Фильтр для очистки жидкости Советский патент 1992 года по МПК B01D24/46 

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкости от примесей и может использоваться для очистки природных и сточных вод.

Цель изобретения - повышение эффективности работы путем увеличения фильт- роцикла, снижения затрат на очистку жидкости и обеспечения высокого качества ее очистки.

На фиг.1 изображен общий вид фильтра в разрезе, состояние очистки (волокна уложены горизонтально); на фиг 2 - то же, состояние регенерации (волокна свободно свисают); на фиг.З - разрез по А-А на фиг.2.

Фильтр включает корпус 1, с размещенными внутри него по высоте рядами перфорированных неподвижных 2, закрепленных на корпусе перегородок и подвижных 3, закрепленных на валу 4 перегородок. На подвижных 2 перегородках закреплен фильтрующий слой в виде отрезков волокон 5, выполненных, например, из закрепленных одними концами, возможны и другие варианты крепления волокон. Корпус 1 снабжен патрубками подачи 6 и отвода 7 жидкости, причем, первый подсоединен к корпусу тангенциально. Расстояние между неподвижными 2 и ниже расположенными подвижными 3 перегородками уменьшается по мере удаления их от патрубка 6 подачи жидкости. Вал 4, с закрепленными на нем перегородками 3, установлен с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения и вращения при помощи привода. Он выполнен в виде поплавка 8, закрепленного на верхнем торце

J ел ел со XJ

вала 4. Поплавок снабжен лопастями 9, установленными с возможностью фиксированного поворота вокруг горизонтальных осей 10. Приспособления для фиксации на чертежах не показаны. Над подвижными 3 перегородками радиально закреплены стержни 11 с уклоном в сторону периферии этих перегородок. В верхней части корпуса 1 расположено приспособление для регулирования силы сжатия волокон 5. Оно выполнено в виде штока 12, установленного с возможностью вертикального возвратно- поступательного перемещения в полости корпуса 1, Это обеспечивается наличием резьб на штоке 12 и в корпусе 1 (не показано). Вал 4 в нижней части снабжен дополнительным поплавком 13 и направляющими 14, закрепленными на неподвижных перегородках 2. Корпус 1 в нижней части имеет патрубок 15 для отвода промывной воды. Патрубки б, 7 и 15 выполнены с запорно-ре- гулиругащей арматурой 16, 17 и 18. Для выпуска и впуска воздуха на корпусе 1 установлен взнтуз 19. Для контроля давления жидкости в корпусе 1, он снабжен манометром 20.

Фильтр работает следующим образом.

Очищаемая жидкость по патрубку G поступает в корпус 1 и заполняет его. При этом арматура 17 и 18 на патрубках 7 и 15 в положении Закрыто. Уровень воды в корпусе 1 поднимается, и выталкивающие силы, действующие на поплавки 8 и 13, способствуют движению пала 4 с перегородками 3 вверх. При этом жидкость, подаваемая по патрубку 6, подсоединенному к корпусу 1 тангенциально взаимодействуете лопастями 9, закрепленными на поплавке 8. За счет вращательного движения подаваемого потока, поплавок 8 с валом 4 и закроп- ленными на нем перегородками 3 вращаются со скоростью 15-20 об/мин. Скорость вращения регулируется в процессе пусконаладочных работ путем изменения угла наклона лопастей 9 к горизонту. При увеличении этого угла скорость вращения увеличивается, а при уменьшении - уменьшается. В процессе вращения вала 4 с перегородками 4 и стержнями 11, закрепленными на аалу, они вступают в контакт с нижней частью волокон 5, так как одновре- чменно вал 4 с элементами 3 и 11 движется 4 вверх. При этом волокна 5 при помощи стержней 11 формируются по поперечному сечению корпуса 1 в виде организованного горизонтального фильтрационного слоя, в котором волокна соориентирозаны в одном направлении (по ходу вращения стержней 11 и перегородок 3) и образуют однородную структуру без хаотического перемешивания. По мере движения вала 4 вверх слои волокон между перегородками 2 и 3 сжимаются и уплотняются, При выходе поплавка 8 с лопастями 9 из зоны подаваемого потока

с патрубка 6 вращение их резко уменьшается, и уплотнения волокон 5 осуществляется за счет движения перегородок вверх под действием выталкивающей силы на поплавки 8 и 13. Величину сжатия волокон 5 регулируют путем ограничения движения поплавков 8, 13 и перегородок 3, фиксируя их на заданной отметке при помощи штока 12, вследствие этого вращения поплавка прекращается. После фиксации перегородок образуется верхний фильтровальный слой, средний и нижний, в которых размеры пор между волокнами 5 уменьшаются по ходу движения очищаемой жидкости, так как уменьшения расстояния между неподвмжными 2 и ниже расположенными подвижными 3 перегородками сила сжатия волокон 5 увеличивается в этом направлении, Это увеличивает грязеемкость фильтра и способствует увеличению фильтроцикла.

По манометру 20 контролируется заданное давление жидкости в корпусе 1, после чего арматура 17 переводится в положение Открыто и начинается процесс фильтрации жидкости через три слоя волокон 5.

