Фильтр для очистки жидкости Советский патент 1986 года по МПК B01D23/26 

f1 Изобретение относится к фильтрУ ванию, а именно к жидкостным фильтрам, предназначенным для осветления охлаждакицей воды в. системах оборотного водоснабжения, для доочистки сточных вод от механических примесей, а также в сельскохозяйственном водоснабжении и может быть использовано, в частности, в условиях дефицита трудовых ресурсов. Цель изобретения - повышение производительности путем сокраЕ1ения вре мени зарядки сифонного трубопровода и повьшение надежности в работе. На фиг.1 схематически показан фильтр для очистки жидкости, вертикальный ра,зрез, в режиме фильтрации; на фиг.2 - то же, в режиме пройывки. Фильтр для очистки жидкости содер жит (фиг.1) корпус 1, разделенньм пе регородкой 2 на верхнюю камеру 3 для сбора фильтрата с оводящим патрубком 4в ее верхней части и нижнюю камеру 5с зернистой фильтруч1щей загрузкой 6, перепускное устройство 7 в виде вертикальной трубы, подсоединенное при помощи патрубков 8 к перегородке 2 снизу, гидравлический затвор 9, си фонный трубопровод IDs конец восходя щей ветви 11 которого подсоединен к перегородке 2 сверху, а нисходящей ветвью 12 опущен под уровень воды 13 в гидравлический затвор 9, распределительный элемент 14, расположенный в верхней части сифонного трубопро- вода 10 на стыке между его восходящей ветвью 11 и нисходящей ветвью 12 и сообщающийся при помощи разряжающе трубки 15 с верхней камерой 3 и п:ри помощи сливной трубки 16 - с гидравшическим затвором 9. Распределительный элемент 14 выполнен герметичным. К его части подключен патрубок 17 для подачи исходной жидкости, .восходящая 11 и нисходящая 12 ветви сифонного трубопровода 10, а к его верхней части подключены разряжающая 15 и сливная 16 трубки. При этом нис ходящая ветвь 12 вмонтирована в распрёделительньй элемент 14 по типу труба в трубе так, что ее верхний торец 1.8 расположен выше подключения патрубка 17. Гидравлический затвор 9 вьшолнен в виде двух .открытых цилиндров 19 и 20 с днищами 21 и 22, установленных с зазором так, что обращенные одна к другой их боковые поверхности 23 и 24 образуют кольцевой яоток 25, 62 разделенный вертикальной перегородкой 26 с отверстием 27 в нижней части на основную секцию 28, заполненную водой, и вспомогательную секцию 29, которая снабжена трубой 30 для отвода промывной жидкости. Высоту перегородки 26 принимают меньшей глубины цилиндра 19. Внутренний цилиндр 20 расположен в основной секции 28 с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. Высота его перемещения ограничена сверху торцом 31 нисходящей ветви 12 сифона 10, а снизу днищем 21 наружного цилиндра 19.Внутг ренний цилиндр 20 сообщен сверху через сливную трубку 16 и нисходящую ветвь 12, плотно опертую торцом 31 о его днище 22, с распределительным элементом 14, а снизу через отверстие 27 в перегородке 26 - с вспомогательной секцией 29. Отверстие 27 соединено с внутренним цилиндром 20 с помощью гибкого шланга 32. Нижняя камера 5 снабжена сетчатой перегородкой 33, выполненной в виде полого конуса, размещенного вершиной 34 вниз в пространстве 35 между перегородкой 2 и поверхностью 36 зернистой загрузки 6. Размер ячеек сетки 33 принимают меньшим диаметра зерен фильтрующей загрузки 6. Внутренний цилиндр 20 размещен коаксиально нисходящей ветви 12 сифонного трубопровода 10 и его днище 22 с внутренней стороны снабжено уплотняющим элементом 37. В конструкции фильтра предусмотрено дренажное устройство 38, патрубки для опоржнения 39 и для удаления зернистой загрузки 40, и люк41 для профилактического осмотра внутренних элементов фильтра. Фильтр для очистки жидкости работает следующим образом. Исходная жидкость с загрязнениями непрерывно по патрубку 17 поступает в распределительньй элемент 14, из которого по восходящей ветви 11 софонного трубопровода 10 попадает в нижнюю камеру 5. При этом уровень жидкости в распределительном элементе 14 устанавливается несколько выше уровня расположения патрубка 4, но ниже торда 18 нисходящей ветви 12 сифона 10. При движении жидкости в камере 5 сверху вниз из нее сначала задерживаются на выравнивающей сетке 33 крупные механические примеси,которые сползают по конусообразной поверхности к вершине 34, а оставшиеся в жидкости взвешенные частицы, размеры которых меньше сечения ячеек сетки, поступают в зернистую загрузку 6. По мере движения жидкости сверху вниз в толще зернистой загрузки она постепен но очищается о- загрязнений и поступа ет в дренажное устройство 38, через которое по перепускному устройству 7 поднимается вверх к патрубкам 8 и по ним направляется в верхнюю камеру. 