Самоочищающийся фильтр Советский патент 1990 года по МПК B01D45/12 B01D35/22 

Изобретение относится к разделению неоднородных жидких сис-т м, а именно к устройствам и аппаратам для разделения суспензий, и может быть использовано в химической и других родственных отраслях промышленности.

Цель изобретения - повышение производительности фильтра, улучшение условий эксплуатации и снижение ..1атериалоемкости.

На чертеже представлен фильтр, общий вид.

Фильтр содержит корпус, выполненный из стержней 1, состоящих из двух частей и установленных с возможностью вертикального перемещения одной части относи льно другой, обтян тых пленкой 2. верхний конец которой закреплен на вор.хис.ч цп

..:и .дрической обечайке 3 Hcnxnoii трубно -; доски 4, нижний опун1ен и нижнюю ци- линдричрскую обечайку 5 нижней трубной доски Н. Обечайка 3 снабжена штуцером 7 выхода отработанного газового потока. В центре трубной доски установлен стакан 8 для распределения потока суспензии. К доске 4 крепится крышка 9 со штуцером 10 по.дачи газового потока и тангенциальным щтуцером II подачи суспензии. Внутри корпуса имеются фильтрующие элементы 12 с кольцевым поперечным сечением, верхние К01Н1Ы которых крепятся на верхних патрубках 13. выполненных из ДВУХ частей: ко- ннческо K;-;v;( pbi. HMOWinoii таигенциальш к цели и ж;:- К :г|ейсч книзу, и цилин ipn ческой камеры, .- ;. ;;(-нной к мецы:10 ; - огиованию конической. В центр; каждого

О

00 со

со

верхнего патрубка 13 установлена с возможностью вертикального перемещения ось И верхняя часть .которой выполнена в виде рейки червячной передачи. На оси И вну ри конической камеры патрубка 13 смон тиоован запорный элемент 15 в виде ко с образующей параллельной конической камерь, патрубка 13 и Диаметром боль шего основания, равным диаметру кой камеры патрубка на УРО« ,° соеза тангенциальных щелей ниже эле мента 15 в цилиндрической части патрубка 13 с зазором на оси 14 установлен 5авихоитель 16 Нижние концы фильтрующих элементов 12 закреплень. патрубках 17 установленных в трубной доске 6, снабженной штуцером 18 вывода фильтрата, дроссельным щтуцером 19 вывода га зового потока и конической обечайки 20 для сбора сгущенного продукта со шту- SepoM 21 для вывода сгущенного продукта. В веохней части оси 14 закреплена рейка 25 взаимодействующая с червячным колесом 23 Верхние патрубки 13 имеют цилиндрическую камеру 24 и выполненную со щелями 25 коническую камеру 2Ь.

Самоочищающийся фильтр работает сле Тходн я с7спензия через тангенциальный штуцер 11 подается на верхнюю трубную доску 4 в кольцевой канал, образованный крыщкой 9 и стаканом 8, и, поойдя через тангенциальные щели 2Ь пат ;;SKOB 13. в виде закрученной пленки стекает по внутренней поверхности фильтрующих элементов 12. Одновременно с подачей суспензии в корпус самоочищающе гося фильтра через штуцер 10 подается газовьТй поток, который пройдя завихри тель 16. также поступает в фильтрующие элементы 12. приобретая при этом вра- щ аТль ное . Под воздействием закрученного газового потока на пленку сусп е нзии. спускающуюся по винтовой спиральной траектории в нижнюю часть фильтрующих элементов 12. осуществляется процесс разделения, при этом фильтрат, пройдя через стенку фильтрующих элементов 12, стекает по их наружной поверхности в сборник фильтрата, образованны, нижней трубной доской 6 и обечайкой 5. откуда через штуцер 18 выводится из аппарата. Сгущеннь й п роДУкт по внутренней поверхности фильтрующих элементов 12 стекает в их часть., через патрубки 17 попадает в коническую обечайку 20 и через щтуцер 21 также выводится из аппарата. Скорость газового потока значительно выше скорости движения пленки суспензии, и он за счет касательных напряжении воздействует на пленку, увеличивая скорость ее движения и тем самым исключая воз можность отложения твердых частиц «а фильтровальной поверхности, обеспечивая

5

1° 15

работу в режиме самоочистки. Пройдя вдоль элементов 12, газ попадает в коническую обечайку 20 и выводится через дроссельный штуцер 19 и штуцер 7 из фильтра. Дросс ый штуцер 19 поддерживает в фильтрующих элементах 12 оптим альное давление которое является движущей силой процесса фильтрования.

