Аппарат для центробежного фильтрования Советский патент 1989 года по МПК B04C9/00 

31503

Изобретение относится k области разделения неоднородных жидких сред, в частности, к устройствам для раз-деления суспензий в поле дентробеж- ных сил и может применяться в химической, горнообогатительной, медицин- ской и других отраслях промьппленнос- ти.

Цель изобретения - повьппение эф- фективности фильтрования.

На фиг,1 представлен аппарат, общий вид; на фиг.2 - разрез А-Л на фиг.1.

Аппарат для центробежного фильтре- рания содержит корпус 1 с патрубками подвода исходного питания 2, отвода сгущенного продукта 3 и фильтрата А, лопатки 5, фильтрующий элемент 6, установленный с эксцентриситетом в по- лости между перфорированными цилиндрами большего 7 и меньшего 8 диаметра. На наружной поверхности цилиндра меньшего диаметра установлены последовательно демпферные элементы 9 и. эластичные мембраны 10. С лопатками жестко связана кольцо 11, соединенно с внутренней частью 12 крьпики, подвижно сопряженной с внешней частью 13 и патрубком отвода фильтрата. Фильтрую щий элемент соединен с корпусом эластичным сильфоном 14. В нижней части цилиндра большего диаметра выполнены тангенциальные прорези 15, направленные по ходу вращения потока. Цилиндр меньшего диаметра закрыт снизу нижне крышкой 16.

Аппарат работает следующим обра- зом.

Исходная суспензия поступает внутрь -корпуса 1 через патрубок 2 подвода исходного питания и закручивается. Под действием центробежной силы инерции происходит процесс разделения - тяжелая-фаза перемевщется к стенке корпуса 1 и с нисходящим потоком выводитс я через патрубок 3 отвода сгущенного продукта, легкая фаза, движется в направлении оси аппарата, проходит, через отверстия пер- форированного цилиндра 7 большего диаметра, затем через фильтрующий элемент 6, в зазоры между эластичными мембранами 1 О и демпферными элементами 9. Затем фильтрат попадает внутрь перфорированного цилиндра 8 меньшего диаметра через отверстия в стенке и далее выводится из аппарата через патрубок 4.

Задержанные фильтрующим элементом 6 частицы осадка удаляются из зоны | фильтрации через тангенциальные прорези 15 вместе с жидкостью, находящейся в ПОЛОСТИ)ограниченной фильтровальной перегородкой и внутренней поверхностью перфорированного цилиндра 7 большего диаметра, и вьшодятся со сгущенным ; продуктом через патрубок 3. Тангенциальные прорези J5 выполнены по ходу вращения разделяемого потока для использования эжекцион ного эффекта.

Регенерация фильтрующего элемента 6 происходит следующим образом.

Внутренняя часть 12 крьш1ки фильтрующего элемента 6 вращается с эксцентриситетом на патрубке отвода фильтрата 4. Фильтровальная перегородка фильтрующего элемента 6, жестко связанная с наружной частью 13 крышки, совершает плоскопараллельное движение в полости между перфорированными цилиндрами 7 и 8, в процессе которого каждый участок фильтровальной перегородки совершает возвратно-поступательное движение по отношению к стенкам перфорированных цилиндров 7 и 8. Движущийся в направлении оси аппарат участок фильтровальной перегородки вызьгаает сонаправленное перемещение фильтрата, который воздействует на эластичную мембрану 10, прижимает ее к стенке перфорированного дилиндра 8, перекрьшая тем самым отверстия. в его стенке и делая невозможным отток фильтрата через отверстия. Вследствие этого давление в объеме, ограниченном с боков демпферными элемен тами 9, снизу - крьшгкой 16, а сверху выступом перфорированного цилиндра В, резко возрастает, и при дальнейшем движении участка фильтровальной перегородки в направлении оси аппарата возникает ток фильтрата через фильтровальную перегородку, который вымывает из фильтрующих каналов застрявшие при фильтровании частицы твердой фазы. При этом, чем больше засоренность фильтрукяцего элемента 6, а значит, и его гидросопротивление, тем интенсивнее воздействие фильтрующего элемента 6 через фильтрат на мембрану 10, и, следовательно, эффективнее влияние обратного токи фильтрата. Демпферные элементы 9 препятствуют также возникновению вращения жидкости в полости между перфорированными цилиндрами 7 и 8.

