Фильтр для очистки жидкости Советский патент 1990 года по МПК B01D24/48 

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкости от взвесей фильтрованием и может быть использовано в любой области народного хозяй- с

irJ

ства.

Цель изобретения - повышение надежности работы фильтра

На фиг01 представлен фильтр, поперечный разрез; на фиг.2 - дифферен- Ю циальное устройство при работе фильтра в режиме фильтрования; на фиг.З - то же, в режиме регенерации.

Фильтр состоит из открытого корпу

са 1, разделенного вертикальными перегородками 2 на секции 3, плавающую фильтрующую загрузку, расположенную в секциях, удерживающих перегородок 4, коллектора 5, объединяющего надза- грузочное пространство 6 секций, дренажную систему 7, выполненную в виде перфорированных труб, расположенных в нижней части фильтрующего слоя, и предназначенную для сбора и вывода фильтрованной жидкости из корпуса фильтра, нижнюю сборную систему 8, выполненную в виде перфорированных труб, расположенных над днищем фильтра ниже фильтрующего слоя, и предназначенную для сбора и вывода промывной жидкости из корпуса фильтра в период его промывки, сифона 9 для отвода промывной жидкости, перегиб которого расположен выше уровня жидкости в фильтре. Восходящая ветвь 10 сифона 9 присоединена к нижней сборной системе 8, а нисходящая ветвь 11, ее конец, расположена ниже нижней грани

цы фильтрующего слоя в поплавковой

емкости 12. В емкости 12 расположена восходящая ветвь сифонов J3, нисходящая ветвь которых находится за пределами этой емкости. Сифоны 13 предназначены для перелива жидкости из емкостей $2 в емкости 14. Емкости 14 объединены коллектором 15, предназначенными для отвода промывной жидкости за пределы фильтра. Коллектор 16 служит для распределения исходной жидкости по секциям. Восходящие ветви 17 сифонов для отвода фильтрата присоединены в дренажной системе 7, а нисходящие ветви 18 снабжены водоструйными насосами 19, которые объединены посредством трубки 20, подключенной к всасывающим патрубкам насосов. Емкость 21 предназначена для хранения объема жидкости, в которую по

5

5

0

,

0

гружены нагнетающие патрубки насосов. Канал 22 служит для отвода очищенной . жидкости. Емкости-регуляторы 23 расположены выше нижнего торца нисходящей ветви 11 сифона и предназначены для регулирования продолжительности промывки фильтра, имеют трубку 24, одним концом соединенную с нижней частью секций 3 фильтра, а другим - входящую в емкость 23 и предназначенную для заполнения этой емкости осветленной жидкостью, трубку 25, одним концом соединенную с коллектором 15, а другим - с емкостью 23, оканчивающуюся ниже верхней кромки этой емкости и предназначенную для отвода избытка жидкости из емкости 23 в коллектор 15, трубку 26, одним концом соединенную с верхней точкой перегиба сифона 9, отводящего промывную жидкость, а другим - погруженную в емкость 23 под уровень жидкости, имеющейся в ней, и предназначенную для срыва вакуума в этом сифоне в конце промывки фильтра, трубку 27, одним концом соединенную с верхней точкой перегиба сифона, отводящего профильтрованную жидкость, а другим погруженную в емкость 23 под уровень жидкости, причем торец этой трубки расположен выше торца трубки 26, и предназначенную для срыва вакуума в этом сифоне в конце фильтроцикла, трубка 27 соеди нена также с трубкой 20, что позволяет по окончании промывки фильтра и поднятии уровня жидкости в емкости 23 осуществлять отсос воздуха из си- . фона фильтрата, способствуя его зарядке .

Фильтр содержит также гидравлические дифференциальные устройства, выполненные а виде замкнутой емкости 28, верхняя часть которой посредством трубки 29 подключена к дренажной системе 7, а нижняя ее часть подключена к нисходящей ветви Ч, сифона для отвода промывной жидкости посредством трубки 30 и посредством трубки 31 - к коллектору 5. Концы трубок 30 и 31 расположены коаксиально внутри емкости 28 и на их торцах установлен клапан 32 в виде перевернутого стакана.

Фильтр работает следующим образом.

