Фильтр для очистки жидкости Советский патент 1991 года по МПК B01D27/02 B01D35/02 

Изобретение относится к фильтрам и может быть использовано в различных системах, предназначенных для очистки загрязненных жидкостей.

Целью изобретения является упрощение обслуживания.

На фиг. 1 показано устройство од- нопружинного фильтра, разрез $ на фиг. 2 - отрезок фильтровальной ленты с отрезком пружины, образованным отбортовкой ленты, изометрия на фиг. 3 - отрезок фильтровальной ленты образованный из ткани, надетой на пружину, изометрия; на фиг. 4 - отрезок фильтровальной ленты, укрепленный на коаксиальных пружинах; на фиг.5 - устройство многослойного фильтра с коаксиально расположенными пружинамиJ на фиг. 6 - разрез А-А на фиг. 5;на фиг. 7 - фильтр с конической пружиной; на фиг. 8 - то же, с коаксиально расположенными пружинами, снабжен ный зерновой фильтровальной загрузкой} на фиг. 9 - фильтр, подготовленный к очистке, изометрия} на фиг.10 - привод вращения, подключенный к патрубку отвода фильтрата; на фиг.11 - пакетный заборный вариант компоновки фильтров} на фиг. 12 - установка фильтра в трубопроводе; на фиг. 13 - фильтр в трубопроводе, поперечный разрез; на фиг. - то же, продольный разрез; на фиг. 15 - фильтр для дренажа земполотна, сечение , на фиг. 16 - схемы деформации пружины фильтра; на фиг. 17 - схема установки и снятия фильтра в варианте приме-) нения к дренажным системам в грун5

0

0

5

0

5

тах; на фиг. 18 - схема установки фильтров совместно с зерновой засыпкой; на фиг. 19 фильтр с трубчатым вариантом исполнения пружины, на фиг. 20 - размещение фильтра в криволинейном канале.

Фильтр устроен следующим образом.

На пружине 1 (фиг. 1), образующей каркас устройства, закреплена винтообразно фильтровальная лента 2. Пружина 1 своим нижним концом жестко соединена с донышком 3, а верхним упирается в крышку , имеющую по оси отверстие 5. Внутрь пружины вставлен патрубок 6 для отвода фильтрата, соединенный с магистралью 7 и имеющий дренажные отверстия 8 для входа фильтрата из внутреннего пространства пружины 1. Нижний конец патрубка 6 соединен разборным соединением 9, состоящим из шайбы 10, приваренной к патрубку, снабженной выступами 11, входящими в углубления 12 донышка 3 для предотвращения поворота шайбы относительно донышка 3. Для герметизации полости установлено упругое уплотнение 13. Патрубок 6 в верхней части проведен через отверстие 5 в крышке k и зафиксирован в осевом расположении посредством шайбы с уплотнительным кольцом 15 и гайки 16, навинченной на резьбу 17, выполненную снаружи патрубка 6. Последний закрыт с нижней стороны еще пробкой 18, вывинчиваемой для очистки патрубка. Гайка 16 и патрубок 6 одновременно образуют винтовой механизм регулировки длины пружины 1. При свинчи10

15

вании гайки 16 расстояние между виг-

ками увеличивается (фиг. 9), что ис- |пользуется для очистки фильтра, а при завинчивании регулируется степень сжатия фильтровальной ленты 2.

Фильтр может непосредственно опускаться в открытое пространство фильтруемой среды 19, либо последняя может поступать в корпус 20. Наличие последнего для фильтра не обязательно

Предусмотрен вариант исполнения каркаса с двумя (и более) пружинами 1, (фиг. 5) коаксиально размещенными одна относительно другой, а также вариант исполнения с пружиной 1 конической формы (фиг,7) с зерновой фильтрующей загрузкой 21.

Предусмотрено многослойное исполнение фильтра с коаксиальными пружи- 20 нами 1, снабженными лентами 2 с размещенной между ними зерновой загрузкой 21 (фиг. 8), исполнение фильтра с размещением его в трубе 22 (фиг;42- . В этом случае механизм регули- 25 ровки длины образован гибкими тягами 23, а фиксация осуществляется фланцами 2 и 25, причем один фланец 25 выполнен съемным с трубного кольца 26, на котором закреплен конец пружины 1. 30

Предусмотрено исполнение пружины 1 из пружинящей полой трубки 27 с отверстиями для прохода фильтрата и промывной жидкости (фиг. 19), раз i Предусмотрены разнообразные варианты исполнения фильтрозапьной ле ты и ее крепления к пружине.

