Фильтр-сгуститель Советский патент 1991 года по МПК B01D35/22 B01D37/02 

1

(21)4765589/26

(22)05.12.89

(46) 23.09.91. Бюл. №35

(71)Белорусский технологический институт им. С.М.Кирова

(72)И.М.Плехов, В.А.Бобрович, A.M.Волк и В.Н.Гуляев

(53)66.067.324 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 1153954,кл. В 01 D 37/00, 1983.

Авторское свидетельство СССР № 1282876. кл. В 01 D 35/22,1985.

(54)ФИЛЬТР-СГУСТИТЕЛЬ

(57)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 степень сгущения, расширить диапазон работы и улучшить условия эксплуатации. Фильтр-сгуститель, содержащий корпус с вертикальными фильтрующими элементами, закрепленными посредством верхних и нижних патрубков на трубных досках, снабжен изогнутыми трубами, прикрепленными к нижним патрубкам и тангенциальным отверстиям наружных Цилиндрических обечаек соседних фильтров, дополнительными штуцерами подачи газового потока и трубопроводом, установленными в нижней части изогнутых труб, и задвижками, установленными на дополнительных штуцерах и трубопроводе. 1 ил.

-у

И

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,

Целью изобретения является повышение степени сгущения, расширение диапазона работы и улучшение условий эксплуатации.

На чертеже представлен общий вид фильтра-сгустителя.

Фильтр содержит корпус 1 со штуцером 2 отвода фильтрата. Верхней частью корпус 1 соединен крышкой 3, имеющей сверху штуцер 4 подачи газового потока, а сбоку по касательной установлен штуцер 5 подачи

суспензии. Внутри корпуса 1 имеются фильтрующие элементы 6, 7, 8. которые нижним концом крепятся на патрубках 9, жестко закрепленных на нижней трубной доске 10 и имеющих в нижней части штуцера отвода концентрата 11, а верхним концом - на патрубках 12 с тангенциальными щелями, жестко закрепленными в верхней трубной доске 13. В верхней части первого по ходу движения суспензии патрубка 12 установлен завихритель 14, последующие патрубки 12 заглушены сверху и снабжены соосно установленными наружными цилиндрическими обечайками 15, 16 с тангенциальным отверстием 17 на боковой поверхности, которое посредством изогнутых труб 18, 19 соединено с выходом нижнего патрубка 9

С Ч 00

sO

предмдущего фильтрующего элемента и отверстиями 17. Изогнутые трубы 18,19 в нижней части снабжены штуцерами 20 для подачи дополнительного газового потока, задвижками 21, 22 и трубопроводом 23 с задвижкой 24.

Фильтр работает следующим образом.

Исходная суспензия через тангенциальный штуцер 5 подается на верхнюю трубную доску 13 в копм лвой канал, образованный патрубком 12 и крышкой 3, затем через тангенциальные щели патрубка 12 в виде закрученной пленки поступает на внутреннюю поверхность фильтрующего элемента 8, стекает по ней, разделяясь на фильтрат, кото- рый, пройдя через стенку фильтровального элемента 8, собирается на нижней трубной доске 10 и выводится через штуцер 2, и сгущенный продукт, который, стекая вниз через патрубок 9, поступает в изогнутую трубу 19 и далее через тангенциальное отверстие 17 в обечайке 15 подается на верхнюю трубную доску 13 в кольцевое пространство, образованное обечайкой 15 и пагрубком 12, и далее через тангенциаль- ные ii/зли в виде пленки поступает на внутреннюю поверхность фильтрующего элемента 7, стекает вниз, при этом отделяется еще часть жидкой фазы, которая удаляется из фильтра через штуцер 2, а более концентрированная суспензия через патрубок 9, задвижку 21, изогнутую трубу 18 и тангенциальное отверстие 17 в обечайке 16 поступает в кольцевое пространство между обечайкой 16 и пчгрубком 12 и далее через тангамциальные щели в виде пленки на внутреннюю поверхность фильтрующего элемента 8, где происходит окончательное отделение жидкой фазы, которая, стекяя по наружной поверхности фильтрующего эле- мекта 8, собирается на трубной доске 10 к выводится через штуцер 2 из фильтра, а концентрат отводится через штуцер 11. Одновременно с подачей суспензии в фильтр подается газовый поток через штуцер 4, проходит завихритель 14 и, приобретая вращательное движение, поступает на внутрен- нюю поверхность фильтровального элемента 6. Скорость газового потока значительно выше скорости движения пленки суспензии и он за счет касательных напряжений воздействует на пленку, увеличивает скорость ее движения и, тем самым , исключает отложение твердых частиц на фильтровальной поверхности, обеспечивая работу фильтра в режиме самоочистки. Кроме того, образование закрученного движения газожидкостного потока приводит к возникновению центробежной силы, содержащей пай шенное давление у стенок фильтровального элемента б, которое совместно с избыточным давлением, образованным за счет потери напора при движении газового потока вдоль фильтрующего элемента, является движущей силой процесса разделения суспензии и способствует увеличению скорости фильтрования. Пройдя элемент 6, газовый поток вместе со сгущенным продуктом подается последовательно на фильтровальные элементы 7, 8 и выводится из фильтра совместно с концентратом через штуцер 11 фильтрующего элемента 8. Для подачи сгущенного продукта на разделение в последующие фильтрующие элементы 7, 8 и т.д, пои недостаточности основного газового потока в нижней части изогнутых труб 18, 19 предусмотрены штуцера 20 для подачи дополнительного газового потока.

