Фильтр для очистки жидкостей Советский патент 1987 года по МПК B01D29/38 

и соосно с ними с другой стороны - патрубки 18-21. Внутри обечайки 13 уйтановлен золотник. Патрубки 14 и

17соединены с выходом насоса 10 и демнфирующим сосудом 11, патрубки 15 и 16 - с входом насоса 10. Патрубки

18и. 19 соединены с трубопроводом 23

1

Изобретение относится к конструкциям жидкостных фильтров и может быть использовано для сгущения и фильтрования.суспензий в различных отраслях народного хозяйства, например в химической промышленности.

Цель изобретения - повышение эффективности противоточной регенерации и снижение габаритов при фильтровании разбавленных суспензий.

На фиг.1 изображен фильтр, разрез на фиг.2 - фильтр, предназначенньм для фильтрования суспензий, содержа- цих абразивные частицы, разрез; на фиг.3 - гидрораспределитель, разрез; на фиг.4 - гидрораспределитель фильтра, предназначенного для .фильтрова- нця разбавленных суспензий, разрез.

Фильтр содержит вертикальный корпус 1 с патрубком 2 ввода суспензии, крышку 3 с патрубком 4 вывода фильтрата и днище 5 с патрубком 6 вывода сгущенного осадка. В корпусе 1 установлены фильтровальные элементы 7, разделяющие внутренний объем корпуса на полости суспензии 8 и фильтрата 9. Фильтр содержит также средство для реверсирования потока, включающее жидкостный насос 10, демпфирующий сосуд 11 и гидрораспределитель 12. Гидрораспределитель выполнен в виде цилиндрической обечайки 13. По образующей обечайки размещены патрубки 1417и соосно им с другой стороны обечайки-патрубки 18-21.

Внутри обечайки 13 установлен с возможностью перемещения цилизщричес кий золотник 22. Патрубки 14 и 17 соединены с выходом насоса 10 и демпфирующим сосудом 11, патрубки 15 и 16 - с входом насоса 10, патрубки

18и 19 - с трубопроводом 23 подвода суспензии, а патрубки 20 и 21 - с

для подвода суспензии, а патрубки 20 и 21 - с патрубком 2 для подачи суспензии. При вращении золотника резко снижается давление в корпуса фильтра и фильтрат с большой скоростью проходит через порт фильтрующих элементов, промывая их. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

патрубком 2 ввода суспензии. Трубопровод 24 для отвода фильтрата соединен с патрубком 4 вывода фильтрата.

При фильтровании суспензий, содержащих абразив1ше частицы, патрубки 18 и 19 обечайки 13 соединяются с патрубком 4 вывода фильтрата, патрубки 20 и 21 - с трубопроводом 24 для отвода фильтрата, а патрубок 2 ввода суспензии - с трубопроводом 23 подвода суспензии.

Золотник 22 установлен в обечайке 13 с возможностью вращения вокруг

собственной оси и имеет отверстия 25-28, выполненные соосно патрубкам 14-21 обечайки 13, причем оси отверстий 25 и 27 параллельны между собой, но перпендикулярны осям от верстий 26

и 28. При фильтровании разбавленных суспензий золотник 22 установлен с возмолшостью осевого перемещения и имеет отверстия 29 и 30, соосные патрубкам 14,18 и 16,20 обечайки 13.

Фильтр работает следующим образом. Исходная смесь поступает из трубопровода 23 подвода суспензии в корпус фнльтра 1 через устройство для реверсирования потока. Жидкость проходит через поры фильтровальных элементов 7, а дисперсные частицы задерживаются на них, т.е. суспензия разделяется на чистую жидкость (фильтрат) и дисперсные частицы (сгущенный осадок).

Так как скорость процесса фильтрования прямо пропорциональна разности давлений и обратно пропорциональна сопротивлению прохода жидкости через поры фильтровальных элементов и толщине слоя осадка, по мере роста слоя осадка и закупорки пор сопротивление увеличивается и скорость фильтрования непрерывно уменьшается.