3, где накапливается до уровня расположения патрубка 4. Достигнув этого уровня, жидкость по патрубку 4 отводится потребителю, В процессе фильтрования жидкости зернистая загрузка постепенно загрязняется. В результате уменьшается скорость фильтрации, а соответственно, и производительность фильтра и возрастают потери напора в нем. Поскольку пропускная способность фильтра уменьшается, то уровень исходной жидкости в распределительном элементе 14 повышается (уровень фильтрованной жидкости в камере 3 остается неизменным) и, достигнув торца 18, она переливается в нисходящую ветвь 12 сифона 10 и практически мгновенно заполняет ее, поскольку нижний торец 31 этой ветви плотно закрыт уплотняющим эле-ментом 37 за счет архимедовой силы, действующей на днище 22 внутреннего цилиндра 20, погруженного в воду, за литую в основную секцию 28 наружного цилиндра 19. Заполнив нисходящую ветвь 12 сифона, жидкость, в соответствии с ростом потерь напора в зернистой загрузке, поднимается одновременно и по разряжающей трубке 15 и по сливной трубке 16 вверх и достигает верхнего участка этих трубок. Величина превьщ1ения верх него участка сливной трубки16 над уровнем жидкости в камере 3 соответствует заданной потере напора в зернистой загрузке, принимаемой порядка 29,4 МПа. Промывка осуществляется без вмешательства человека и использования каких-либо приборов и арматуры следующим образом (фиг.2). При достижении заданной потери на пора исходная жидкость переливается по сливной трубке 16 во внутренний цилиндр 20. По мере заполнения этого цилиндра жидкостью величина архимедовой силы, действугадей на днище 22, постепенно ослабевает и он погружает ся в воду, содержащуюся в наружном цилиндре 19 основной секции28. При этом уплотняющий элемент 37 -отходит от торца 31 трубы 12, открывая выход жидкости из сифонного трубопровода 10. Она немедленно с большой скоростью устремляется во внутренний цилиндр20, затем переливается через перегородку 26 во вспомогательную секцию 29 и из нее по трубе 30 отводится в накопитель грязной воды или в голову очистных сооружений (не показано). В момент начала движения промывной жидкости движение исходной жидкости по трубопроводу 10 в зернистую загрузку 6 прекращается и она вместе с промывной жидкостью направляется во внутренний цилиндр 20 гидравлического затвора 9, поскольку сопротивление ее движению по линии 19-20-29-30 значительно меньше, чем по линии 1133-6-7-8-3-4 (фиг.2), Сифонный трубопровод 10 начинает работать под давлением, равным разности уровней жидкости в камере 3 и в основной секции 28. При этом по всей длине сифона 10 и под перегородкой 2 образуется разряжение, максимальное значение которого не превышает О,1 МПа, за счет чего давление в камере 5 снижается и очищенная жидкость из камеры 3 обратным потоком по патрубкам 8 и перепускному устройству 7 устремляется в дренажное устройство 38 и снизу вверх поступает в зернистую загрузку 6, -взрыхляет ее и отмывает от загрязнений. При этом наиболее благоприятным условием для эффективной отмывки загрузки от загрязнений и предотвращения выноса ее зерен с промывной водой является равномерное распределение скорости движения промывной жидкости по поперечному сеч°нию корпуса. Отсутствие перегородки 33 в корпусе фильтра, приводит к тому, что из центральной части корпуса, где имеет место пиковое значение скорости, с промывной жидкостью выносится в сифонный трубопровод зерна зернистой загрузки, а у стенок корпуса 1 образовываются застойные зоны, в которых зернистая загрузка практически не отюлвается от загрязнений. Это снижает производи гельность фильтра и усложняет его экплуатацию. В предлагаемом фильтре поток про«jBHoA жидкости с взвешенным в ней зернами зернистой загрузки 6 при дви

1. ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ, содержащий корпус, разделенный перегородкой на верхнюю камеру для сбора фильтрата с отводящим патрубком в ее верхней части и нижнюю камеру с зернистой фильтрующей загрузкой, перепускную трубу, присоединенную к перегородке снизу, гидравлический затвор, сифонный трубопровод, конец восходящей ветки которого присоединен к перегородке сверху, а конец нисходящей ветви 1 азмещен в гидравлическом затворе, распределительньй элемент, расположенный в верхней части сифонного трубопровода и сообщающийся посредством разрежающей трубки с верхней камерой, а посредством сливной трубки - с гидрозатвором, и патрубки для подачи исходной и отвода промывной жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем сокращения времени зарядки сифонного трубопровода, гидравлический затвор выполнен в виде емкости, разделенной вертикальной перегородкой на основную секцию, заполненную жидкостью, и вспомогательную, и поплавка с уплотняющим элементом, рас положенного в основной секции, при этом нисходящая ветвь сифонного труСО С бопровода расположена-в гидравлическом затворе с возможностью контактирования с уплотняющим элементом, патрубок для отвода промывной жидкости S присоединен к стенке вспомогательной секции,а патрубок для подачи исходной жидкости - к нижней части распределительного элемента. 2.Фильтр поп.1,отличающ и и с я тем, что поплавок выполнен в виде стакана с уплотняющим элемеи том на дне и сообщен через отверстие в нижней части посредством гибкого шланга с отверстием в нижней части вертикальной перегородки. 3.Фильтр по п.V, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, он снабжен сетчатой перегородкой в виде перевернутого конуса, установленного над загрузкой.