При обнаружении твердых частиц в фильтрате т е. при износе, порыве, дефекте фильтрующего элемента визуально, путем о нятия пленки 2. либо поочередным перекрыванием тангенциальных Щелеи 25 патрубков 13 запорными элементами 15 с помощью червячной передачи определяют поврежденный элемент, отключают и не ос танавливая работу всего фильтра, проводят замену неисправного, фильтрующего элемен Выполнение верхней части патрубков в виде конуса и установка внутри них на оси запорного конического элемента с образующей параллельной конической части патрубка и диаметром большего основания, равным диаметру конической части патрубка Sa уровне верхнего среза тангенциальных 5 щелей позволит в случае неисправности Какого-либо из фильтрующих элементов . полностью закрыть запорным элементом тангенциальные щели верхних патрубков и прекратить тем самым подачу суспензии в эл емент, остановив его работу без прекра 30 щения работы всего фильтра, что. кроме того в целом увеличит производительность . Кроме того, при затрудненном Узуальном обнаружении неисправного фильтрующего элемента поочередным отключением от работы элементов, по чистот е 35 фильтрата, можно обнаружить неисправный. Установка завихрителя ниже запорного элемента в цилиндрической части патрубка с зазором на оси обеспечит на внутренней поверхности фильтрующих элементов закру 40 ченньш газожидкостной поток, что позволит организовать равномерно плотность орошения всей внутренней поверхности Фильтрую- щих элементов, увеличит время пребьша- ния суспензии на фильтрующей поверх ности и создаст за счет центробежной 45 силы повышенное давление у стенки эле мента, что в конечном итоге приведет к увеличению производительности фильтра, причем наличие зазора завихрителя от стенки патрубка необходимо для прохода пленки суспензии дабы не создавать дополнитель- 50 кого гидравлического сопротивления. Толщина пленки суспензии составляет 2-b мм. Изготовление корпуса фильтра в виде стержней, обтянутых пленкой, значительно снижает материалоемкость и улучшает условия эксплуатации фильтра. Так, через пленку, либо подняв ее, можно визуально определить неисправный фильтрующий элемент отключить его с помощью запорного устройства, заменить элемент без остановки работы всего фильтра, т. е. значительно сокращается время обнаружения неисправных элементов и их замена, снижается трудоемкость этой операции. Так как стержни корпуса состоят из двух частей с возможностью вертикального перемещения одиой части относительно другой, исключается возможность перекрытия нижних патрубков фильтровальными элемеитами при их растяжении, заполнения элементов сгущенным продуктом, приводящего к резкому повыщению давления внутри фильтрующих элементов, их разрыву и остановке фильтра. Выполнение верхней части оси в виде рейки, находящейся в зацеплении с червячным колесом, позволяет автономно при необходимости либо включать, либо отключать от работы отдельные фильтрующие

элементы.

Таким образом, использование предлагаемой конструкции самоочищающегося фильтра позволит увеличить время непрерывной работы фильтра, увеличив тем самым его производительность, улучщить условия эксплуатации путем уменьщения времени обнаружения неисправных элементов и снижения трудоемкости этой операции, снизить материалоемкость фильтра.

Формула изобретения

1 Самоочищающийся фильтр, содержащий корпус с крышкой, вертикально расположенные фильтрующие элементы, посредством патрубков укрепленные в верхней неподвижной и нижней подвешенной трубных досках, цилиндрические обечайки, установленные под верхней и на нижней трубных досках, завихрители в верхних патрубках, имеющих тангенциальные щели для прохода суспензии, штуцера для ввода суспензии и газового потока и отвода отработанного газа, фильтрата и сгущен- ного продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности фильтра улучшения условий эксплуатации и снижения материалоемкости, верхние патрубки выполнены в виде расположенной над верхней трубной доской и выпол- ненной со щелями конической камеры, прикрепленной к меньщему основанию камеры и установленной под верхней доской цилиндрической камеры, фильтр снабжен осью и закрепленным на оси с возможностью 5 вертикального перемещения в конической камере запорным коническим элементом, образующая которого параллельна образующей конической камеры, а диаметр большего основания элемента равен диаметру камеры на уровне вер хнего среза ще- лей укрепленный в нижней части оси за- вихритель расположен в цилиндрической камере под запорным элементом, при этом корпус выполнен в виде стержней, обтянутых пленкой, верхний конец которой при- 5 креплен к цилиндрической обечайке верхней трубной доски, а нижний опущен в цилиндрическую обечайку нижней трубной доски.

2. Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен червячным колесом и jc- 30 тановленной с возможностью взаимодействия с колесом рейкой, прикрепленной к верхней части оси.

3 Фильтр по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что стержни выполнены из двух частей и установлены с возможностью 35 вертикального перемещения одной части относительно другой.

Суспензия

18

Фильтрат

/озобыи потоп

20

Изобретение относится к разделению неоднородных жидких систем, а именно, к устройствам и аппаратам для разделения суспензий, и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности. Использование фильтра позволит повысить производительность, улучшить условия эксплуатации и снизить материалоемкость. В самоочищающемся фильтре верхние патрубки, на которых закреплены фильтрующие элементы, выполнены в виде конической и цилиндрической камер, при этом цилиндрическая камера прикреплена к конической в меньшем основании. Фильтр снабжен осью и закрепленным на оси с возможностью вертикального перемещения в конической камере коническим запорным элементом, образующая которого параллельна образующей конической камеры. К нижней части оси прикреплен завихритель, размещенный в цилиндрической камере под запорным элементом, а к верхней части оси прикреплена рейка, взаимодействующая с червячным колесом. Корпус фильтра выполнен в виде стержней, обтянутых пленкой, верхний конец которой закреплен на верхней обечайки, а нижний опущен в цилиндрическую обечайку нижней трубной доски, при этом стержни выполнены из двух частей и установлены с возможностью перемещения одной части относительно другой. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.