Патронный фильтр Советский патент 1984 года по МПК B01D27/12 

CD СО (Х 00 Изобретение относится к фильтрованию жидкостей через патронные филь ры и может быть использовано в систе мах производственного водоснабжения промышленных предприятий, а также в химической технологии. Известен патронный фильтр содержащий корпус, установленные на трубной доске фильтрующие патроны с устройством для удаления загрязнений,, размещенные по высоте корпуса секции фильтрата и исходной жидкости, патру ки подачи исходной жидкости, вывода фильтрата и загрязнений, расположенную под секцией фильтрата взрывную камеру, соединенную с источником взрывчатой газовой смеси, запальную .свечу и опорное кольцо, перегородку, отделяющую камеру фильтрата от взрыв ной камеры lj . Однако ограниченная величина импульсных нагрузок, .образующихся при газовом взрыве, является причиной неполной очистки фильтрующих патронов от волокнистых загрязнений и масел, осаждающихся при фильтрации на сетчатой поверхности. Кроме .того, при часто повторяющи-хся взрывах газо вой смеси в течение короткого времени происходит повреждение упругой перегородки, что требует частой ее замены и усложняет эксплуатацию филь ра. В известном фильтре не обеспечивается полной очистки фильтрующих патронов при недостаточно высокой надежности его работы, что усложняет эксплуатацию фильтра. Цель -изобретения - интенсификация процесса очистки фильтрующих патронов и повьштение надежности работы фильтра. Цель достигается тем, что в фильт ре, содержащем корпус, установленные на трубной доске фильтрующие патроны с. устройством для удаления загрязнеНИИ, размещенные по высоте корпуса секции фильтрата и исходной жидкости патрубки подачи исходной жидкости, вывода фильтрата и загрязнений, расположенную над секцией фильтрата взрывную.камеру, соединеную с источ ником взрывчатой газовой смеси/ запальную свечу, опорное кольцо и пере городку, отделяющую камеру фильтрата от взрывной камеры, взрывная камера вьтолнена в виде конуса, при верщине которого установлена трубка с проволочной спиралью на внутренней поверх ности и крышкой, в которой размещена запапьная свеча, при этом перегородка, отделяющая камеру фильтрата от взрывной камеры, выполнена в виде плавающего диска, размещенного под опорным кольцом, которое укреплено у основания конуса. На чертеже изображен патронный фильтр, разрез. Фильтр состоит из цилиндрического корпуса 1, внутри которого между фланцами 2 закреплена трубная доска 3, делящая корпус по высоте на секцию фильтрата 4 и секцию исходной жидкости 5. В секции исходной жидкости 5 установлены закрытые снизу фильтрующие патроны 6, верхняя часть которых выполнена без отверстий, а нижняя перфорированная часть обтянута фильтрующей сеткой. На фильтрующем участке каждого патрона установленоустройство для удаления загрязнений 7, выполненное в виде усеченных конусов 8 со спиралью 9 на внутренней поверхности, установленных концентрично фильтрующим патронам большим основанием вверх. В секции фильтрата А установлен плавающий диск 10, выполненный из материала, имеющего плотность меньше плотности фильтруемой жидкости, например древесины, пластмассы и пр. Диаметр диска 5-10 мм меньше диаметра корпуса 1, что обеспечивает возможность его свободного вертикального перемещения. Сверху диск 10 прижимается под действием направленной вверх выталкивающей (архимедовой) силы к опорному кольцу 11, расположенному у основания конуса 12 образующего взрывнзда камеру. На вершине конуса 12 установлена разгонная трубка 13 с проволочной спиралью 14 на внутренней поверхности. Длина трубки 13, слуркащей для создания взрыва газовой смеси в виде детонации, в 50-60 раз превышает ее диаметр, составляющий 20-30 мм. В крышке трубки 13 закреплена запальная свеча 15, соединенная с генератором импульсов тока (катушкой Румкорфа или автомобильной бобиной зажигания). К конусу 12 примыкает патрубок 16 с вентилем 17 соединенный с источником взрывчатой газовой смеси, например электролизером, где под действием постоянного электрического тока происходит разложение воды на кислород и водород (гремучий

газ) или баллонами со сжатым водородом и кислородом (источники взрывчатой газовой смеси не показаны). Баллоны со сжатым горючим (Hj,) и окислительными (Oj) газами оборудованы редукторами, понижающими давление газов до величины на 0,1-0,05 МПа меньшей давления воды в сек;ции фильтрата 4. Фильтр оборудован патрубком 18 для подачи исходной жидкости, патрубком 19 для вывода фильтрата и патрубком 20 для вьтода загрязнений.

. Фильтр работает следующим образом.

