходя через фильтрующую перегородку 5, вода очи-щается от взвеси, оставляя ее на микросетке 10. Удаление взвеси, задержанной, микросеткой 10, происходит под действием ультразвуковой кавитации, вызванной растягивающими усилиями, возникающими в воде вблизи филь рующей перегородки 5 под действием распространяемой ею ультразвуковых волн. Растягива1ои;ие усилия разрывают жидкость, и при наличии в ней частиц взве.си, пузырьков газа образуется ряд мельчайших полостей (кавитационных пузырьков ), которые после кратковременного существования захлопываются. При захлопывании пузырьков развиваются гидравлические микроудары,которые могут достигать сс)тен и тысяч атмосфер. Сферические ударные волны, вознис кающие при захлЪпывании пузырьков, разрушают пленки и нарость, образовавшиеся на фильтрующих перегородках 5 из осевшей взвеси. Отслоение пленк .,ожёт так;:(е происходить под действие осциллирующих пузырьков газа, Ультра звуковые колебания фильтрующих пере родок 5 генерируются магнитострикционным преобразователем 12, возбуждаемым импульсным ламповым генератором. При подключении преобразователей 12 к генератору необходимо произвести его согласование с этими преобразователями с целью получения колебаний достаточной амплитуды и высокого КПД генератора. . Согласование определяется по максимальной амплитуде колебаний сердечника преобразователя. Реальная на-грузка, представленная фильтрующими перегородками 5, в общем случае не равна оптимальной и з.ависит от физи-ческих параметров камеры отфильтрованной воды, фильтруемой воды и взвеси, а-также условий излучения ультразвуковой энергии. Поэтому требуется согласование фильтрующих перегородок 5 с волноводом 13, выполненным в виде стержня или постоянного сечения. Для волновода с зажатым концом неискаженная передача ультразвуковых колебаний нагрузке фильтрующей перегородке 5 камеры отфильтрованной воды имеет место при длине волновода, равной i ) Л -р / - , где С - скорость распространения звуковых волн; Fg- собственная частота колебаний магнитострикатора; К 1,35 (первая узловая плос- ; кость совпадает с зажатым концом). При согласовании параметров устройства для регенерации фильтрующих перегородок 5 с параметрами самоочищающегося фильтра, заполненного исходной водой, происходит непрерывноесползание осевшей на фильтрующих перегородках 5 взвеси под действием сил тяжести вниз корпуса 1. В результате отпадает необходимость в жестком креплении микросетки поддерживающими основаниями 11, что дает возможность увеличить их «ивое сечение до 80, а применение магнитострикционных преобразователей 12 с волноводами 13 исключает применение движущихся частей в устройствах для регенерации фильтрующих перегородок 5. Так, например, экспериментально установлено, что наилучшие результаты по удалению взвеси с фильтрую1цих перегородок самоочищающегося фильтра производительностью 2000 т/ч получены при частоте следования возбуждающих импульсов 4,2 Гц максимальной амплитуде k мкм. Таким образом, применение самоочищающегося фильтра позволяет снизить его -(еталлоемкость и габаритные размеры. Это достигается за счет того, что в 2,6 раза увеличилась полезная поверхность фильтрующих перегородок. Замена громоздкого и металлоемкого подвижного устройства

10363 2ft

для регенерации фильтрующих пере- зователями, установленными вне коргородок, расположенного йнутри кор- пуса, также снижает металлоемкость пуеа ,иагнитофрикционнымигпреобра- фильтра.

А -А

ФИЗ. 2

-J

.4

СЛМООЧИЩАЮЩИПСЯ ФИЛЬТР,включающий корпус, входной и выходной . патрубки, фильтрующие перегородки, каждая из которых выполнена из микросетки и двух поддерживающих оснований, и устройство для регенерации фильтрующих перегородок, о т л и ч аю щ и и с я тем, что,;с цель снижения .металлоемкости и габаритных размеров фильтра, а также интенсифин ации регенерации фильтрующих перегородок, фильтрующие перегородки снабжены водонепроницаемыми стенками, соединенными попарно и образуют съемные камеры отфильтрованной воды с отводами, сообщающимися с выходными патрубками, устройство для регенерации фильтрующих перегородок выполнено в виде магнитострикционных преобразователей импульсного ультразвукового генератора, установленных по одному в каждой камере, а поддер§ живающие основания выполнены в виде ячеек из прутков. (Л со а 00 NU 1C