20

В традиционных способах фильтрования при снижении производительности фильтра до минимально допустимой величины процесс фильтрования прек- ращагот и переходят к регенерации фильтровальных элементов и снятию слоя осадка. Снятие слоя осадка и регенерация фильтровальных элементов производятся механическими, пнев- ю матиче скими и др. методами.

В предлагаемом фильтре непрерывные циклические процессы фильтрования и регенерации осуществляются с помощью устройства для реверсирования потока.

В цикле фильтрования суспензия поступает из трубопровода 23 через патрубок 19, отверстие 26 и патрубок 15 на вход насоса 10, ас выхода насоса 10 через патрубок 17, отверстие 28, патрубки 21 и 2 в корпус 1 фильтра. Под действием перепада давления, создаваемого насосом 10, на фильтровальных элементах 7

рование суспензии. При вращении золотника 22 отверстия 26 и 28 постепенно смещаются относительно патрубков 15,19 и 17,21. При этом сечение для прохода суспензии в указанном направлении уменьшается от максимального до нуля. В это же время начинают совмещаться отверстия 25 и 27 с патрубками 14,18 и 16,20. При этом вход насоса 10 сообщается с корпусом 1 фильтра через патрубок 16, отверстие 27 и патрубки 20 и 2, а выход насоса 10 - с трубопроводом 23 через патрубок 14, отверстие 25 и патрубок 18.

При этом давление в корпусе фильтра резко снижается и образуется разрежение. Фильтрат с большой скоростью проходит через поры фильтровальфизико-химических свойств суспензии, фильтрата и осадка.

В случае фильтрования суспензий, содержащих крупные абразивные или агрегированные частицы органического и неорганического происхо;едения (коллоиды, мицелы и др) , прохо :дение их через устройство для реверсирования потока и насос приводит к интенсивному износу их рабочих поверхностей, а также к разрушению агрегированных частиц и, как следствие этого, к снижению эффективности процесса фильт- 15 рования. Поэтому в этом случае устройство для реверсирования потока устанавливают между патрубком 4 вывода фильтрата и трубопроводом 24 отвода фильтрата. Работа фильтра в этом случае аналогична описанному. Различие заключается в том, что в цикле фильтрования вход насоса 10 сообщается через гидрораспределитель 12-с патрубком 4 вывода фильтрата,

происходит фильт- 25 а в регенерационном цикле - с трубопроводом 24 отвода фильтрата.

В случае фильтрования разбавленных суспензий оптимальное соотношение длительности циклов фильтрования

30 и регенерации достигает нескольких десятков и сотен. Поэтому с целью упрощения конструкции привода, а также уменьшения размеров гидрораспределителя золотник перемещают (например,

2ц кривошипно-шатунным механизмом или электромагнитным приводом и др.) возвратно-поступательно дискретно, обеспечивая таким образом необходимые длительности фильтровального и реге40 нерационного циклов. При этом в цикле фильтрования вход насоса 10 сообщается с трубопроводом 23 через патрубок 15, отверстие 29 и патрубок 19, а выход насоса - с корпусом 1 фильтра

ных элементов в обратном направлении. через патрубок 17, отверстие 30 и

Обратный ток фильтрата промывает поры, взрыхляет или сбрасывает слой осадка.

При дальнейшем вращении золотника 26 регенерационный цикл заканчивается и опять начинается цикл фильтрования. Относительная длительность, амплитуда, частота циклов регенера- ., ции, фильтрования определяются размерами отверстий золотника, производительностью насоса и .скоростью вращения золотника. Требуемые соотношения и абсолютные величины длительности амплитуд и частоты циклов зависят от

50

55

патрубки 21 и 2. При перемещении лотника отверстия 29 и 30 совмещаю ся с патрубками 14,18 и 16,20. При этом начинается цикл регенерации - вход насоса 10 сообщается с корпус 1 фильтра через патрубок 16, отвер тие 30 и патрубки 20 и 2, а выход соса 10 - с трубопроводом 23 через патрубок 14, отверстие 29 и патрубок 18.

