Фильтр-сепаратор Советский патент 1989 года по МПК B04B3/06 B03C5/00 

1

Изобретение относится к фильтрам- сепараторам и может быть использовано для фильтрации всевозможных суспензий на очистных сооружениях городов, предприятий, для выделения осадков из суспензий.

Цель изобретения - повышение наежности и производительности за счет уменьшения трения очищаемой жидкости о стенки корпуса и расширение области применения.

На фиг.1 представлен фильтр-сепаратор, общий вид; на фиг.2 - сечение -А на фиг.1; на фиг.З - электричес- ая блок-схема с использованием фильтра-сепаратора для построения автоматизированной системы процесса выделения осадка из суспензий.

Фильтр-сепаратор содержит полую ось 1, перфорированную в верхней части радиальными отверстиями 2. На перфорированный участок оси 1 плотно надет конусообразный фильтрующий злея

мент 3. Жестко с осью соединен конусообразный корпус 4, верхняя часть 5 которого выполнена с обратным уклоном и снабжена внутренними лопастями 6. Основание 7 корпуса 4 выполнено в виде усеченного конуса, направленного меньшим основанием вверх. Основание 7 вдоль образующих стенок корпуса 4 перфорировано отверстиями 8. Ниже основания 7 жестко с осью 1 соединена планшайба 9, в которую упираатся пружина 10, размещаемая

между основанием 7 и планшайбой 9. Между пружиной 10 и основанием 7 размещен уплотняющий элемент 11, жестко с которым соединен втулко- 5 образный ферромагнитный якорь 12, свободно охватывающий пружину 10.

Основание 7, уплотняющий элемент 11, якорь 12 свободно охвачены цилиндрическим кожухом 13, снабженным

0 отводящим патрубком 14. На внутренней части цилиндроконического кожуха 13 жестко закреплена обмотка 15, свободно охватывающая якорь 12 и планшайбу 9.

5 Ось 1 установлена в подшипниках 16, внешние образующие которых жестко установлены в нижней части кожуха 13. Кожух 13 жестко крепится к основанию 17. Нижний конец оси 1

0 свободно охвачен конусообразным сливным устройством 18.

Фильтрующий элемент 3 охвачен ци- линдроконическим сетчатым электро- $ проводящим элементом 19.

В верхней части между фильтрующим элементом 3 и корпусом 4 расположен патрубок 20 с тангенциально изогнутым концом 21. Диаметрально 0 противоположно патрубку 20 в этом же зазоре размещен поплавок 22, соединенный с помощью штока 23 с сигнализирующим устройством 24.

С внешней стороны к цилиндрокони- 5 ческому кожуху жестко присоединены вибраторы 25.

С помощью скользящего контакта 26 сетчатый элемент 19 соединен с одним из полюсов источника постоянного тока, а нижняя часть кожуха 13 соединена с другим полюсом источника постоянного тока.

Принцип действия фильтра-сепаратора.

Очищаемая жидкость (суспензия) по подводящему патрубку 20 через тангенциально изогнутый конец 21 подается в конусообразный корпус 4 на лопасти 6. Жидкость начинает вращать корпус 4, а вместе с ним и все части фильтра-сепаратора, жестко связанные с корпусом 4. Вращение корпуса вместе с подводимой жидкостью позволяет с одной ь з°зко уменьшить трение твездьс- частиц} содержащихся в этой кидкости, о стенки корпуса, а с другой - увеличить абсолютную скорость движения очищаемой жидкости по спирали к нижнему основанию 7. корпуса 4. Это, в свою очередь, увеличивает центробежную силу, воздействующую на очищаемую жидкость, и способствует лучшему отделению твердых примесей от очищаемой жидкости, что способствует отбрасыванию с поверхности фильтрующего элемента в сторону корпуса 4 тех твердых частиц, которые могут быть все-таки увлечены движущейся жидкостью к фильтрующему элементу.

В результате осадок накапливается на внутренней поверхности корпуса 4 и постепенно сползает к его основанию 7, а частично очищенная таким образом жидкость доочищается с помощью фильтрующего элемента 3 и попадает по полой оси 1 в конусообразное сливное устройство 18.