Вариант выполнения фильтровально ленты с отбортовкой (фиг. 2) предназначен для случая применения терм пластичного фильтровального материа ла, сотканного в виде ткани из филь тровальных нитей. В этом случае от- бортовка (0 выполняется заворачива- )нием края ткани и прокатыванием кра

между нагретыми роликами с уплотнение края,причем прокатка выполняется по 1 спиральной траектооии,благодаря чем отбортовка АО принимает на себя рол

пружины 1, и последнюю специально изготавливать не требуется, что упр щает технологию изготовления. Внутренние края ленты могут быть выполнены из распушенной ткани в виде пу ков Ц волокон.

Волоконная ткань может присоединяться путем складывания вдвое с про шивкой k2 (фиг. 3) для надевания на стержень пружины, одной или нескольких (фиг. k).

Предусмотрен вариант исполнения упругого фильтровального материала с осевым чаналом для ввода витой по спирали дренажной трубки 27 (фиг.19) которая играет роль стержня пружины

Для введения внутрь трубы (фиг.12 предусмотрено исполнение ленты тремещенной внутри фильтровальной ленты2 угольного профиля (фир. с жестДля обеспечения центробежной очистки фильтра предусмотрено закрепление патрубка 6 на опоре 28 вращения, на которой закреплен привод вращения в виде электродвигателя 29 на валу 30 которого закреплено зубчатое колесо 31, зацепленное с зубчатым венцом 32, выполненном на фланце 33 патрубка 6.

i

Опора вращения образована присоединенным к магистрали 7 патрубком З1, в который свободно вставлен патрубок 6, имеющий на конце кольцевую проточку 35. Напротив проточки 6 в патрубке ЗА выполнено цилиндрическое отверстие 36 (одно или несколько) для ввода шарика 37. Последний фиксируется шпилькой 38 и выполняет роль шарикоподшипник и, одновременно, запорного замка для взаимной фиксации в продольном направлении патрубков 3 и 6. Герметичность обеспечивает сальниковое уплотнение 39.

40

45

50

55

КИМИ НИТЯМИ.

Для заборных устройств- (фиг. 11) предусмотрено использование фильтров A3 в виде пакета. Каждый фильтр закрепляется на консольном отрезке магистрали 7, снабженном генератором колебаний в виде вибратора kk. Предусмотрено также использование.фильтров A3 в водозаборных устройствах совместно с зерновой фильтрующей загрузкой 21 (фиг. 18).

Предусмотрено использование фильт ров (фиг. 20) в криволинейных трубопроводах А5. Для ввода ь такие трубопроводы предусмотрена установка внутри пружин 1 гибких тяг А6, соеди ненных с концами пружин 1 для ограни чения их предельного удлинения. С внешней стороны имеются свободные концы А 7 для ввода в трубопроводы.

Предусмотрено использование фильт ров в дренажных системах, располагаемых в грунтах А8 (фиг. 17, фиг. 15 При этом в дренажных системах, осна10

15

99512D

i Предусмотрены разнообразные варианты исполнения фильтрозапьной ленты и ее крепления к пружине.

Вариант выполнения фильтровальной ленты с отбортовкой (фиг. 2) предназначен для случая применения термопластичного фильтровального материала, сотканного в виде ткани из фильтровальных нитей. В этом случае от- бортовка (0 выполняется заворачива- )нием края ткани и прокатыванием края

между нагретыми роликами с уплотнением края,причем прокатка выполняется по 1 спиральной траектооии,благодаря чему отбортовка АО принимает на себя роль

пружины 1, и последнюю специально изготавливать не требуется, что упрощает технологию изготовления. Внутренние края ленты могут быть выполнены из распушенной ткани в виде пучков Ц волокон.

Волоконная ткань может присоединяться путем складывания вдвое с прошивкой k2 (фиг. 3) для надевания на стержень пружины, одной или нескольких (фиг. k).

Предусмотрен вариант исполнения упругого фильтровального материала с осевым чаналом для ввода витой по спирали дренажной трубки 27 (фиг.19), которая играет роль стержня пружины 1

Для введения внутрь трубы (фиг.12) предусмотрено исполнение ленты тре0

5

0

5

КИМИ НИТЯМИ.

Для заборных устройств- (фиг. 11) предусмотрено использование фильтров A3 в виде пакета. Каждый фильтр закрепляется на консольном отрезке магистрали 7, снабженном генератором колебаний в виде вибратора kk. Предусмотрено также использование.фильтров A3 в водозаборных устройствах совместно с зерновой фильтрующей загрузкой 21 (фиг. 18).