По окончании фильтроцикла фильтр отключается на регенерацию. Арматура 17 переводится в положение Закрыто, а арматуру 18 в положение Открыто. При этом регулируем расход подаваемой жидкости или расход жидкости, которая отводится через патрубок 15, для обеспечения падения давления жидкости в корпусе 1 и снижения уровня жидкости в нем. При этом поплавки 8, 13, вал 4 и перегородки З.движутся вниз, уплотненные волокна 5 разжимаются и происходит вынос загрязнений с их слоев. По мере движения поплавка 8 вниз, он попадает в зону закрученного потока жидкости, поступающего с патрубка б

и начинает вращаться с перегородками 3. Волокна 5, контактируя с стержнями 11 колеблются, что интенсифицирует процесс их регенерации. Для обеспечения равномерности регенерации волокон по всему поперечному сечению корпуса 1, стержни 11 закреплены с уклоном к периферии перегородок и радиально, так как линейная скорость движения стержней на периферии выше, то и интенсивность их воздействия на

волокна там будет выше, чем в центральной части корпуса 1. Закрепление стержней соответствующим образом способствует устранению этого технического противоречия путем уменьшения расстояния между стержнями 11 в центральной части корпуса 1 и

уменьшения времени контакта волокон 5 со стержнями по мере их удаления от центра корпуса в процессе движения элементов 8 и 3 вниз. Одновременно вращение их при этом способствует созданию условий для эффективной регенерации загрузки за счет повышенной турбулентности в регенерирующей жидкости. Промывная вода проходит в данную часть корпуса 1 и отводится через патрубок 18. После регенерации волокон 5 арматура на патрубке 18 переводится в положение Закрыто и уровень жидкости в корпусе повышается и т.д. Вантуз 19 в процессе фильтрации и регенерации выпускает и впускает воздух из корпуса 1.

Выполнение привода в виде поплавка с лопастями обеспечивает управление движением перегородок 3 без энергоемкости привода и исключает необходимость в выдвижном штоке, что существенно снижает высоту фильтра и расход электроэнергии для работы подъемного устройства. Сжатие фильтрующего волокнистого материала перед фильтрованием и расжатие его с од- новременным встряхиванием, осуществля- ется только под воздействием усилий со стороны поплавка и нагнетаемой жидкости.

Установка лопастей с возможностью фиксированного поворота, вокруг горизонтальной оси позволяет регулировать скоро- сть вращения вала с перегородками в пределах оптимальных скоростей их вращения.

Установка на нижнем торце вала дополнительного, поплавка 13 способствует дви- жению вала 4 с перегородками 3 на начальном этапе заполнения корпуса 1 жидкостью с укладкой и сжатием волокон. Величина выталкивающей силы действующей на этот поплавок на заключительном этапе сжатия волокон позволяет создать значительные усилия необходимые для обеспече- ния заданных размеров пор между волокнами.

Таким образом, фильтр для очистки жидкости позволяет повысить эффективность работы путем увеличения грязеемко- сти фильтрующего слоя, обеспечения организации однородной структуры этого слоя, обеспечения повышения интенсивно- сти регенерации слоя волокон по всему поперечному сечению фильтровального слоя, использования неэнергоемкого привода для перемещения и вращения подвижных перегородок, обеспечения регулировки скорости их вращения, обеспечения движения перегородок на начальном этапе заполне ния корпуса жидкостью, позволяет увеличить фильтроцикл, снизить затраты на очистку жидкости и обеспечить высокое качество ее очистки.

Формула изобретения 1. Фильтр для очистки жидкости, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, фильтрующие элементы, выполненные в виде волокон, размещенных между подвижной и неподвижной водопроницаемыми перегородками, установленными по высоте корпуса, при это плотность слоев волокон увеличивается по ходу движения жидкости, штыри и привод, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности очистки жидкости, снижения энергозатрат и повышения эффективности регенерации фильтрующих элементов, подвижные перегородки установлены на валу привода с возможностью периодического вращения, при этом привод выполнен в виде поплавка, закрепленного на верхнем торце вала и выполненного по периметру с лопастями, установленными с возможностью фиксированного поворота вокруг горизонтальной оси, при этом волокна укреплены на неподвижных перегородках, а патрубок подачи жидкости укреплен на корпусе тангенциально в верхней части.

2.Фильтр по п.1,отличающийся тем, что вал снабжен установленными над неподвижными решетками радиально расположенными стержнями с уклоном в сторону периферии перегородок.

3.Фильтр поп.1,отличающийся тем, что он снабжен расположенным в верхней части корпуса приспособлением для регулирования силы сжатия волокон, выполненным в виде штока, установленного с возможностью возвратно-поступательного перемещения в корпусе.

4.Фильтр по п.1, отличающийся тем, что вал имеет в нижней части дополнительный поплавок.

w

-&$

JA

Фиг.1

$

JA%

19

Изобретение относится к устройствам для.очистки жидкости от примесей и может использоваться для очистки природных и сточных вод. Цель - повышение эффективности очистки жидкости, снижения энергозатрат и повышения эффективности регенерации фильтрующих элементов. Фильтр включает корпус 1 с размещенными внутри него по высоте рядами перфорированных неподвижных, закрепленных на корпусе, перегородок и подвижных, закрепленных на вале перегородок. На неподвижных перегородках закреплен фильтрующий слой, выполненный в виде отрезков волокон, закрепленных одними концами, Расстояние между неподвижными и расположенными ниже подвижными перегородками уменьшается по мере удаления их от патрубка подачи жидкости. Вал с закрепленными на нем перегородками установлен с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения и вращения при помощи неэнергоемкого привода. Над подвижными перегородками ра- диально закреплены стержни в сторону периферии этих перегородок. В верхней части корпуса расположено приспособление для регулирования силы сжатия волокон. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. (Л с

Фие.З