Напорный сетчатый фильтр Советский патент 1989 года по МПК B01D27/12 

плунжером 24, перекрывающим нижнее отверстие в днище трубы 10, и выполнен ступенчатым, а верхний порщень соединен штоком с золотником 21 меньшего диаметра, установленным в верхней части регенерирующего устройства, выполненного в толстостенного

перевернутого стятана 11. Регенерация фильтрующег о полотна производится действием ударной волны и гидродинамического потока, образующихся при выхлопе сжатого воздуха из отверстий трубы 10 при периодической работе систем поршней. 1 ил,

Изобретение относится к фильтрам для очистки воды от взвешенных примесей и позволяет интенсифицировать процесс регенерации фильтрующей поверхности и повышение производительности фильтра. Регенерирующее устройство установлено по оси цилиндрического фильтрующего элемента 5 и выполнено в виде трубы 10 с отверстиями на боковой поверхности, внутри кото : рой размещены подпружиненные поршни 16,соединенные между собой штоком 17.Нижний поршень 22 соединен с J5 N о (Л с: и ел 00 ел га

1

Изобретение относится -к очистке жидкостей от взвешенных и других примесей и может быть использовано в системах производственного водоснабжения и в химической технологии

Цель изобретения - интенсификаци процесса регенерации фильтра.

На чертеже представлен фильтр, продольный разрез.

Фильтр состоит из герметичного вертикального корпуса 1, к которому в нижней части примыкаег конический шпамосборник 2, а сверху корпус закрыт крьплкой 3. На внутреннем фланце 4, приваренном.к боковой поверхнос- ти корпуса 1, жестко установлен цилиндрический фильтрующий элемент 5, выполненный в виде заглушенного сниз каркаса, обтянутого сетчатым полот- ном 6. Для предотвращения разрушения сетки радиальным потоком воды, обладающей значительной кинематической энергией, верхняя часть боковой поверхности фильтрующего элемента вы- полнена сплошной. Фильтрующий элемент 5 разделяет полость фильтра на камеру 7 исходной жидкости и камеру 8 фильтрата. К боковой поверхности корпуса прикреплены кольца 9, служа- щие для турбулизации касательного потока жидкости.

По оси фильтрующего элемента ус- тановлена центр альная труба 1C, верхняя часть которой выполнена в виде толстостенного перевернутого стакана 11, полость которого сообщается радиальным каналом 12 с камерой фильтрата и каналом 13 с патрубком 14 для подачи сжатого воздуха снабженного электромагнитным клапа- ном 15, В качестве источника сжатого воздуха может быть использован компрессор, пневматическая магистраль.

баллоны со сжатым газом (.азотом, кислородом и т.п,),

Внутри трубы 10 установлены поршни 16, соединенные между собой с помощью штока 17 и перекрывающие отверстия 18, расположенные, по кольцевым поясам на боковой поверхности трубы 10. Количество поршней 16 выбирается в зависимости от длины фильтрующего элемента 5 с учетом того, что зона очистки участка сетчатой поверх ности, расположенного напротив пояса отверстий, составляет 0,5-0,8 диаметра фильтрующего элемента. В поршнях 16 выполнены сквозные отверстия 9, выравнивающие давление сжатого воз- Духа в пространстве между поршнями.

Верхний поршень 1.6 соединен дополнительным штоком 20 с золотником меньшего диаметра 21, установленным внутри стакана 11. Нижний поршень 22 выполнен ступенчатым, т.е. состоит из двух частей различных диаметров, при этом часть поршня наименьшего диаметра находится сверху -и примыкает .к кольцевому выстуцу 23 в трубе 10, Поршень 22 соединен с плунжером 24, перекрывающим отверстие в утолщенном днище трубы 10, Между поршнем и днищем трубы 10 установлена пружина 25, прижимающая соединенные между собой поршни 16 .к кольцевому выступу 23.