Предусмотрено использование фильтров (фиг. 20) в криволинейных трубопроводах А5. Для ввода ь такие трубопроводы предусмотрена установка внутри пружин 1 гибких тяг А6, соединенных с концами пружин 1 для ограничения их предельного удлинения. С внешней стороны имеются свободные концы А 7 для ввода в трубопроводы.

Предусмотрено использование фильтров в дренажных системах, располагаемых в грунтах А8 (фиг. 17, фиг. 15), При этом в дренажных системах, осна7169

щенных смотровыми колодцами 49, посредством блоков 50 можно осуществлять смену дренажных трубопроводов, которыми служат фильтры 3-

Фильтр работает следующим образом.

Фильтр, собранный в виде пружины 1 с лентой 2, имеет витки, которые отстоят один от другого на величину шага h,(фиг. 9). Для перевода его в рабочее состояние (фиг. 1) завинчивается гайка 16, и шаг пружины уменьшается до величины h0, обеспечивающей заданный уровень давления в фильтровальной массе ленты 2. При этом пру- жина 1 равномерно распределяет давление по всему объему фильтрующей 1 волоконной массы, которая лриобретает форк-у полого цилиндра. Ввиду того, что фильтровальная лента размещается спирально, внутренняя ее часть оказывается утолщенной, и при сближении витков плотность средней части объема фильтровального цилиндра оказывается большей, чем внешняя, что сеют- ветствует принципу фильтрации: размеры каналов фильтрации должны сужаться для все более тонкой очистки. На внешней части фильтра образуется зубчатый продольный профиль, обеспечи- вающий большую площадь контакта с жидкостью 19. Последняя фильтруется через фильтровальную массу в радиальном направлении, попадает в дренажные отвеостия 8 и далее через канал патрубка 6 попадает в магистраль 7. Отсос фильтрата осуществляется насосами.

Для промывки фильтра он вывинчивается из магистрали и приводится снова путем откручивания гайки 16 в состояние с разведенными витками с шагом h, (фиг. 9). Промывка проводится проточной водой.

При выполнении патрубка 6 на опоре вращения (фиг. 10) снятие фильтра с магистрали необязательно. Он приводится в раскрытое состояние (фиг. 9), затем включается привод 2Э вращения (фиг. 10) и производится центробеж- ная очистка. Электродвигатель является одновременно и генератором колебаний, улучшающим очистку фильтра.

Для более равномерного распределения давления во внутренней части фильтровального цилиндра фильтровальная лента 2 надевается на две коак- сиально расположенные пружины 1 (фиг. 5). Одновременно наличие двух

1

0 5

0

5 д

5

28

пружин обеспечивает более широкий спектр вибраций при подключении к генератору колебаний, что повышает качество фильтрации и ускоряет сам процесс.

Коническая форма фильтра (фиг.7) позволяет исключить сжатие фильтровальной массы между витками пружины. При размещении зерновой загрузки 21 облегчается ее удаление. Одновременно такая форма позволяет путем вибрации предотвратить слеживание загрузки 21 и восстановить ее дренирующие свойства.

Компоновка фильтра с загрузкой 21 между пружинами (фиг. 8) позволяет не только получить заданный режим фильтрации и нужную чистоту очистки, но и получать промежуточный продукт путем введения дренажных трубок в толщу зерновой загрузки. В устройстве достигается удобное освобождение от зерновой загрузки путем раздвижки витков и центрифугирования. Удобство

очистки путем быстрого вращения фильт ра с растянутой пружиной заключается и в том, что можно получить загрязнители в виде плотной массы, удобной для транспортирования. .

В варианте применения фильтра на заборных устройствах (фиг. 11) в комплекте с вибратором М процесс фильтрации может проходить более интенсивно ввиду реализации процесса отряхивания засорителей с внешней поверхности фильтра. Для очистки фильтра после разведения витков вибратор kk (фиг. 9) используется для очистки фильтра. Очистка может производиться той же жидкостью, которая прокачивается в магистраль 7 уже с целью транспортировки/засорителей. Возможна реализация очистки и обратным током жидкости.

Разновидностью заборного варианта использования фильтра является применение его с зерновой загрузкой 21. В этом подварианте фильтрация проходит сначала через зерновую загрузку, а затем через фильтровальный материал фильтра. При этом включение вибратора й обеспечивает создание глубинных вибраций в массе зерновой загрузки 21.