В случае дополнительного оснащения фильтра-сепаратора цилиндроко- ническим электропроводящим сетчатым элементом 19, охватывающим снаружи фильтрующий элемент 3, и скользящим контактом 26, через который сетчатый элемент 19 соединен с одним из полюсов источника постоянного тока, с другим полюсом которого соединен кожух 13, выделение осадка из очищаемой жидкости интенсифицируется, а возможность забивки фильтрующего элемента.твердыми частицами резко снижается. Объясняется это следующим При подключении цидиндроконического кожуха 13 и сетчатого элемента 19

0

5

0

5

0

5

0

5

0

5

к полюсам источника постоянного тока на корпусе 4 и полой оси 1 создается потенциал одного знака, например отрицательный, а на сетчатом элементе 19 - противоположного знака. Предположим, что в очищаемой жидкости содержатся твердые частицы, несущие на себе положительный заряд. Тогда при движении жидкости по внутренней поверхности корпуса 4 эти частицы притянутся к спинке корпуса 4, разрядятся и осядут на его поверхности. C-iH же какие-либо частицы все же увлекутся жидкостью к филь. .,-ующему элементу 3, то вследствие того, что сетчатый элемент 19, охватывающий фильтрующий элемент 3, заряжен положительно, заряженная положительно частица будет отталкиваться от поверхности фильтрующего элемента 3, а центробежные силы отбросят ее к внутренней стенке корпуса 4. Таким образом практически исключается проникновение твердых частиц в фильтрующий элемент 3.

Заполнение фильтра-сепаратора очищаемой жидкостью производится до тех пор, пока поплавок 22 с помощью штока 23 не подаст сигнал сигнализирующему устройству 24 о необходимости прекращения подвода жидкости через подводящий патрубок 20. С этого момента остаток жидкости до- фильтровывается, движение фильтра- сепаратора замедляется. Через определенный промежуток времени включается обмотка 15. Она втягивает втулкообразный ферромагнитный якорь 12, что приводит к оттягиванию уплотняющего элемента 11 от отверстий 8 на основании 7. Пружина 10 при этом сжимается.

Одновременно с включением обмотки 15 включаются вибраторы 25, сообщающие фильтр-сепаратору колебания, например ультразвуковые. Под действием этих колебаний осадок через отверстия 8 устремляется в цилинд- роконический кожух 13, а из него по отводящему патрубку 14 - в общий приемник.

По окончании процесса удаления осадка обмотка 15 и вибраторы 25 отключаются. Якорь 12 освобождается от воздействия электромагнитного поля и уплотняющий элемент 11 с помощью пружины 10 возвращается в прежнее положение, плотно перекрывая

10

20

25

51473859

тверстия 8. Вновь начинается подача очищаемой жидкости в фильтр-сепараор.

При включении в общий цикл работы нескольких сепараторов можно осуществить непрерывный автоматизированный роцесс очистки жидкостей (суспензий) от осадка.

На фиг.З показаны четыре фильтра- сепаратора Ф-Ct, Ф-С2, Ф-СЗ, Ф-С4 с обмотками 15, патрубками 20 ввоа, поплавками 22, сигнализирующими стройствами 24, вибраторами 25, оботками 27 электромагнитных клапанов, 15 тоящих, в патрубках 20 ввода очищамой жидкости (суспензии). Управение системой осуществляется с омощью программного устройства (ПУ) 28.

В начальный момент времени ПУ 28 подает сигнал на обмотку 27 фильтра- сепаратора Ф-С1, в результате чего происходит открытие клапана с последующим заполнением фильтра-сепаратора Ф-С1. При достижении уровня жидкости таким, что срабатывает поплавковый сигнализатор 24, ПУ 28 отключав ет обмотку 27 фильтра-сепаратора Ф-С1 и включает обмотку 27 фильтра-сепа- 30 ратора Ф-С2, в результате чего суспензия подается в фильтр-сепаратор Ф-С2.

Аналогично при срабатывании сигнализатора 24 фильтра-сепаратора Ф-С2 ПУ 28 отключает обмотку 27 фильтра- сепаратора Ф-С2 и включает отмотку 27 фильтра-сепаратора Ф-СЗ и так далее, до включения обмотки 27 фильтра-сепаратора Ф-С4.

В это же время в фильтре-сепараторе Ф-С1 происходит отфильтровыва- ние осадка от жидкости, поэтому, спустя некоторое время, закладываемое в ПУ 28, ПУ подает сигнал на обмотку t5 фильтра-сепаратора Ф-С1 с одновременным включением вибратора 25 фильтра-сепаратора Ф-С1. Это приводит к выводу осадка из фильтра-сепаратора Ф-С1 в общий приемник.

