Пульсационный фильтр-сгуститель Советский патент 1985 года по МПК B01D27/12 

11 Изобретение относится к устройствам для сгущения суспензий, содержащих илистые или липкие взвеси иможет использоваться, например, в хими ческой, горнорудной, металлургической и других отраслях промьшшенности а также в коммунальном хозяйстве. Известен пульсационный фильтрсгуститель, содержащий корпус, в нижней части которого расположен фильтровальньй патрон, разгрузочную камеру, две пульсационные камеры, одна из которых сообщается с полость фильтровального патрона, а другая с нижней частью фильтра, и механичес кое устройство для очистки фильтровального патрона, вьшолненное в виде кольцевых ножей, подвешенных на поплавке и связанных между собой жесткой тягой СОРегенерация фильтровального патро на в этом фильтре осуществляется обратной промывкой фильтратом и срезанием слоя осадка с фильтрукицей поверхности подвижными ножами. Недостатком данного фильтра-сгустителя является значительная сложность его конструкции и эксплуатации что обусловлено необходимостью установки двух пульсационных камер И сис темы кольцевых ножей, соединенных жесткой тягой с поплавком.. Наиболее близким к изобретению является пульсационный фильтр-сгусти тель, содержащий корпус с установлен ным в нем вертикально фильтрующим патроном или патронами, патрубки для подачи суспензии И отвода фильтрата и сгущенного продукта, пульсаци онную и разгрузочную камеры и средст во для очистки патронов, вьшолненное в виде установленных на расстоянии коаксиально с фильтрующим патроном цилиндров или усеченных конусов, являющихся отражателями 2. В этом фильтре при регенерации фильтрующего патрона фильтрат, вытес ненный сжатым воздухом из внутренней полости патрона, поступает в зазор между поверхностью патрона и отражателем и, двигаясь вдоль фильтрующей поверхности патрона, смьгоает сЛой осадка. Регенерация фильтрующего патрона в известном фильтре достигается за счет повышенной турбулентности потока промьгеной жидкости при ее движении в зазоре межд,у рабочей поверхностью фильтровального патрона и внутренней поверхностью отражателя 42 . Недостатками известного фильтра-, сгустителя являются повьщгенная материалоемкость и сложность в эксплуатации, связанная с необходимостью изготовления и установки отражателей. Образование застойных зон между отражателями способствует отложению осадка на внешней поверхности отражателей, что также влечет за собой сложности при техническом обслуживании фильтра. Кроме того, применение отражателей требует увеличение удельного объёма фильтра на единицу фильтрующей поверхности из-за увеличения расстояния между осями фильтровальных патронов. Цель изобретения - упрощение конструкции фильтра, улучщение условий эксплуатации и увеличение удельной фильтрующей поверхности. Цель изобретения - упрощение конструкции фильтра, улучшение условий эксплуатации и увеличение удельной фильтрующей поверхности. Для достижения поставленной цели в пульсационном фильтре-сгустителе, содержащем корпус с вертикально установленными в нем фильтрующими патронами, патрубки для подачи суспензии и отвода фильтрата и сгущенного продукта, пульсационную и разгрузочную caмepы и средство для очистки фильтрующих патронов, последнее вьтолнено в виде вертикальных стержней, установленных в центре равносторонних треугольников, в вершинах которых расположены оси патронов. При этом он снабжен установленной в- корпусе разделительной плитой, к которой прикреплены фильтрующие патроны и стержни. Кроме того, расстояние между осями фильтрующих патронов составляет 1,1-1,3 их диаметра. Длина стержней составляет 0,7-1,0 длины фильтрующих патронов. Стержни могут иметь треугольную, шестиугольную или круглую форму. Сторона треугольного стержня составляет 0,3-0,6, сторона шестиугольного стержня - 0,1-0,2, а диаметр круглого стержня - 0,2-0,4 диаметра фильтрующего патрона. Стержни могут быть изготовлены пустотелыми Стсолыми) . На фиг. 1 представлен вариант выполнения фильтра-сгуститрля, н котором в качестве устройства для очистки фильтрующих патронов исполЕ.зонаны 3 стержни; на фиг. 2 - вариант относи тельного размещения фильтрзлощик патро нов и стержней, разрез А-А на фиг.1 Фильтр-сгуститель состоит из корпуса 1, днища 2, крьппки 3, пульсацисиней 4 и разгрузочной 5 камер, разделительной плиты 6, на которой уста новлены фильтрующие патроны 7 и стержни 8, патрубков 9, 10 и 11 для подачи суспензии, отвода фильтрата и сгзщенного продукта соответственно. Пульсационная камера 4 соединена трубопроводом 12 с внутренней полостью крьшпси 3 и далее отверстиями в разделительной плите 6 с внутренней полостью фильтрующих патронов 7 Стержни 8 установлены на разделитель ной плите 6 в центре равносторонних треугольников,в верпщнах которых расположены оси фильтрующих патронов 7 (фиг. 2). Фильтр-сгуститель работает следующим образом. Исходная суспензия через патрубок 9 подается в фильтр-сгуститель, заполняет его внутреннюю полость и фильтруется через фильтрующие патро ны 7.Осадок откладывается на внешне поверхности фильтрующих патронов 7, а фильтрат заполняет внутреннюю полость патронов 7 над плитой 6, трубопровод 12, пульсационную 4 и разгрузочную 5 камеры. Далее включаетс пульсатор (не показан), соединенный с пульсационной камерой 4. При импульсной подаче сжатого воздуха в камеру 4 часть фильтрата удаляется из разгрузочной камеры 5 наружу, например, 4eife3 обратный клапан, а другая часть по трубопроводу 12 подается во внутреннюю полость над плитой 6 и далее во внутреннюю полость фильтрующих патронов 7 и промывает их поры. Фильтрат, вытесненный из внутренней полости1 фильтрующих патронов 7, поступает в зазор между ними и стержнями 8 и, двигаяс с большой скоростью вдоль фильтрующей поверхности смывает с нее слой осадка, который затем попадает в днище 2 и удаляется наружу через патрубок 11. Такое решение значительно упроща ет конструкцию фильтра по сравнению с известным, так как по конструкции стержни значительно проще отражателей, выполненных в виде цилиндров или усеченных конусов. Кроме того. 444 ;устраняются трудности, связанные с креплением отражателей на разделительной плите, герметизацией сочленения разделительной плиты, отражателей и фильтрующих патронов, установкой патронов относительно отража-, телей при -монтаже и демонтаже фильтра, что улучшает условия его эксплуатации. Замена отражателей стержнями и установка фильтрующих патронов на разделительной плите в вершинах равносторонних треугольников позволяет без ухудшения показателей работы фильтра по сравнению с известным фильтромсгустителем достичь более плотной установки фильтровальных патронов и, следовательно, увеличить площадь .фильтрования на 20-30% при неизменньк габаритах фильтра-сгутителя. В фильтре устраняются застойные зоны, что имеет место в известном фильтре-сгустителе. Это способствует возникновению повьш1енной турбулентности потока промьшной жидкости в результате наложения взаимонаправленных потоков в зазорах между патронами и стержнями, что усиливает эффект очистки фильтрующей поверхности. Установленная в корпусе фильтра разделительная плита служит для жесткого прикрепления к ней фильтрующих патронов и стержней. Расстояние между осями фильтрующих патронов должно составлять 1,11,3 их диаметра, так как уменьшение расстояния между осями фильтровальных патронов менее 1,1 их диаметра приводит к забиванию осадком зазоров между патронами или патроном и стержнем. Увеличение расстояния между осями фильтровальных патронов свьште 1,3 их диаметра сопровождается заметным (свьше 10%) снижением производительности фильтра, что свидетельствует об ухудшении условий очистки фильровальных патронов. Длина стержней должна составлять 0,7-1,0 длины фильтровальных патронов. Уменьшение длины стержней менее О,7 длины патронов ухудшает условия регенерации и приводит к снижению производительности фильтра. Увеличение длины стрежней свыше длины патронов нецелесообразно из-за неоправданного повышения материалоемкости фильтра. Сечение стержней может быть тре- , угольным, шестиугольным или круглым в этом случае зазоры между стержнями и поверхностью близлежащих патронов одинаковы, что обеспечивает равномерность очистки всей поверхности фильтрующих патронов.

