Способ регенерации напорных фильтров Советский патент 1983 года по МПК B01D35/16 E03B7/07 

Изобретение относится к водному хозяйству и может быть использован для осветления и очистки воды, нап . мер, при водозаборе, а также при очистке фильтровых скважин. Известен способ очистки фильтро с помощью флейт и других промывных приспособлений ClJ. Однако способ при котором, промывка сетчатого полотна осуществля ся обратным током воды, не эффекти вен из-за больших затрат промывной воды и является непригодным для оч ки мелкоячеистых фильтров, обеспеч вающих высокую степень осветления, Известен способ регенерации сетч того полотна фильтров с помощью эл рического разряда в корпусе фильтр Указанный способ является эффектив ным, так как при электрическом раз ряде в воде за счет ее взрывного вскипания создается мощный импульс давления, незначительны перерывы в подаче воды при очистке фильтра Однако осуществление указанного способа требует больших затрат эле роэнергии, не позволяет обеспечить плавную регулировку мощности импуль сов и частоту их следования. Кроме того, оборудование, необходимое для осуществления способа, работает под высоким опасным напряжением порядка 20 кВ, Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ регенерации напорных фильтров с помощью взрыва водорода и кис лорода в камере, соединенной с филь ром. Способ является эффективным, так как взрыв смеси газов сопровождается ударной волной и гидродинами ческим потоком, которые последователь но воздействуют на всю площадь фильтра СЗ, Недостаток известного способа необходимость в специальном оборудовании, которое состоит из узла получения газовой взрывчатой смеси, узла поджига смеси и взрывной камеры. Водород и кислород, необходимые для осуществления способа, получают в электролизерах, (КПД которых порядка 50%) путем разложения воды под действием электрич еского тока, На приготовление 1 дм /с смеси водорода и кислорода при нормальных условиях необходима электрическая мощность 8 кВт, Известно, что на эффективность очистки напорных фильтров существенное влияние оказывает гидродинамический поток, следующий за ударно волной. Однако при гремучего газа протекает .реакция по уравнению. ,2i{20 +136,74 ккал. . Изуравнения видно, что реакция идет с уменьшением объема: из трех объемов газов, вступающих в реакцию получается два объема водяных паров. Величина гидродинамического потока невелика, так как он определяется только .взрывным вскипанием воды на поверхности раздела двух сред. Поток воздействует на фильтр жестко и кратковременно и не успевает отбросить мусор на достаточное расстояние. Это приводит к снижению эффективности очистки полотна напорных фильтров. Цель изобретения - повышение надежности и эффективности -очистки, .Доставленная цель достигается тем, что согласно способу регенерации напорных фильтров путем воздействия на фильтр гидродинамическими импульсами они генерируются путем ввода жидкого азота в заполненную водой замкнутую полость фильтра. Жидкий азот представляет собой легкоиспаряемую жидкость, имеющую температуру кипения - 195,84°С, скрытую теплоту испарения 40 ккал/кг. При испарении 1 л жидкого азота при нормальных условиях образуется приблизительно 670 л газа. При превращении жидкого азота в газообразный могут возникнуть давления большого-порядка. Скорость нарастания давления зависит от интенсивности преобразования жидкого азота в газообразный. Эту скорость можно сделать очень - большой, если распыленный жидкий азот впрыснуть в воду, при этом в воде происходит практически мгновенное испарение азота, ВЕлзывающее ударную волну и сопутствующий гидропоток, которые, действуя совместно, производят эффективную очистку сетчатого полотна напорного фильтра, в отличие от способа, где используется взрыв смеси водорода и кислорода, реакция.горения которых идет с выделением тепла, испарение азота идет с поглощение теплоты из окружающей среды. Эту теплоту азот при испарений забирает у воды, В условиях активного движения воды через фильтр и омывания камеры охлаждение воды до низких температур исключено. Однако работа с кислородом и водородом сопряжена с повышенной опасностью. УтечкаИХ может привести к самовоспламенению. При очистке фильтров взрывом водородно-кислородной смеси приходится иметь дело вначале с двумя газами в отдельности. Затем они должны подаваться к смесительному устройству по шлангам, выполненным во взрывобезопасном исполнении через обратные клапаны и мермики устройства, позволяющие дозировать газы в строго определенных соотношениях. Поджиг газовой смеси должен осуществляться своевременно, в противном случае взрыв может разруи ить сетку. Все этоВ значительной мере усложняет работы по очистке фильтров.

Работа с жидким азотом безопасна, испаряется он практически бесШ17мн0о Величина импульсов давления определяется объемом впрыскиваемого азота.

Осуществление предлагаемого способа не требует сложного оборудования, оно может размещаться под водо

Жидкий азот имеет высокую энергоемкость .,

При испарении 1 г-моль (.28 г или 34 мл ) жидкого азота выделяется энегия 2267 Длс и образуется 22100 мл газа при нормальных условиях, тогда как для получения импульса той же энергии потребуется взорвать 310 мл смеси водорода с кислородом.

Учитывая низкую стоимость азота, который является попутным продуктом при сжижении воздуха с целью получения инертных газов, эффективность очистки возрастает в 5-10 раз по сравнению с известными способами.

На чертеже изображено устройство для реализации способа.

Устройство содержит всасывающий патрубок ; сетчатое полотно 2, крышку 3, дозатор 4 для ввода жидкого азота и обратный клапан 5.

Способ осуществляется следующим образом.

Как только потери на сетчатом полотне 2 становятся выше допустимых в замкнутую полость фильтра через дозатор 4 впрыскивают жидкий азот. Последний мгновенно испаряется, образуя большой объем газа, который вызывает смешение воды. Под действием ударной волны и гидродинамического потока вода выбрасывается через фильтрующее полотно 2 и обратный клапан 5. Происходит интенсивная промывка фильтра. Подачу жидкого азота порциями повторяют до тех пор, пока полотно не будет очищено. Объем впрыскиваемого азота определяется степенью загрязнения фильтра, ее площади и конструкции.

СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ НАПОРНЫХ ФИЛЬТРОВ, путем воздействия на фильтр гидродинги ическими импульсами ,.отлич ающий с я тем, что, с целью повышения эффективности и надежности промывки, гидродинамические импульсы генерируются путем ввода жидкого азота в. заполненную водой замкнутую полость фильтра..