Процесс фильтрации на участке фильтровальной перегородки, движущемся в направлении от оси аппарата, интенсифицируется, так как в это время направление движения фильтровальной перегородки и направление тока фильтрата противоположны, что уси- ливает динамическое воздействие фильтрата на данную часть фильтрр- вальной перегородки.

Снабжение перфорированного цилиндра 7 демпферными элементами 9, уста- новленными на .его внутренней поверхности, позволяет интенсифицировать, при необходимости, регенерацию фильтрующей поверхности снаружи. Плоскопараллельное движение фильтрующего эле- мента вызывает пер вмещение жидкости в окружном направлении в плоскости,ограниченной фильтровальной перегородкой и стенкой перфорированного цилиндра 7 большего диаметра. Демпферные эле- Менты 9, установленные на внутренней поверхности перфорированного цилиндра 7, являются препятствиями движению жидкости. Взаимодействие тока жидкости и демпферных элементов 9 вызьшает возникновение турбулентного режима в полости, ограниченной фильтровальной перегородкой и внутренней стенкой перфорированного цилиндра 7 большего диаметра, что препятствует образованию устойчивого слоя осадка на фильт- рукяцем элементе 6. Формула изобретения

1. Аппарат для центробежного фильтрования, содержащий корпус с

5 0 5 О

Q

5

расположенным ф u ьтpyюu5l элементом, патрубки подвода исходного и отвода сгущённого продукта и фильтрата, лопатки, отличаю,щийся тем, что, с цельюповьш1ения эффективности разделения,корпус снабжендвумя неподвижными перфорированными цилиндрами различного диаметра, демпферными

элементами и эластичными мембранами, а фильтровальный элемент снабжен , эластичным сильфоном и крьпшсой, состоящей из.внутренней и наружной частей, подвижно сопряженных одна с другой, при этом перфорированные цилиндры установлены концентрично один внутри другого и соединены - большего диаметра с корпусом, а меньшего диаметра - с патрубком отвода фильтрата, демпферные элементы и мембраны установлены последовательно на наруж-. ной поверхности цилиндра меньшего диаметра, а фильтрующий элемент установлен с эксцентриситетом между перфорированными цилиндрами и соединен с наружной частью крьш1ки, установленной в верхней части корпуса, при этом на внутренней части крьппки закреплены лопатки и она установлена с возможностью вращения на патрубке отвода фильтрата, а в нижней части перфорированного цилиндра большего диаметра выполнены тангенциальные прорези, направленные по ходу вращения потока.

2. Аппарат поп.1, отличающийся тем, что перфорированный цилиндр большего диаметра снабжен демпферными элементами, установленными на его внутренней поверхности.

Изобретение относится к технике разделения неоднородных жидких сред и позволяет повысить эффективность разделения. Для этого аппарат снабжается двумя неподвижными перфорированными цилиндрами большего /Б/ 7 и меньшего /М/ 8 диаметра, установленными концентрично один внутри другого и соединенными соответственно с корпусом и патрубком отвода фильтра /Ф/ 4. Между ними размещен с эксцентриситетом фильтрующий элемент 6, соединенный снизу с эластичным сильфоном 14, а сверху - с наружной частью 13 крышки, подвижно сопряженной с внутренней частью крышки 12 с закрепленными лопатками 5, установленной с возможностью вращения на Ф 4. В нижней части Б 7 перфорация выполнена в виде тангенциальных прорезей, направленных по ходу вращения штока, а на внутренней поверхности Б 7 установлены демпферные элементы. На внешней поверхности М 8 установлены последовательно мембраны 16 и демпферные элементы 9. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Фиг. 2