Фильтр для очистки жидкостей Советский патент 1985 года по МПК B01D23/10 

2. Фильтр поп. 1, отличающийся тем, что поршень выполнен в виде верхней и нижней конических обечаек, жестко соединенных одна с другой равномерно расположенными стержнями, створок, прикрепленных к стержням с возможностью поворота относительно их оси, и сег17 ментов, присоединенных к нижней кромке нижней обечайки с возможностью поворота относительно ее кромки. 3. Фильтр по п. 2, отличающийся тем, что угол при вершине конических обечаек составляет 150-180,

1. ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТЕЙ, содержащий вертикальный Цилиндрический корпус , подающие и отводящие патрубки, нижнюю неподвижн то и верхнюю подвижную решетки и расположенный между ними зернистый сорбционный фильтрующий материал, отличающийся тем, что, с целью увеличения фильтроцикла, он снабжен цилиндрической обечайкой, прикрепленной к верхней решетке, и поршнем, установленным над верхней решеткор с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения, поворота относительно вертикальной оси и контакта с обечайкой . (Л СП

1

Изобретение относится к области очистки жидкостей через зернистую загрузку и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства, в том числе в химической, нефтеперерабатывающей, пищевой и других.

Цель изобретения - повышение производительности путем увеличени фильтроцикла.

На фиг. 1 представлен фильтр в процессе фильтрования, продольны разрез; на фиг. 2 - узел 1 на фиг. - на фиг. 3 - разрез А-А. на фиг. 2j на фиг. 4 - узел на фиг. 1, на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 - разрез ВНВ на фиг. 4; на фиг. 7 - узел на фиг. 1; на фиг. 8 - вид Г на фиг. 7 (повернут на фиг. 9 - фнльтр в период контакта обечайки с поршнем, продольный разрез-, на фиг. 10 - узел 1V на фиг. 9; на фиг. 11 - сечение Е-Е н фиг. 4; на фиг. 12 - сечение Ж-Ж на фиг.10.

Устройство состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, снабженного крышкой 2 и днищем 3, верхней 4 и нижней 5 решеток, сорбционного зернистого материала заключенного между ними, механизма 7 уплотнения, штуцеров 8 и 9 для подачи и отвода раствора соответственно.

На верхней решетке установлена кольцевая обечайка 10, вьлолненная в виде цилиндра, взаимодействующего с нагнетательным поршнем 11.

Поршень 11 из условия обеспечения постоянной и устойчивой гидро- подушки выполнен в виде усеченного полого конуса с углом раствора при

вершине 150 о , причем интервал углов определяется оптимальными прочностными требованиями, а -также надежным срабатыванием поворотных створок в процессе закрывания или открывания секторных окон. Интервал угла установлен экспериментально, причем определено, что при резко возрастает дав-, ление под поршнем 11, так как увеличивается объем прокачиваемой жидкости, что существенно затрудняет прокачивание раствора, снижает производительность процесса и ухудшает поворот, закрытие и открытие створок: при oi, равном 180или более (т. е. отрицательных значениях угла), снижается жесткость конструкции поршня 11, ухудшаются его прочностные характеристики, что требует значительного усиления конструкции поршня 11, а следовательно, увеличения его массы, при этом также сн.ижается интенсивность процесса.

