Установка для фильтрования суспензий Советский патент 1992 года по МПК B01D29/62 

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензии с использованием пористых перегородок и может быть использовано в микробиологической, химической, пищевой и других отраслях промышленности.

Известны установки для фильтрования суспензий, содержащие в качестве фильтрующих элементов цилиндрические патроны, установленные на трубопроводах, по которым прокачивается суспензия.

Недостатком известных установок является низкая производительность из-за непроизводительных затрат рабочего

времени на периодическую регенерацию фильтрующих элементов

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению (прототипом) является установка для фильтрования суспензии, содержащая емкость для суспензии с технологическими патрубками,установленный на ее выходе циркуляционный насос, подключенный к входу блока трубчатых фильтрующих элементов, выход которого соединен с емкостью для суспензии, сборник фильтрата и устройство для генерирова- н и я пульсаций потока суспензии в фильтрующих элементах, размещенное между емкостью для суспензии и блоком фильтрующих элементов. Устройство для генерирования пульсации потока состоит из пневматических клапанов и командного устройства, обеспечивающего их импульсный режим работы, что позволяет генерировать пульсации потока суспензии в трубчатых Фильтрующих элементах и препятствует осаждению твердой фазы на их поверхности

Недостатками известной установки (прототипа) является недостаточно высокая производительность и стабильность фильтрования При прохождении суспензии по соединенным последовательно трубчатым фильтрующим элементам скорость потока снижается в уменьшающем объеме фильтруемой среды Это приводит к уменьшению интенсивности пульсаций потока и частичному осаждению твердой фазы на фильтрующих поверхностях. Кроме того, поддержание пульсационного режима в потоке за счет поочередного переключения пневмоклапанов с помощью командного устройства достаточно сложно в конструктивном отношении и не обеспечивает эффективного использования энергии гидроудара в потоке для поддержания интенсивных вибраций фильтрующих элементов

Целью изобретения является повышение производительности и стабильности фильтрования, а также упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что в установке для фильтрования суспензий, содержащей емкость для суспензии с технологическими патрубками, установленный на ее выходе циркуляционный насос, подключенный к входу блока трубчатых фильтрующих элементов, выход которого соединен с емкостью для суспензии сборник фильтрата и устройство для генерирования пульсаций потока суспензии в фильтрующих элементах, размещенное между емкостью для суспензии и блоком фильтрующих элементов, согласно изобретению, фильтрующие элементы подключены параллельно один другому в блоке, соединенном с магистралями установки с помощью гибких шлангов и подвешенном в сборнике фильтрата на эластичных опорах, а устройство для генерирования пульсаций включает в себя два установленных на входе и выходе блока фильтрующих элементов клапана, при этом клапаны смонтированы с возможностью их

0 поочередного срабатывания для создания пульсаций в потоке суспензии, проходящей через фильтрующие элементы

На чертеже показана схема предлагаемой установки.

5Установка для фильтрования суспензий

содержит емкость 1 для суспензии с технологическими магистралями патрубками 2 подвода суспензии 3 и 4-подвода сгущенной суспензии на рециркуляцию 50 вывода осадка, 6-отводз суспензии к циркуляционному насосу 7 Циркуляционный насос 7 подключен к входу блока 8 трубчатых фильтрующих элементов 9 Выход блока 8 соединен с емкостью 1 для суспензии

5 Блок 8 размещен в сборнике фильтрата 10 с патрубком 11 для его отвода Устройство для генерирования пульсации потока суспензии в фильтрующих элементах 9 размещено между емкостью 1 для суспензии и

0 блоком 8 фильтрующих элементов 9 Фильтрующие элементы 9 подключены параллельно один другому в бпоке 8 Блок 8 соединен с магистралями установки с помощью гибких шлангов 12 и подвешен в

5 сборнике фильтрата 10 на эластичных опорах 13. Устройство для генерирования пульсаций включает в себя два установленных на входе и выходе блока 8 фильтрующих элементов 9 клапана 14 и 15 (тарелочных,

0 пластинчатых, шариковых и т п) Клапан 14 и 15 смонтированы с возможностью их поочередного срабатывания для создания пульсации в потоке суспензии, проходящей через фильтрующие элементы 9 Клапан 14

5 установлен в магистрали, соединяющий выход блока 8 с емкостью 1 для суспензии, а клапан 15 подключен к входу блока 8 параллельно магистрали, соединяющей этот вход с емкостью 1 для суспензии

0Установка работает следующим образом.

Суспензия подается в емкость 1 через патрубок 2, а из нее через патрубок 6 насосом - в фильтрующие элементы 9 Жидкая

5 фаза суспензии фильтруется через пористые стенки трубчатых элементов 9 и собирается в сборнике фильтрата 10, откуда выводится через патрубок 11. Твердые частицы, увлекаемые потоком суспензии, непрерывно циркулируют сгущаясь в

уменьшающемся объеме фильтруемой суспензии. Прошедшая цикл фильтрования сгущенная суспензия через патрубки 3 и 4 сливается в емкость 1, а из нее насосом 7 снова подается на рециркуляцию в фильтрующие элементы 9. Сгущенная масса суспензии (осадок) периодически выводится из нижней части емкости 1 через патрубок 5. .Осаждению твердой фазы на внутренней поверхности фильтрующих элементов 9 препятствует пульсационно-турбулентный режим, создаваемый в потоке суспензии, прокачиваемой через эти фильтрующие элементы. Параллельное подключение фильтрующих элементов 9 в блоке 8 обеспечивает постоянную высокую скорость потока в них, что способствует эффекту гидродинамической очистки поверхности фильтрующих элементов. При включении насоса 7 суспензия, проходя внутренние полости фильтрующих элементов 9, через открытый клапан 14 сливается в емкость 1. При этом под действием давления суспензии клапан 14 закрывается и в питающей магистрали, включая и внутренние полости элементов 9, происходит гидравлический удар, сопровождающийся резким повышением давления. Под действием этого давления происходит открытие клапана 15 и суспензия, теперь уже через клапан 15, сливается в емкость 1.