При необходимости замены вышедшего из строя любого фильтрующего элемента фильтра-сгустителя, либо получения достаточной степени концентрации предусмотрена автономная работа фильтра-сгустителя на одном, двух, трех и т.д. фильтрующих элементах, т.е. значительно расширяется диапазон работы фильтра и улучшаются условия его эксплуатации. Так, при закрытых задвижках 22 и 24 работает фильтрующий элемент 6, при закрытых задвижках 21 и 24 и первого по ходу движения суспензии штуцера 11 и открытой задвижки 22 работают элементы 6, 7, 8 и т.д. Кроме того, при закрытых задвижках 22, 21 и соответствующих штуцеров 11 и при открытии задвижки 24 с помощью дополнительного трубопровода 23 работают элементы 6 и 8 и т.д.

Благодаря тому, что последующие патрубки заглушены сверху совместно с соосно установленными наружными цилиндрическими обечайками с тангенциальными отверстиями на боковой поверхности, которые госредством изогнуты ; труб соединены с выходом нижнего патрубка предыдущего фильтрующего элемента, появляется возможность, не увеличивая высоты фильтрз, значительно увеличить время пребывания суспензии на фильтрующей поверхности, т.е. удлинить путь прохождения пленки суспензии вдоль фильтрующей поверхности, а следовательно, повысить степень сгущения. Для подачи концентрата на дальнейшее сгущение в последующий фильтрующий элемент в нижней части изогнутых труб предусмотрены штуцера подачи дополнительного газового потока. С целью предотвращения образования застойных зон в пространстве между верхним патрубком и соосно установленной цилиндрической обечайкой, где возможно расслоение сгущенной суспензии, она подается тангенциально и в это пространство, при этом также снижаются энергетические затраты на закручивание газожидкостной системы при поступлении в фильтрующий элемент. Система задвижек и дополнительный трубопровод позволяют значительно расширить диапазон работы фильтра-сгустителя, т.е. появляется возможность получить практически любую необходимую степень сгущения, включая в работу необходимое количество фильтрующих элементов, причем компоновка элементов может быть самой различной.

Невысокий фильтр-сгуститель более удобен в обслуживании, упрощаются операции по установке и замене фильтрующих элементов. Кроме того, предлагаемая конструкция позволяет, не останавливая работы всего фильтра-сгустителя, производить ремонт и замену отдельных фильтрующих элементов, что также улучшает условия его эксплуатации.

Таким образом, предлагаемая конструкция фильтра-сгустителя позволяет повысить степень сгущения, расширить диапазон работы и улучшить условия эксплуатации.

Формула изобретения

Фильтр-сгуститель, содержащий корпус с крышкой, вертикальные фильтрующие

элементы, укрепленные посредством верхних и нижних патрубков на трубных досках, тангенциальные щели в верхних патрубках, завихритель, штуцера для ввода суспензии и газового потока и отвода фильтрата, газового потока и концентрата, отличающийся тем, что, с целью повышения степени сгущения, расширения диапазона работы и улучшения условий эксплуатации, завихритель расположен в. первом по ходу движения суспензии верхнем патрубке, последующие верхние патрубки выполнены заглушенными и снабжены наружными цилиндрическими обечайками с тангенциальными отверстиями на боковой поверхности.

фильтр снабжен изогнутыми трубами, прикрепленными соответственно к нижним патрубкам и отверстиям обечайки соседних Фильтров, дополнительными штуцерами подачи газового, потока и трубопроводом,

прикрепленными к нижней части изогнутых труб, и задвижками, установленными на дополнительных штуцерах и трубопроводе.

l/ffJO&sV

лат0х

21

П

k , Концентрат 20