Патронный фильтр Кусайко Советский патент 1985 года по МПК B01D27/12 

Изобретение относится к аппаратуре для химической, химико-фотографической, медицинской, пищевой промьшшенности, в частности к аппаратуре для фильтрования жидкости и газа, и может быть использовано в . других отраслях промьшшенности, например автомобильной.

Цель изобретения - повьшение качества фильтрования, повьппение пр (пускной способности, упрощение регенерации фильтрующего материала расширение границ применения.

На фиг. 1 изображен патронный фильтр, общий вид; на фиг. 2 - то же, вариант исполнения.

Фильтр содержит корпус 1, в котором попарно расположены перфорированные стаканы 2, к нижним торцам которых прикреплены цилиндрические обечайки 3 с кольцами 4, закрепленные.на днище 5 корпуса 1, подвижную крьшку 6, снабженную в нижней части Т-образными упорами 7, высота которых ступенчато вазрастает от оси к периферии фильтра, и цилиндрическими перегородками 8, концентрично установленными относительно друг друга и относительно Т-образных упоров 7, а в верхней части штоком 9.

Попарно расположенные перфорированные стаканы 2 с кольцом 4, заполненные фильтровальным материалом 10, образуют фильтровальные элементы.

Поднятые на цилиндрических обечайках 3 фильтровальные элементы отстоят друг от друга и образуют с днищем 5 корпуса 1 камеры 11. Нижние кромки ци-пиндрических перегородок 8, расположенных между фильтрвальными элементами, не доходят до днища 5 фильтра. В нижней части перегородок 8 выполнены отверстия 12 причем количество отверстий в каждо последующей перегородке 8 уменьшается по направлению от осевой трубки 13.

Наружный патрубок 14, служащий для подачи фильтруемой среды, является продолжением осевой трубки 13, последняя не доходит на величину не менее двойного диаметра до верхней кромки перфорированных стаканов 2, Сверху корпус 1 закрыт крьпякой 15 корпуса 1, в отверстии которой размещен шток 9. Патрубок 16 служит

для отвода фильтрата, а отверстия 17 - 20 в днище 5 фильтра необходимы для периодического слива осадка, а также для подвода и отвода промывной жидкости в период регенерации фильтра. С помощью штока 9 прижимают подвижную крышку 6 к перфорированным стаканам 2 настолько, чтобы при равном по высоте заполнении фильтровального материала 10 посредством концентрично расположенных Т-образных упоров 7 создать в них фиксированную, изменяющуюся в радиальном направлении структуру размеров пор в соооветствии со свойствами среды.

Площади поперечных сечений кольцевых зазоров по ходу движения фильруемой среды возрастают.

Фильтр работает следующим образом.

Фильтруемая среда, движущаяся снизу вверх, поступает через патрубок 14 и осевую трубку 13 вовнутрь фильтра и далее под давлением подается на крышку 6. Резкое изменение движения струи на противоположное вызывает действие сил инерции и действие гравитационной силы на движущиеся частицы в первом кольцевом зазоре (по ходу движения среды) которые совпадают по направлению. Таким образом, нарастание скорости частицы под действием гравитационной силы начинается не от нулевого значения, а от определенной начальной скорости, вызванной инерционной силой. Наибольшую скорость частица достигает у входа в камеру 11. Преимущественное осаждение частиц (грубая очистка) в камере 11 обеспечивается за счет снижения скорости движущегося потока в каждом «ольцевом пространстве, путем увеличения его поперечного сечения, потери напора на резкое расширение потока у входа в камеру, изменения направления движения потока и создани мертвых зон в области сопряжения внутренних поверхностей камеры 11.

Предварительно очищенная от грубодисперсных частиц фильтруемая среда выходит из камеры 11 по второму кольцевому зазору и, запираясь в нем, подается на внутренний фильтровальный слой 10, где происходит задерживание в объеме порового пространства более мелких частиц (тонкая

3

очистка). Далее ступенчатая очистка фильтруемой среды осуществляется путем осаждения частиц с помощью гравитационных сил и последующими слоями фильтровального материала 10 в которых размер пор уменьщается к периферии. В каждом из слоев фильтровального материала 19 происходит равномерное распределение задерживаемых частиц, а в каждой последующей камере 11 количество осадка уменьшается. Регулировкой усилия сжатия слоев фильтровального материала изменяется фиксированная структура размеров пор и, таким обрзом, достигается требуемая степень очистки фильтрата.