Для обеспечения работы нескольк фильтров количество патрубков в об чайке и отверстий в золотнике увел чивается, причем для обеспечения р

В случае фильтрования разбавленных суспензий оптимальное соотношение длительности циклов фильтрования

и регенерации достигает нескольких десятков и сотен. Поэтому с целью упрощения конструкции привода, а также уменьшения размеров гидрораспределителя золотник перемещают (например,

кривошипно-шатунным механизмом или электромагнитным приводом и др.) возвратно-поступательно дискретно, обеспечивая таким образом необходимые длительности фильтровального и регенерационного циклов. При этом в цикле фильтрования вход насоса 10 сообщается с трубопроводом 23 через патрубок 15, отверстие 29 и патрубок 19, а выход насоса - с корпусом 1 фильтра

через патрубок 17, отверстие 30 и

50

55

патрубки 21 и 2. При перемещении золотника отверстия 29 и 30 совмещаются с патрубками 14,18 и 16,20. При этом начинается цикл регенерации - вход насоса 10 сообщается с корпусом 1 фильтра через патрубок 16, отверстие 30 и патрубки 20 и 2, а выход насоса 10 - с трубопроводом 23 через патрубок 14, отверстие 29 и патрубок 18.

Для обеспечения работы нескольких фильтров количество патрубков в обечайке и отверстий в золотнике увеличивается, причем для обеспечения раз

дельной независимой работы фильтров увеличивается также количество жидкостных насосов и демпфирующих сосудов.

Формула изобретения

1 . Фильтр для очистки жидкостей, содержащий вертикальный корпус с патрубком подачи суспензии, крьшку с патрубком отвода фильтрата, днище с патрубком отвода сгущенного осадка, фильтровальные элементы, размещенные в корпусе и разделяющие внутренний объем корпуса на полости для суспензии и фильтрата, трубопроводы для подвода и отвода суспензии и фильтрата соответственно и средство для реверсирования потока, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности противоточной реге нерадии фильтровальных элементов путем создания резкого обратного удара фильтрата и использования для крупно тоннаж.ных производств, средство для реверсирования потока выполнено в .виде жидкостного насоса, демпфирующего сосуда и гидрораспределителя, имеющего вид циливдрической обечайки с патрубками, размещенными по ее образующим диаметрально противоположно не менее четырех с каждой стороны и соосно друг другу, и цилиндрического золотника с отверстиями, выполненны

5

5

0

0

ми соосно патрубкам обечайки, установленного внутри обечайки с возможностью перемещения, причем крайние патрубки, расположенные с одной стороны обечайки, соединены с выходом жидкостного насоса и демпфир.ующим сосудом, а остальные два патрубка, расположенные с этой же сторо1Ш обечайки, соединены с входом жидкостно- го насоса, а первые соседние два патрубка, расположенные с другой стороны обечайки, соединены с трубопроводом для подвода суспензии и вторые два - с трубопроводом для отвода фильтрата.

2.Фильтр по п.I, отличающийся тем, что золотник установлен с возможностью вращения вокруг продольной оси и имеет количество отверстий, кратное двум, но не менее четырех, при этом оси четных отверсг тий параллельны между собой и перпендикулярны к осям нечетных отверстий.

3.Фильтр ПОП.1, отличающийся тем, что, с целью снижения габаритов при фильтровании раэ- бавленных суспензий, золотник .установлен с возможностью осевого перемещения, а количество отверстий выполнено в два раза меньщим количества патрубков на обечайке, причем расстояние между осями отверстий выполнено в два раза больщим расстояния между осями патрубков.

а.

Фиг.2

/ 26 75

Г Т

11 wn

фиг.З

W

J6 Л

Фиг.

Изобретение относится к пульса- ционным фильтрам для очистки жидкостей и позволяет повысить эффектив- jtiocTb противоточной регенерации. Фильтр содержит вертикальный корпус 1 с подающими и отводящими патрубками, патронные фильтрующие элементы 7 и средство для реверсирования потока, состоящее из ;кидкостного насоса 10, демпфи- pS ющeгo сосуда 1 I и гидрораспределителя 12, который выполнен в виде ци- лигщрической обечайки 13, по о()разую- щей которой размещены патрубки 14-17 о ел