Фильтр оборудован патрубками для подачи исходной жидкости 26, для отвода фильтрата 27 и для отвода шлама 28,

Фильтр работает следующим образом. Подлежащая очистке жидкость подается под давлением через патрубок 26 внутрь фильтра, растекается вокруг

10

15

. 14561 «5 фильтрующего элемента 5 и частично движется вниз вдоль сетчатой поверхности 6, смывая задержанные загрязнения, а частично фильтруется через сетчатое полотно 6, обтягивающее фильтрующий элемент, и очищенная выводится наружу через патрубок 27.

Касательный поток исходной жидкости не может обеспечить полной отмывки фильтрующей сетки 6 от задержанных загрязнений, особенно масел и волокнистых материалов. В связи с эткм производится периодическая дополнительная очистка заиленной сетчатой поверхности гидродинамическим действием ударной волны. При достижении потерь напора на сетке вьппе допустимых на клапан 15 подается электрический ток, он открывается и сжатьй воздух (газ) поступает по патрубку 14, проходит через канал 1.3 в станане 11 в верхнюю часть трубы 10 и сквозные отверстия 19 в поршнях 16. Под действием давления сжатого газа на нижний поршень 22 и давления воды, воздействующего на золотник 21, поршень 22, преодолевая сопротивление пружины 25 и сопротивление воды, продавливаемой через кольцевой зазор между плунжером 24 и днищем трубы 10, отжимается с малой скоростью вниз.

Б тот момент, когда плунжер 24 выходит за пределы отверстия в днище трубы, а верхняя часть нижнего порш20

25

В момент открытия выхлопных отверстий канал перекрывается золотн ком 21, и подача сжатого газа в тр бу 10 прекращается. После выхлопа сжатого газа давление гюследнего в трубе 10 резко понижается и под дей ствием пружины поршни 16 перемещаются вверх, занимают начальное поло жение, после чего в указанной после довательности производятся следующи пневмовзрывы до закрытия клапана 15

Удаленные с поверхности сетки фильтруюа1его элемента загрязнения скапливаются в шпамосборнике 2, отк да периодически выводятся при откры тии задвижки на патрубке 28.

Включение или выключение -клапана 15 и соответственно подача сжатого воздуха и воспроизведение пневмо- взрЫЕов может производиться либо вручную, либо контактным дифманомет ромр фиксирующим потери давления на фильтрующем элементе, чем обеспечивается полная автоматизация работы фильтра.

30

Таким образом, в предлагаемом фильтре поступательное движение системы поршней производится как под действием сжатого воздуха, быстро распространяющегося на значительную площадь нижнего поршня,.так и давления жидкости, воздействующего на золотник в верхнем цилиндре, благоня 7 - о-, гт,о- -v.. и верлнем цилиндре, благопа 2 п « ьцевого высту- 35 даря чему обеспечивается быстрое пепа JL rjTTlPnp Т ТЛО тэ ntitinrf т..«:;.. -i Аt w %.. Ж1

па .23, отверстие в днище трубы 10 открывается, гидравлические сопротивления намного уменьшаются, давление сжатого газа распространяется на всю площадь поршня 22, что. приводит к резкому увеличению силы давления на него. Под действием указанных факторов поршни 16, соединенные плунжером 17, практически мгновенно опускаются и синхронло открывают выхлопные отверстия 18. Через эти отверстия происходит одновременный выхлоп сжатого газа, при этом образуется ударная волна и сопутствующее, ей пет ремещение жидкости (гидропоток). Ударная волна и гидропоток проходят .через сетчатое полотно 6 фильтрующего элемента 5, растягивают его и сбрасывают задержанные в процессе фильтрации загрязнения ; С: его по-; верхности. Окончательное удаление загрязнений производится потоком исходной воды, которая движется вдоль фильтрующего элемента.