При использовании пружинящей трубки 27 (фиг. 19) для образования пружины 1 последняя используетгя для отвода фильтрата или дг промывки об

ратным током жидкости. Кроме того, через трубку 27 могут подаваться химические компоненты для улучшения процесса фильтрации, например жидкоети-коагулянты.

Предусмотрено применение фильтра в качестве устройства, вводимого для очистки различных каналов и трубопро- водоз.

В варианте применения фильтра в трубе (фиг. 12) для выполнения процесса фильтрации (для жидкостей или газов) устройством регулирокки длины пружины 1 являются гибкие связи 23. С их помощью растягивают пружину 1 и вводят ее в трубопровод 22. Действие фильтра следующее. Вдоль оси трубы пропускается жидкость. При движении по трубе происходит завихрение жидкости и газа. Соответственно, жидкость попадает на фильтрующие ленты 1, где задерживаются частицы, загрязняющие жидкость. Извлечение пружины происходит в обратном поряд- ке. Ввиду возможности осевого изгиба пружины фильтр может вводиться и в криволинейные каналы (фиг. 20).

Применение фильтра возможно и в варианте полного закрытия осевого ка- нала (фиг. 13). В этом случае филь- |трование происходит при винтообраз- ном движении жидкости вдоль фильтровальной ленты.

Фильтр может использоваться в качестве дренажного устройства (фиг.15) Преимущество его в том, что не требуется обсыпка трубы дренирующим зерновым материалом. При этом (фиг. 17)

может быть произведена смена пружин 1. чающийся тем, что он снабжен

45

поскольку при натяжении их диаметр уменьшается (фиг. 16) и они легко извлекаемы. Для этого достаточно присоединить новый фильтр 51 к старому 3, последний вывести через блок 50 в колодец 3, а другой одновременно вводится в канал.

Фильтры, вводимые в различные каналы, предназначены для использований в целях защиты окружающей среды и экологического улучшения существую - 0 щей технологии.

зернистым фильтрующим материалом, расположенным в полости каркаса.

9.Фильтр по пп., о т л .и- чающийся тем, что средство для деформирования пружины выполнено в виде механизма закручивания отно|сительно патрубка для отвода фильт рата.

10.Фильтр по пп. 1-8, о т л и - чающийся тем, что средство для деформации пружины выполнено в виде вибратора.

Формула изобретения

1.Фильтр для очистки жидкости, содержащий каркас, расположенный на нем упругий фильтрующий элемент и установленный по оси каркаса патрубок для отвода фильтрата из его внутренней полости, отличающий- с я тем, что, с целью упрощения обслуживания, каркас выполнен в виде пружины и снабжен средством для ее деформации, а фильтрующий элемент выполнен в виде ленты из пористого материала.

2.Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что лента винтообразно закреплена на витках пружины,

3.Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что пружина имеет цилиндрическую форму.

k. фильтр по п. 1, отличающийся тем, что-пружина имеет коническую форму.

5.Фильтр по п. 1, отличающийся тем, что пружина выполнена в виде отбортовки ленты.

6.Фильтр по пп. 1-1, отличающийся тем, что пружина выполнен из полой трубки с отверстия ми для подачи промывной жидкости и отвода фильтрата.

7.Фильтр по пп. 1-6, о т л и - чающи. йся тем, что каркас снабжен дополнительной коаксиально расположенной пружиной и лента из эластичного пористого-материала рас положена на обеих пружинах.

8.Фильтр по пп. 1-7, о т л и

зернистым фильтрующим материалом, расположенным в полости каркаса.

9.Фильтр по пп., о т л .и- чающийся тем, что средство для деформирования пружины выполнено в виде механизма закручивания отно|сительно патрубка для отвода фильт рата.

10.Фильтр по пп. 1-8, о т л и - чающийся тем, что средство для деформации пружины выполнено в виде вибратора.

5

,c

чъ

I

А-А

фие.6

Фие.1

Изобретение относится к фильтрам для очистки жидкостей и позволяет упростить его обслуживание. Фильтр состоит из каркаса, выполненного в виде пружины 1, на котором винтообразно закреплена лента 2. Образованная фильтровальной лентой 2 и пружиной 1 полость закрыта с торцов кры(и- кой k и донышком 3. .Во внутренней по лости фильтра размещен дренажный па

Фиг. 8

Фиг. 9

XJ

П566Ч1

-л ;TI

У

ЬО

Zka#

47

Фиг. 20