Сторона треугольных стержней должна составлять 0,4-0,6 шестиугольных 0,1-0,2, а диаметр круглых стержней 0,2-0,4 диаметра фильтрующего патрона. Увеличение размера стержней свыше указанных приводит к уменьшению зазора между стержнями и фильтрующими патрона ш менее 0,1 их диаметра, что влечет за собой забивание этого зазора осадком. Уменьшение же размера стержней приводит к увеличению зазора между стержнями и фильтрующими патронами свыше 0,3 их диаметра и ухудшению условий регенерации.

Суспбима

CtymffMHtud продукт

Фи.1

что сопровождается снижением произ.ьодительности. фильтра.

Стержни могут быть изготовлены полыми, например, из металла или пластмасс, это позволяет снизить материалоемкость фильтра.

образом, выполнение устройства для очистки фильтрующих патронов в виде стержней, размещенных на разделительной плите в центре равносторонних треугольников, в верпшнах которых расположены оси фильтрующих патронов, позволяет значительно упростить конструкцию и условия

.эксплуатации (|шльтра, а также увеличить его площадь фильтрования при неизменных габаритах, т,е, увеличить удельную фильтрующую поверхность.

1. ПУЛЬСАЦИОНННЙ ФИЛЬТРСГУСТИТЕЛЬ, содержащий корпус с вертикально установленными в нем фильтрующими патронами, патрубки для подачи суспензии и отвода фильтрата и сгущенного щюдукта, пульсационную и разгрузочную камеры и средство для очистки фильтрующих патронов, о т л и ч а ю uj и и с я тем, что, с целью упрощения конструкции фильтра, улучшения условий эксплуатации и увеличения удельной фильтруящей поверхности, средство для очистки фильтрующих патронов выполнено в виде вертикальных стержней, установленных в центре равносторонних треугольников, в вершинах которых расположены оси патронов. 2.Фильтр-сгуститель по п.1, отличающийся тем, что он снабжен установленной в корпусе разделительной плитой, к которой прикреплены фильтрующие патроны и стержни. 3.)да1ьтр-сгуститель по п.1, отличающийся тем, что расстояние между осями фильтрующих патронов составляет 1,1-1,3 их диаметра. 4.Фильтр-сгуститель по п.1, отличающийся тем, что длина стержней составляет 0,7-1,0 длины фильтрующих патронов. 5.Фильтр-сгуститель по п.1, о т:л и чающийся тем, что поперечное сечение стержней имеет вид (Л :равностороннего треугольника со стороной, составляющей 0,3-0,6 диаметipa фильтрзтщего патрона. 6.Фильтр-сгуститель по п.1, отличающийся тем, что поперечное сечение стержней имеет вид правильного шестиугольника со стороо ной, составляющей 0,1-0,2 диаметра фильтрующего патрона. 7.Фильтр-сгуститель по п.1, о т. ( ;л и ч а ю щ и и с я тем, что поперечное сечение стержней имеет вид круга, диаметр которого составляет 0,2-0,4 диаметра фильтрующего патрона. 8.Фа1|ьтр-сгуститель по nn.l, 5, 6, 7, отличающийся тем, что стержни выполнены полыми.