Поршень 11 состоит из двух конических обечаек, верхней 12 и нижней 13, которые, соединены между собой жестко радиальными стержнями 14, расположенными с постоянным шагом и образующими секторные окна 15. Верхняя коническая обечайка 12 жестко соединена с втулкой 16, выполненный с двумя сквозными вертикальными пазами 17, которые с возможностью возвратно-поступательного движения взаимодействуют с диаметральным штифтом 18, закрепленным жестко на штоке 19. Последний с возможностью поворота на угол 90, выбранный из расчета надежного срабатьюания, и возвратно-поступатель,ного движения установлен на регули3руемой опоре 20, выполненной с симметричным сквозными пазами 21, пред ставляющими собой сочетание винтового d и вертикального 5 пазо плавно сопрягаемых один с другим, в которых перемещается диаметральньш штифт 22, установленный жестко в штоке 19. Опора 20 неподвижно уст новлена на крышке 2 цилиндрического корпуса 1. Нижняя коническая обечайка 13 снабжена подвижными сегмен тами 23, образующими юбку 24 нагнетательного поршня 11. На-радиальных стержнях 14 с возможностью поворота на угол 90 уста новлены створки 25, геометрически подобные секторным окнам 15, но несколько больше по периметру, на толщину радиального стержня 14, что обеспечивает их надежное фиксирование. Радиальные стержни 14 взаимодействуют с радиальными упорами 26, выполненными в виде штырей и по чис лу поворотных створок 25. Упоры 26 с постоянным шагом жест ко закреплены на поворотном кольце 27, взаимодействующем с возможностью поворота посредством радиальных выступов 28, выполненных с внутренней стороны поворотного коль ца 27, с винтовыми пазами 29 штока 19. На фланце 30 механизма 7 з лотнения неподвижно установлена стойка 31, на которой с возможностью поворота на оси 32 закреплено коромысло .33 с шарнирным упором 34, На свобод ном конце коромысла 33 шарнирно закреплен шток 35 пневмогидроцилиндра 36, который с цикличностью 3-25 циклов -В час и длительностью 0,1-0,5 мин импульсно перемещается возвратно-поступательно, противоположный конец 37 которого с возможностью поворота соединен с кронштейном 38. Шарнирный упор 34 возвратно-пост пательно взаимодействует со штоком 19 нагнетательного поршня 11. Для возврата штока 19 в исходное положение он снабжен фланцем 39, взаимо действующим с пружиной 40, расположенной на штоке 19 между фланцем и опорой 20. Фильтр работает следующим образом. В исходном положении нагнетатель ный поршень 11 находится в верхнем 74 положении. Поворотные створки 25 находятся в верхнем положении, т.е. опущены, и секторные окна 15 открыты. Обрабатываемый раствор поступает в штуцер 8, заполняя пространство под зернистым материалом 6, свободно проникает через секторные окна 15 и далее через зернистый материал 6, фильтруясь, выходит через штуцер 9. По мере насыщения зернистого материала 6 продуктами фильтрации включается пневмогидроцилиндр 36, шток 35 которого, импульсно вьщвигаясь, поворачивает коромысло 33 и шарнирный упор 34, воздействует на фланец 39 штока 19, преодолевая усилие пружины 40. Одновременно шток 19, поворачиваясь за счет взаимодействия штифта 22 с симметричными сквозными пазами 21, поворачивает нагнетательный поршень 11 на угол, конструктивно равный 90°. Под действием вращательных сил инерции поворотные створки 25 отклоняются, а под действием сопротивления, возникающего при движении нагнетательного поршня 11 фильтруемого раствора - прижимаются к секторным окнам 15. Раствору над верхней решеткой 4 за счет поворота нагнетательного поршня 11 на угол 90 сообщается вращение 10-15 об/мин. Одновременно шток 19, поворачиваясь, перемещается вниз за счет вертикальных пазов 21 с , опоры 20, и вертикальных пазов 17 втулки 16, проходя по ним до упора. При этом винтовые пазы 29 штока 19 взаимодействуют с выступами 28 поворотного кольца 27, которое своими упорами 26, выполненными в виде штырей, поворачивает створки 25 до полного закрытия секторных окон 15 и фиксирует их в этом положении. Перед нагнетательным поршнем 11 создается повьшенное давление раствора, под действием которого подвижные сегменты 23 раздвигаются и прижимаются к стенкам кольцевой обечайки 10. Давление нагнетания возрастает, и раствор интенсивно прока-мвается через верхнюю решетку 4, сорбцисч-ный зернистый материал 6 и них : к решетку 5. При выключении пневмогидроцилиндра 36 шток 19 под действием пружины 40.возвращается в исходное положение. При этом винтовые пазы 29, сопряженные с выступами 28 поворотного кольца 27, перемещаясь вверх совместно со штоком 19, разворачивают поворотное кольцо 27 с упорами 26 в противоположном направлении и расфиксируют поворотные створки 25 Секторные окна открываются под действием раствора, находящегося над нагнетательным поршнем 11. Подвижные сегменты 23, перемещаясь под

действием давления, возникакщего при движении поршня 11 между подвижными сегментами, в кольцевом зазоре, и полостью цилиндрического корпуса 1, перемещаются в направлении оси нагнетательного поршня 11. Раствор начинает свободно поступать через перемещающийся вверх нагнетательный поршень 11, через его секторные окна 15 и кольцевую щель между юбкой 24 и цилиндром 10.

ЯЗиг.г

Cpt/г.З

Сриг.

Сриг.5 в-в

26

fff

Фиг.в

вид Г

Фиъ.в

Фиг, Q

25

1171057

Фиъ.7О

-Е

Ж-Ж