Исходная жидкость по коллектору 16 поступает в надзагрузочное пространство 6, затем, проходя через тол

51

щу фильтрующей загрузки освобождается от примесей, собирается посредством дренажной системы 7 и через ветви 17, 18 сифона отводится в емкость 21, из которой переливается в канал 22 и отводится к потребителю. По мере заиления фильтрующего слоя сопротивление движению фильтрационного потока в нем возрастает. Давление в емкости 28 понижается, что приводит к обратному соотношению давлений под и над клапаном 32 по отношению к первоначальному, т.е. давление под клапаном 32 превышает давление над ним. Клапан 32 приподнимается, делая возможным проникновение жидкости из трубки 31 в трубку 30. Жидкость через трубку 30 поступает в нисходящую ветвь сифона 9 для отвода промывной жидкости и заполняет нижнюю ее часть. Такое заполнение продолжается до тех пор пока сила, ее тяжести превысит Архимедову силу всплытия емкости 12, после чего емкость 12 опускается, способствуя опусканию жидкости в нисходящей ветви сифона 9, что обуславливает появление пониженного давления в этом сифоне, приводящее к подъему жидкости в восходящей ветви 10, перетеканию ее (жидкости) в нисходящую ветвь 11 и в конечном итоге зарядке сифона 9. При зарядке сифона 9 жидкость из общего надзагрузочного пространства 6 устремляется вниз, приводя в расширенное состояние загрузку фильтра, сопровождаемое хаотическим движением гранул фильтрующего слоя, соударением и оттиранием от сорбированных на их (гранулах) поверхности загрязнений о Отмытые загрязнения, направление силы тяжести которых совпадает с направлением движения потока промывной жидкости, устремляются с этим потоком, равномерно собираемым посредством системы 8 и удаляемым через сифон 9, коллектор 15 в сток.

0

5

0

5

0

5

0

1

Продолжительность промывки определяется временем отсоса жидкости из ёмкости 23 через трубку 26, Оголение конца трубки 26 приводит к срыву , вакуума в сифоне 9, т.е. выключению его из работы, что свидетельствует об окончании нромывки фильтра. Сле- дует отметить, что расход жидкости через трубку 24 меньше расхода жидкости через трубку 26.

По окончании процесса промывки емкость 12 всплывает при одновременном ее опорожнении через сифон 13. Уровень жидкости в емкости 23 поднимается до максимального уровня. Непрерывная работа водоструйных насосов 19 на нисходящих ветвях 18 сифонов для отвода фильтрата способствует понижению давления в ветвях 17, 18 сифона, выведенного из режима промывки. Понижение давления, достигнув критического значения, определяемого подъемом жидкости до точки перегиба сифона, способствует его зарядке, т.е. выводу фильтра в режим фильтрования.

При работе фильтра в режиме фильтрования емкость 12 опорожнена, сифон 9 не заряжен. В емкости 23 поддерживается постоянный уровень благодаря притоку в нее через трубку 24 осветленной жидкости и отвода избытка этой жидкости в сток через трубку 25. В этот же период, как и в период отмывки, заполнена и емкость 28 гидравлического дифференциального устройства, причем сила давления жидкости- над клапаном 32 превышает таковую под ним, что и определяет его положение - клапан закрыт. Из верхней точки сифона с ветвями 17, 18 посредством водоструйного насоса 19 через трубки 20, 27 непрерывно отсасываются пузырьки воздуха, выделяемые из жидкости.

Изобретение относится к многосекционным фильтрам для очистки воды и позволяет повысить надежность фильтра в работе. Фильтр состоит из корпуса 1, разделенного на секции 3, заполненные плавающей фильтрующей загрузкой, сифонов для отвода фильтрата, восходящая ветвь 17 которого присоединена в дренажной системе, нисходящая-имеет водоструйные насосы 19, сифона для отвода промывной жидкости 9 и гидравлического дифференциального устройства, состоящего из замкнутой емкости 28, подключенной к дренажной системе 7, коллектору 5, объединяющего надзагрузочное пространство фильтра и нисходящей ветви 11 сифона 9. Внутри емкости 28 установлен клапан, позволяющий при загрязнении загрузки в секциях заряжать сифон 9, т.е. переводить секцию в режим регенерации. 3 з.п.ф-лы, 3 ил.

Возникшее понижение давления в сифоне 9 в период его зарядки и работы создает через трубку 26 активный отсос жидкости из емкости 23, что приводит к понижению в ней уровня жидкости и оголению конца трубки 27. Оголение конца трубки 27 вызывает срыв вакуума в сифоне для отвода фильтрата, т.е. в начальный период промывки этот сифон выключается из работы.

Благодаря наличию гидравлического дифференциального устройства в режим промывки может быть выведен любой фильтр, объединенный общим надна- грузочным пространством, сила давления, действующая на верхнюю поверх-; ность клапана дифференциального уст- ройства в котором стала меньше силы давления, действующей на нижнюю поверхность этого, клапана.

Формула изобретения

фиг. 2

ветви сифона для отвода промывной жидкости и коллектору посредством трубок, концы которых расположены коаксиально внутри емкости и клапана в виде перевернутого стакана, установленного в емкости на торцах трубок.

и

18 32

,Л

J

фиаЗ