Происходящее при этом падение давления в питающей магистрали, включая и внутренние полости элементов 9, вызывает. в свою очередь, открытие клапана 14, а клапан 15 закрывается. Система возвращается в исходное состояние и пульсационный цикл повторяется, при этом обеспечивается поочередное автоматическое срабатывание клапанов 14 и 15. Для поддержания стабильности частоты пульсаций потока в полостях фильтрующих элементов 9, на входе в блок 8 обеспечивается постоянство гидродинамического напора суспензии, подаваемой насосом 7 из емкости 1. Стабильность давления на входе в насос 7 обеспечивается поддержанием постоянного уровня суспензии в емкости 1 с помощью, например, поплавкового регулятора уровня (на фиг. не показан).

Таким образом в системе реализуется автоматически поддерживаемый пульсационно-турбулентный режим, препятствующий осаждению твердой части суспензии на внутреннюю поверхность фильтрующих элементов 9. Происходящие при этом гидроудары вызывают вибрации блока 8 фильтрующих элементов 9, что способствует

исключению популяризационных явлений пои фильтровании. При этом обеспечивается высокая интенсивность вибраций блока 8, т.к. он подключен к остальной части установки с помощью гибких шлангов 12 и установлен в сборнике 10 на эластичных, например, пружинных, опорах 13. Вибрации фильтрующих элементов 9 и пульсации потока в их внутренних полостях препятствуют осаждению твердых частиц на фильтрующих поверхностях в процессе фильтрации. В результате этого повышается производительность фильтрования и обеспечивается его стабильность во времени, т.к. исключается забивание пор фильтрующих элементов и связанное с этим падение пропускной способности пористых стенок. Кроме тете, в предлагаемой установке отсутствует необходимость в специальном командном устройстве для управления переключением клапанов, т.к. под воздействием напора суспензии происходит их автоматическое срабатывание, в результате чего реализуется режим течения, сопровождающийся непрерывно повторяющимися в неизменной частотой гидроударами в потоке, прокачиваемом через внутренние полости фильтрующих элементов. В результате этого упрощается конструкция установки, снижается ее стоимость и облегчается техническое обслуживание и эксплуатация участка фильтрования технологической линии.

Формула изобретения

Установка для фильтрования суспензий, содержащая емкость для суспензии с технологическими магистралями, установленный на входе емкости циркуляционный насос, соединенный с входом блока трубчатых фильтрующих элементов, выход которого соединен с емкостью для суспензии, сборник фильтрата и устройство для генерирования пульсации потока суспензии, размещенное между емкостью для суспензии и блоком фильтрующих элементов, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью повышения производительности установки, стабильности фильтрования и упрощения конструкции, фильтрующие элементы в блоке подключены параллельно, при этом блок соединен с магистралями установки посредством гибких шлангов и установлен в сборнике на эластичных опорах, в устройство для генерирования пульсаций выполнено в виде установленных на входе и выходе

блока фильтрующих элементов клапанов, смонтированных с возможностью их поочередного срабатывания.

k

Изобретение относится к устройствам для разделения суспензий с использованием пористых перегородок и может быть ис- пользовано в микробиологической, химической, пищевой и других отраслях промышленности. Целью изобретения является повышение производительности и стабильности фильтрования, а также упрощение конструкции. Установка для фильтрования суспензий содержит емкость 1 для суспензии с технологическими магистралями патрубками 2 - подвода суспензии, 3 и 4 - подвода сгущенной суспензии на рециркуляцию, 5 - вывода осадка. 6 - отвода суспензии к циркуляционному насосу 7. Циркуляционный насос 7 подключен к входу блока 8 трубчатых фильтрующих элементов 9. Выход блока 8 соединен с емкостью 1 для суспензии. Блок 8 размещен в сборнике фильтрата 10 с патрубком 11 для его отвода. Устройство для генерирования пульсаций потока суспензии в фильтрующих элементах 9 размещено между емкостью 1 для суспензии и блоком 8 фильтрующих элементов 9. Фильтрующие элементы 9 подключены параллельно один другому в блоке 8. Блок 8 соединен с магистралями с помощью гибких шлангов 12 и подвешен в сборнике фильтрата 10 на эластичных опорах 13. Устройство для генерирования пульсаций включает з себя два установленных на входе и зыходе блока 8 фильтрующих элементов 9 клапана 14 и 15 (тарелочных, пластинчатых, шари- коаых и т.п). Клапаны 14 и 15 смонтированы с возможностью их поочередного срабатывания для создания пульсаций Б потоке суспензии, проходящей через фильтрующие элементы 9. Клапан 14 установлен в магистрали, соединяющий выход блока 8 с емкостью 1 для суспензии, а клапан 15 подключен к входу блока 8 параллельно магистрали, соединяющей этот вход с емкостью 1 для суспензии. 1 ил. сл 1C vi о ю о ю