Способ регенерации фильтровальной поверхности фильтроэлементов и устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК B01D29/38 B01D35/20 

ной поверхности, повьппение качества фильтрования и уменьшеТ1ие энергоемкости процесса. Способ включает сообщение фильтровальной поверхности оп ределенной d KopocTH возвратно-поступательных перемещений, Параллельных потоку фильтруемой через нее жидкости, при этом максимальную скорость Перемещения фильтровальной поверхности по направлению потока жидкости у|станавливают большей максимальной с|корости перемещения фильтровальной П;оверхности навстречу потоку. Послед- н кио скорость определяют по формуле % (F;.()-V где V - максимальная скорость перемещения фильт- р|эв альной поверхности навстречу пото- к жидкости, м/с; Р(.ц - сила связи частиц осадка на фильтровальной поверхности, Н; fu - динамическая вязкость фильтруемой жидкости, SP - площадь живого сечения пор фильтровальной поверхности, h толщина слоя осадка, м; Го - удельное

объемное сопротивление слоя осадка, Уф - скорость фильтрования при неподвижной фильтровальной поверхности, м/с. Устройство состоит из корпу- ра 1 с входным 4 и выходным 5 патрубками, фильтрующего элемента 2, фильтровальная поверхность 3 которого расположена перпендикулярно потоку фильтровальной жидкости, вибропривода состоящего из электромагнита 8. с пружинами 10, соединенного через шток 9 с фильтровальной поверхностью, и генератора 11 прямоугольных импульсов, длительность паузы между импульсами которого равна времени обратного хода штока. 1 з. и 1 с.п. ф-лы, 6 ил, 1 табл.

Изобретение касается фильтрования и может быть применено в различ- . ных отраслях народного хозяйства - для очистки жидкостей от механических примесей. Цель изобретения - улучшение условий регенерации фильтровальС/) i

1

Изобретение относится к фильтрованию, а именно к вибрационным способам фильтрования, и может быть приме- неро в различных отраслях народного хо1зяйства для очистки жидкостей от механических загрязнений.

Цель изобретения - улучшение условий регенерации фильтровальной поверхности, повышение качества фильтрования и уменьшение энергоемкости процесса.

На фиг.1-5 приведены графики,поясняющие способ; на фиг.6 - устройство для осуществления способа, общий вид.

Пример. Производят очистку .турбинного масла от механических примесей при 40 С на плоской фильтровальной поверхности, совершающей возвратно-поступательные перемещения, параллельные потоку фиксируе- мой жидкости. Максимальная скорость перемещения фильтровальной поверхнос- ти по направлению потока жидкости устанавливается больше максимальной скорости перемещения фильтровальной поверхности навстречу потоку жидкости/ при этом последняя определяется по формуле

.„ у„

jb. 8„- h

ос

5

0

5 0 5

сц

0

где V - максимальная скорость перемещения фильтровальной поверхности навстречу потоку жидкости;

- сила связи частиц осадка с фильтровальной поверхностью, определялась с помощью динамического прибора; jU - динамическая вязкость фильтруемой жидкости;

Зд - площадь живого сечения пор фильтровальной поверхности; . hpp - толщина слоя осадка; Гд - удельное объемное сопротивление слоя осадка; V - скорость фильтрования при неподвижной фильтровальной поверхности.

Процесс регенерации исследуют при четырех значениях скорости перемещения фильтровальной перегородки навстречу потоку: ,1 м/с - оптимальное значение; V, 0,134 м/с -.верхнее граничное значение, полученное из формулы V(Fj. ЬоеГо) У„ 0,01 м/с - нижнее граничное значение (определяется техническими сооб ражениями, ибо меньшую скорость перемещения фильтровальной перегородки технически ползгчить трудна) ; V 0,314 м/с - значение, соответствующее частоте 50 Гц (частота работы серийных вибрационных фильтров) и намного превьюзающее верхнее граничное значение.

Результаты опытов приведены в таблице.

На основании данной таблицы построены графики: на фиг.1 приведена зависимость количества частиц п в филь- трате размером 5-10 мкм от скорости перемещения перегородки на фиг,2- зависимость количества частиц п в фильтрате размером 10-25 мкм от скорости, перемещения перегородки на фиг.З - зависимость количества частиц п в фильтрате размером 25-50 мкм от скорости перемещения перегородки V„l на фиг.4 - зависимость колич ества частиц п в фильтрате размером 50- 100 мкм от скорости перемещения перегородки Vfl; на фиг.5 - зависимость количества частиц п в фильтрате размером более 100 мкм от скорости перемещения перегородки V(,,

Из графиков видно наличие скачка. в количестве частиц загрязнений в фильтрате размером 5-10,40-25, 50- 100 мкм при превышении скорости перемещения фильтровальной перегородки верхнего предельного значения, вычисленного из приведенной формулы.

Устройство для осуществледия способа состоит из корпуса 1, внутри ко25

30

стречу потоку жидкости после отключе ния электромагнита. Длительность пау зы между импульсами генератора 11 должна быть равна времени движения штока 9 и фильтровальной поверхности 3 под действием пружины 10. Вибропри вод может работать как в режиме импульсных колебаний, так и в режиме гармонических.

Устройство работает следующим образом.