40

45

ремещение поршней и практически мгновенное открытие выпускных окон. Скорость движения поршней также возрастает за счет того, что в предлагаемом фильтре используется более слабая возвратная пружина по сравнению с известным фильтром, так как после осуществления пневмовзрыва подача сжатого воздуха прекращается: его остаточное давление в трубе оказывается минимальным, и для установки системы поршней в начальное положение требуется незначительное усилие .

50

В связи с этим амплитуда ударной волны, возникающей при пневмовзрыве, в 1,15-1,20 раза превьш1ает максимальное давление ударной волны в из- 55 вестном фильтре. Увеличение импульсного давления, воздействующего на фильтрующий элемент, обеспечивает более эффективную его очистку, что позволяет увеличить скорость фильт10

15

61 «5

0

5

В момент открытия выхлопных отверстий канал перекрывается золотником 21, и подача сжатого газа в трубу 10 прекращается. После выхлопа сжатого газа давление гюследнего в трубе 10 резко понижается и под действием пружины поршни 16 перемещаются вверх, занимают начальное положение, после чего в указанной последовательности производятся следующие пневмовзрывы до закрытия клапана 15.

Удаленные с поверхности сетки фильтруюа1его элемента загрязнения скапливаются в шпамосборнике 2, откуда периодически выводятся при открытии задвижки на патрубке 28.

Включение или выключение -клапана 15 и соответственно подача сжатого воздуха и воспроизведение пневмо- взрЫЕов может производиться либо вручную, либо контактным дифманомет- ромр фиксирующим потери давления на фильтрующем элементе, чем обеспечивается полная автоматизация работы фильтра.

Таким образом, в предлагаемом фильтре поступательное движение системы поршней производится как под действием сжатого воздуха, быстро распространяющегося на значительную площадь нижнего поршня,.так и давления жидкости, воздействующего на золотник в верхнем цилиндре, благо-v.. и верлнем цилиндре, благодаря чему обеспечивается быстрое педаря чему обеспечивается быстрое пеt w %.. Ж1

ремещение поршней и практически мгновенное открытие выпускных окон. Скорость движения поршней также возрастает за счет того, что в предлагаемом фильтре используется более слабая возвратная пружина по сравнению с известным фильтром, так как после осуществления пневмовзрыва подача сжатого воздуха прекращается: его остаточное давление в трубе оказывается минимальным, и для установки системы поршней в начальное полоение требуется незначительное усиие .

В связи с этим амплитуда ударной волны, возникающей при пневмовзрыве, в 1,15-1,20 раза превьш1ает максимальное давление ударной волны в из- 55 вестном фильтре. Увеличение импульсного давления, воздействующего на фильтрующий элемент, обеспечивает более эффективную его очистку, что позволяет увеличить скорость фильтрования и производительность на 5- 10%.

Формула изобретения

Напорный сетчатый фильтр, содержащий герметичный вертикальный корпус, патрубки для подачи исходной жидкости и отвода фильтрата, сетчатый цилиндрический фильтрующий элемент, разделяющий корпус на камеры для исходной жидкости и для фильтрата, и устройство для регенерации, выполненное в виде центральной трубы с патрубком для подачи сжатого воздуха и отверстиями на боковой поверхности, установленных внутри трубы на штоке подпружиненных поршней и плунСоставитель С.Красносельская

Редактор М.Бланар Техред Л.Олийнык

Заказ 7481/9, Тираж 600Подписное

ВШШПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

жера, присоединенного к нижнему поршню, отличающийся тем, что, с целью интенсификации процесса регенерации, верхняя часть центральной трубы имеет вид толстостенного перевернутого , в стенках которого выполнены каналы для сообщения внутренней полости стакана с камерой

фильтрата и патрубком для подачи

сжатого воздуха, снабженного золотником, присоединенным посредством до-, полнительного штока к верхнему поршню, а нижний поршень вьтолнен со

ступенчато уменьшающимся в верхней, диаметром и центральная труба на внутренней поверхности имеет кольцевые выступы.

Корректор С.Черни