С целью увеличения объема активной части и снижения степени турбулентности движущегося потока в камре 11 в нижней части цилиндрической перегородки 8 выполнены отверстия 12 причем в каждой последующей перегородке 8 от осевой трубки 13 количество отверстий 12 уменьшается. Так как скорость движения потока в первом кольцевом зазоре (между , осевой трубкой 13 и внутрен- ней перегородкой 8) наибольшая, .то число отверстий 12 в нижней части внутренней перегородки 8 наибольшее. С уменьшением скорости потока в последукшшх кольцевых зазорах соответственно уменьшается количество отверстий 12 в перегородках 8. Через отверстия 12 осуществляется перепуск части потока. Частицы, движзщиеся с бол§е высокой скоростью чемПОТОК, проскакивают отверстия 12 и оседают в камерах.

Использование нижних отверстий 17 - 20 в камерах 11 с целью от-9А4544

бора проб позволяет вести контроль за работой как одного, так и нескольких фильтровальных слоев 10. Периодический сброс накопившегося 5 осадка из камеры 11 осуществляется также с помощью отверстий 17 - 20. Для регенерации фильтра с помощью штока 9 уменьшается усилие сжатия фильтровальных слоев 10, при этом 10 слои разжимаются. Открытием и закрытием соответствующих отверстий 17 - 20 в камерах 11, совместно с патрубками 14 и 16 предусмотрена возможность регенерации как прямотоком, так и противотоком, как каждого фильтровального слоя 10 в отдельности, так и всего фильтра.

На фиг. 2 изображен вариант исполнения предлагаемого фильтра, 20 отличающийся чем, что цилиндрические перегородки 8, прикреплены к перфорированньм стаканам 2 с помощью колец 21.

Фильтр для жидкости и газа, выполненный по варианту, как представлено на фиг. 1, предпочтительно используется для очистки фильтруемых сред с концентрацией примесей не более 3 мг/м, так как 30 незначительное количество осадка на дне фильтра не влияет на перемещение перегородок 8.

Фильтр, выполненный по варианту, как представлено на фиг. 2, предпочтительно используется для очистки

фильтруемых сред с концентрацией .примесей более 3 мг/м, так как исключение перемещения цилиндрической перегородки 8 в условиях .быстрого образования осадка благоприятно сказьшается на работе фильтра.

Патронный фильтр для жидкости и газа, содержащий корпус с днищем, размещенный в нем фильтрующий элемент, выполненный в виде концентрично расположенный: вокруг осевой трубки перфорированных стаканов, с раз меще нным между нимиэластичным фильтрунмцим материалом, подвиж,ную крыщку с Т-образными ступенчатыми упорами, патрубки для подвода очищаемой среды и отвода очищенной среды, отличающийся тем, что, с целью повышения качества фильтрования, повышения пропускной способности, упрощения регенерации фильтрующего материала и расширения границ применения, фильтр снабжен цилиндрическими обечайками с кольцами, прикрепленными к нижним торцам попарно расположенных перфорированных стаканов, и концентрич«о установленными с образованием кольцевых зазоров между попарно расположенными перфорированными стаканами цилиндрическими перегородками, нижние кромки которых находятся на расстоянии от днища, выполненного с отверстиями,, расположенными между прикрепленными к днищу цилиндрическими обечайками, при / этом нижние концы цилиндрических (Л перегородок выполнены с отверстиями, количество которых в каждой последующей перегородке по направлению от осевой трубки уменьшается, а высота Т-образных упоров возрастает от оси фильтра к периферии, причем сумма ширины двух кольцевых зазоров между цилиндрической перегородкой и размещенными по обе стороны от нее попарно расположенными перфо ел рироваиньми стаканами меньше расстояния между соседними цилиндричес кими обечайками.