Аналогично, спустя некоторое время после закрытия клапана с обмоткой 27 фильтра-сепаратора Ф-С2, ПУ 28 подает сигнал на обмотку 15 и вибратор 25 фильтра-сепаратора Ф-С2. Происходит разгрузка фильтра- сепаратора Ф-С2. Затем включаются обмотка 15 и вибратор 25 фильтра-сепаратора Ф-СЗ. Происходит его раз35

40

45

50

55

.ф

0

0

5

5

0

5

0

5

0

5

грузка. После этого включаются обмотка 15 и вибратор 25 фильтра-сепаратора Ф-С4. Происходит разгрузка .фильтра-сепаратора Ф-С4. Затем весь процесс фильтрации повторяется заново.

Формула изобретения

1. Фильтр-сепаратор, содержащий конусообразный корпус, подводящий патрубок, конусообразный фильтрующий элемент, полую ось, отверстие для удаления осадка, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и производительности за счет уменьшения трения очищаемой жидкости о стенки корпуса и расширения области применения, фильтр- сепаратор дополнительно оснащен планшайбой, пружиной, уплотняющим элементом, втулкообразным ферромагнитным якорем, цилиндроконическим кожухом с основанием и отводящим патрубком, обмоткой, подшипниками, онусообразным сливным устройством, поплавком, штоком, сигнализирующим устройством, вибраторами, при этом верхняя часть конусообразного корпуса выполнена с обратным уклоном и снабжена внутренними лопастями, а основание корпуса выполнено в виде перфорированного конуса, направленного меньшим основанием вверх, при этом ниже основания корпуса жестко с полой осью соединена планшайба, между основанием корпуса и планшайбой размещена пружина, а между пружиной и основанием размещен уплотняющий элемент, с которым жестко соединен втул- кообразный ферромагнитный якорь, свободно охватывающий пружину, причем основание корпуса, уплотняющий элемент и якорь свободно охвачены цилиндроконическим кожухом, на внутренней части -которого жестко закреплена обмотка, свободно охватывающая якорь и планшайбу, при этом полая ось установлена нижним концом в подшипниках, внешние образующие которых жестко установлены в кожухе, срез нижнего конца полой оси свободно охвачен конусообразным сливным устройством, причем в верхней части между фильтрующим элементом и корпусом расположен подводящий патрубок с тангенциально изогнутым концом, а диаметрально противоположно подводящему патрубку размещен поплавок, соединенный с помощью штока с сигнализирующим устройством, при этом с внешней стороны к патрубку цилиндро- конического кожуха жестко присоединены вибраторы.

2. Фильтр-сепаратор по п.1, отличающийся тем, что онfo

дополнительно снабжен скользящим контактом и цилиндроконическим электропроводящим сетчатым элементом, при этом сетчатый элемент плотно охватывает фильтрующий элемент и через скользящий контакт соединен с одним из полюсов источника постоянного тока, а другим полюсом которого соединен цилиндроконический кожух.

Изобретение относится к фильтрам-сепараторам и может быть использовано для фильтрации всевозможных суспензий на очистных сооружениях. Целью изобретения является повышение надежности и производительности за счет уменьшения трения очищаемой жидкости о стенки корпуса и расшиние области применения. Фильтр-сепаратор содержит конусообразный фильтрующий элемент(ФЭ) 3, плотно одетый на перфорированную в верхней части радиальными отверстиями 2 ось 1. Жестко с осью соединен конусообразный корпус 4, который приводится во вращение подачей очищаемой жидкости по подводящему патрубку 20 через тангенциально изогнутый конец 21 на лопасть. Нижний конец оси 1 свободно охвачен конусообразным сливным устройством 18. Основание 7 корпуса 4 перфорировано отверстиями 8 и вместе с уплотняющим элементом 11, пружиной 10 и якорем 12 охвачено корпусом 13, снабженным патрубком 14 для отвода осадка с помощью вибраторов. Фильтр-сепаратор оснащен поплавком 22 и сигнализирующим устройством 24 для автоматической подачи суспензии, а подведение к корпусу 4 и ФЭ 3 с помощью сетчатого электропроводящего элемента 19, плотно охватывающего ФЭ 3, от источника постоянного тока потенциалов противоположных знаков интенсифицирует выделение осадка. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

19

Фие.2

Суспензия