Подлежащая очистке жидкость подается под давлением через патрубок 18 и поступает в секцию исходной жидкости между трубной доской 3 и верхней частью конусов 8, где фильтрующие патроны 6 имеют глухую поверхность. Отсюда исходная жидкость частично движется вдоль фильтрующих патронов 6, смывая задержанные загрязнения с сетчатой поверхности, а частично фильтруется через сетчатое полотно, обтягивающее патроны и удаляется через патрубок 19; при этом количество жидкости, проходящей вдоль фильтрующих патронов, уменьшается по их высоте. Так как устройство для удаления за.гpязнeний 7 выполнено в виде обратных конусов 8 и сечение касательных потоков исходной жидкости уменьшается по высоте патронов 6, скорость их остается постоянной, благодаря чему смыв загрязнений, задержанных сетчатым полотном, производится касательным потоком исходной жидкости по всей высоте фильтрующих патронов 6. Наличие спиралей 9, расположенных на внутренней поверхности конусов 8, обеспечивает создание турбулентности в касательном потоке, которая сопровождается завихрениями потока, пульсацией его скорости и давления по величине и направлению и способствует лучшей отмывке фильтрующих патронов от загрязнений. I .

Одновременно при фильтрации исходной жидкости во взрывную камеру, ограниченную внутренней поверхностью конуса 12 с трубкой 13 и плавающим диском 10, прижатым под действием выталкивающей силы и давления фильтруемой жидкости в камере фильтрата к опорному кольцу 11, подается смесь кислорода и водорода либо от электролизера, либо от баллонов под давлением на 0,10-0,05 МПа меньшим давления

фильтруемой жидкости в камере фильтрата 4. Благодаря разности давлений диск 10 остается плотно прилегающим к опорному кольцу 11, обеспечивая герметичность взрывной камеры.

Так как касательный поток исходной жидкости не может обеспечить полной отмывки фильтрующих патронов 6, периодически производится дополнительная очистка сетчатой поверхности патронов действием мощной ударной волны и гидродинамического потока. Для этой цели при достижении потерь напора на сетке выше допустимых, что определяется опытным путем в зависимости от ее прочности, на запальную свечу 15 подается импульс тока, и образующийся при этом искровой разряд воспламеняет газовую смесь. Горение последней по мере распространения в трубке 13 и турбулизации за счет проволочной спирали 14 преобразуется в детонационную волну, движущуюся со сверхзвуковой скоростью. Воздействие этой волны на основной объем газовой смеси, находящейся внутри конуса 12, вызывает ее детонационный взрыв, при котором образуется мощная ударная волна, давление которой в 40-50 раз превышает начальное давление газовой смеси и достигает 10-15 МПа. Конусная форма взрывной камеры обеспечивает устойчивьш детонационный взрыв газовой смеси и преобразование кинетической энергии продуктов ее сгорания в потенциальную энергию давления ударной волны. Под действием последней диск 10 мгновенно перемещается вниз со значительным ускорением и в жидкости, заполняющей фильтр, распространяется ударная волна, при этом часть фильтрата вытесняется в патрубки 18, 19 и 20 и через поверхность фильтрующих патронов 6 в виде струй высокого давления. Под действием ударной волны и высоконапорных струй (гидропотока) жидкости загрязнения сбрасываются с фильтрующей поверхности . патронов и удаляются касательным турбулентным потоком исходной жидкости. Загрязнения скапливаются в нижней конусной части фильтра, откуда они периодически удаляются при открытии задвижки на патрубке 17 за пределы фильтра. Регенерация фильтрующих элементов действием ударной волны и гидропотока производится без остановки фильтра. После взрыва газовой смеси

ПАТРОННЫЙ ФШЛЫР, содержащий корпус, установленные на трубной доске фильтрующие патроны с устройством для удаления загрязнений, размещенные по высоте корпуса секции фильтрата и исходной жидкости, патрубки подачи исходной жидкости, вывода фильтрата и загрязнений, расположенную над секцией фильтрата взрывную камеру, соединенную с источником взрывчатой газовой смеси, запальную свечу, опорное кольцо и перегородку, отделяющую камеру фильтрата от взрывной камеры, отличающийся тем, что, с. целью интенсификации процесса очистки фильтрующих патронов и повышения надежности работы фильтра, взрывная камера выполнена в виде конуса, при вершине которого установ.лена трубка с проволочной спиралью на внутренней поверхности и крыщкой, в которой размещена запальная свеча, при этом перегородка, отделяющая камеру фильтра- § та от взрывной камеры, выполнена в виде плавающего диска, размещенного /f под опорным кольцом, которое укреплено у основания конуса.