Через входной патрубок 4 в корпус 1 подается исходная жидкость и включаются электромагнит 8 и генератор -IT Жидкая фаза, проникая через фильтро вальную поверхность, накапливается в верхней части корпуса и выводится из фильтра через патрубок 5. Механические загрязнения задерживаются на фильтровальной поверхности 3. Отделе ние загрязнений от фильтрующей поверхности происходит при перемещении ее из нижнего положения в верхнее под действием электромагнита в момен подачи импульса на последний от гене ратора 11. Шток 9 при этом втягивается в электромагнит, увлекая за собой фильтровальную поверхность 3 с большой скоростью, так как усилие развиваемое, электромагнитом, ЯШВОГО больше усилия пружины 10. По окончании импульса от генератора электрО магнит отключается, и фильтровальна я

поверхность 3 возвращается в miapiee торого установлен фильтрующий элемент 35 положение под действием пружийы 10

40

2 с фильтрующей поверхностью 3, расположенной перпендикулярно потоку фильтруемой жидкости. На корпусе установлены входной патрубок 4 патрубок 5 отвода фильтрата и патрубок 6 отвода осадка с вентилем 7. Для сообщения фильтровальной поверхности возвратно-поступательных перемещений (колебаний), направленных параллельно потоку фильтруемой жидкости, устрой- 45 ство снабжено виброприводом, включающим электромагнит 8, шток 9 и пружину 10. Шток 9 соединен с фильтрующей поверхностью. Питание электромагнита 18 осуществляется от генератора 11 прямоугольных импульсов. Жесткость пружины Ю выбирают такой, чтобы усилие ее сжатия было меньше усилия электромагнита,, при этом скорость движения фильтрующей поверхности 3 под действием электромагнита по направлению потока жидкости,будет больше скорости движения фильтрующе й поверхности под действием пружины 10 нав50

55

уже с меньшей скоростью. При этой частицы загрязнений не проникают глу боко в поры фильтровальной повврхяос ти и не проскакивают через нее, что способствует улучшению качества филь трата. Следовательно, для удаления: загрязнений с фильтровальной поверхности требуется меньшая амплитуда и частота колебаний, что позволяет уменьшить энергоемкость процесса . фильтрования.

Формула изобретения

5

0

стречу потоку жидкости после отключения электромагнита. Длительность паузы между импульсами генератора 11 должна быть равна времени движения штока 9 и фильтровальной поверхности 3 под действием пружины 10. Вибропривод может работать как в режиме импульсных колебаний, так и в режиме гармонических.

Устройство работает следующим образом.

Через входной патрубок 4 в корпус 1 подается исходная жидкость и включаются электромагнит 8 и генератор -IT. Жидкая фаза, проникая через фильтро вальную поверхность, накапливается в верхней части корпуса и выводится из фильтра через патрубок 5. Механические загрязнения задерживаются на фильтровальной поверхности 3. Отделение загрязнений от фильтрующей поверхности происходит при перемещении ее из нижнего положения в верхнее под действием электромагнита в момент подачи импульса на последний от генератора 11. Шток 9 при этом втягивается в электромагнит, увлекая за собой фильтровальную поверхность 3 с большой скоростью, так как усилие развиваемое, электромагнитом, ЯШВОГО больше усилия пружины 10. По окончании импульса от генератора электрО магнит отключается, и фильтровальна я

0

5

0

5

уже с меньшей скоростью. При этой частицы загрязнений не проникают глубоко в поры фильтровальной повврхяос- ти и не проскакивают через нее, что способствует улучшению качества фильтрата. Следовательно, для удаления: загрязнений с фильтровальной поверхности требуется меньшая амплитуда и частота колебаний, что позволяет уменьшить энергоемкость процесса .. фильтрования.

Формула изобретения

уменьшения эиергоемкости процесса, максимальную скорость перемещения фильтровальной поверхности по направлению потока жидкости устанавливают больше максимальной скорости перемещения фильтровальной поверхности навстречу потоку.

2, Способ ПОП.1, отличающийся тем, что максимальную скорость перемещения фильтровальной поверхности навстречу потоку жидкости определяют по формуле

i:u

- V.

CU (U Sn-boe Lf, т

где V - максимальная скорость перемещения фильтровальной поверхности навстречу потоку жидкости;

сила связи частиц осадка на фильтровальной поверхности; динамическая вязкость фильтруемой жидкости; площадь живого сечения пор

ьц

р

0,01 (нижнее граничное значение)

0,1 (оптимальное значение)

0,134 (верхнее граничное значение)

0|314 (превышающее верхнее граничное значение)

V

f

фильтровальной поверхности; ЬОР - толщина слоя осадка; fj, удельное объемное сопротивление слоя осадка; скорость фильтрования при неподвижной фильтровальной перегородке поверхности. 3. Устройство для регенерации фильтровальной поверхности фильтро- элементов, содержащее корпус., входной и выходной патрубки, фильтрующий элемент, фильтровальная поверхность которого расположена перпендикулярно потоку фильтруемой жидкости, и соединенный с ней через шток вибропривод, вьтолненный в виде электромагнита с пружинами, отличающееся тем, что, с целью улучшения условий регенерации фильтровальной поверхности, вибропривод снабжен соединенным с электромагнитом генератором прямоугольных импульсов, длительность паузы между прямоугольными импульсами которого равна времени обратного хода штока.

6 7 9 8

.n-iO J6 15

n

13 12

n

10

g в

7

6 5 « J 2 1

0,02 0,04 0,06 0,08 0, Ю 0,12 ff,K 0,300,JZ0,3t/

УП./С

Фиг.1

0,02 Q 0,72 0,Vf 0,300,31 J Фиг.2 ir.f/f

1428420

Ofll 0,04 0,080,08 OJO 0,ПО,Г4 0,30 Q.3Z

Фиг,3

п

во

50 40 30 20

ю

0,02 OJD4 0.06 0,08 O.WО.П О.Н 0,31

ФИг.4

Уп,1с

/7

9 8

G 5 4 J

0,02 0,0 q06 0.08 0,10 0,1Z /4 0,3 J

фцг.

r

-(