Радиальный фильтр для очистки жидкостей Советский патент 1993 года по МПК B01D24/08 

Изобретение относится к фильтрованию, в частности к технике очистки природ- ных и сточных вод от взвешенных и коллоидных примесей.

Цель изобретения - повышение производительности и получение фильтрата разного качества.

Поставленная цель достигается тем, что фильтр, содержащий корпус, коаксиально размещенные в нем кольцевые фильтровальные камеры с перфорированными стенками и зернистой загрузкой, расположенную ло оси корпуса распределительную камеру, патрубок для отвода фильтрата, присоединенный к боковой стенке корпуса, и промывную систему, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и получения фильтрата разного качества, он снабжен до- лолнительными патрубками-для отвода фильтрата, фильтровальные камеры расположены на расстоянии одна от другой для образования кольцевых камер для сбора фильтрата и к последним подсоединены дополнительные отводящие патрубки.

На фиг. 1 схематически показан общий вид фильтра (продольный разрез); на фиг. 2

- устройство для гашения гидравлических ударов.

Фильтр является многослойным ( в нашем случае трехслойным), имеет радиально- торцевое, от центра к периферии, направление потока осветляемой воды, увеличивающее фильтрующую площадь и имеет несколько, кольцевой формы фильтрующих поясов, разделенных между собой зазорами, являющихся сборниками фильтрата различной степени осветления, позволяющими избирательно производить как отбор фильтрата, так и регенерацию фильтрующего материала, размещенного в отдельных кольцевых фильтрующих поясах.

Фильтр состоит из корпуса 1, внутри которого установлены коаксиально опорные цилиндры 2 и 3, имеющие перфорацию 4 и 5, между которыми уложен фильтрующий зернистый материал 6, образующий фильтро- пояса I, II и III, чередующиеся с приемниками фильтрата 7. В нижней части фильтрующий поясов I, II и III уложен кольцевой дренаж 8, предназначенный для регенерации зернистой загрузки, при помощи задвижек 9, 10, 11., связанный с питающей распределительной гребенкой 12, а при помощи патрубков

t

оэ сЈ

4 VI N

13, связанный с кольцевым дренажем 14, уложенным в нижней части приемников фильтрата 7, которые в свою о ч ередь, при помощи задвижек 15, 16 и 17, связаны с трубопроводами 18 отбора фильтрата. Фильтрующие кольцевые пояса I, II и III в своей верхней части оснащены кольцевыми приемниками 19 промывной воды, которые при помощи задвижек 20, 21 и 22 связаны с гребенкой 23 отвода промывной воды из фильтра. Кольцевые опорные цилиндры 2 имеют перфорацию 4 значительно превышающую высоту уровня загрузки фильтрующего материала 6, а цилиндры 3 имеют перфорацию 5, которая ниже уровня загруз- ки фильтрующего материала б на толщину фильтрующего материала данного пояса. Вертикальная труба 24 подачи исходной воды на фильтр в нижней своей части оснащена устройством 25, заключенным в кожух 26, образующим емкость 27, а верхним своим концом входит в приемник 28, выполняющий функции как питателя ис ходной водой фильтропояса 1, так и гасителя гидравлического удара в момент перевода фильтра с режима регенерации фильтрующего мате- .риала на режим фильтррцикла, который в верхней своей части оснащен вантузом 29, предназначенным для отвода воздуха. Перфорация 4 опорных цилиндров 2, в верхней своей части имеет форму полусфер 30, радиусом, равным толщине фильтрующего пояса, которые образуют кольцевые зазоры 31, отделяющие полость 32 от фильтрующих поясов I, II и 111. В верхней части полостей 7 установлены датчики 33, связанные с блоком активного контроля 34, обеспечивающего автоматическое программное управление технологическим процессом работы фильтра. Система трубопроводов, связан- ных с фильтром оснащена автоматическими задвижками, сблокированными с возможностью перевода на ручное управление и регулировку, которые предназначены: 35, 36 - для исходной, подлежащей осветлению во- ды; 15, 16 и 17 - для отбора фильтрата соответствующей степени осветления; 9, 10 и 11 - для подачи регенерирующей воды на фильтр и 20, 21 и 37 - для отвода из фильтра воды, загрязненной в процессе ре- генерации зернистой загрузки и промывки фильтра.Фильтр работает следующим образом. 1. Цикл фильтрования Подаваемая на фильтр исходная, подлежащая осветлению вода, при открытой за- движ.ке 35, пройдя струйный аппарат 25 с герметически закрытой форка мерой по трубопроводу 24, поступает в приемник 28, откуда нисходящим потоком поступает в кольцевую полость, образуемую внешней стенкой трубы 24 и стенкой внутреннего опорного цилиндра 2, фильтропояса 1. В дальнейшем ъвоем движении, пройдя перфорацию 4, подлежащая осветлению вода, поступает на внешнюю поверхность фильтрующей загрузки 6 как со стороны внешней боковой, так и верхней торцевой поверхностей 30. Пройдя фильтрующую загрузку и перфорацию 5.опорной стенки 3 фильтропояса I, вода, являющаяся теперь уже 1-м фильтратом, поступает в приемник фильтрата 7. При отсутствии, отбора 1-го фильтрата через задвижку 15, в дальнейшем своем движении поток воды, пройдя через перфорацию 4 опорной стенки 2, поступает на внешнюю поверхность фильтрующей загрузки 6, пройдя которую и затем перфорацию 5 опорного цилиндра 3 поступает в приемник 7, 2-го фильтрата. При отсутствии отбора 2-го фильтрата через задвижку 16, в дальнейшем своем движении поток воды, пройдя через перфорацию 4 опорной стенки 2, поступает на внешнюю поверхность фильтрующей загрузки 6 фильтропояса III, пройдя которую и затем перфорацию 5 опорного цилиндра 3 поступаете приемник73-гофильтрата и при помощи задвижки 17 отбирается на нужды потребления.

В процессе цикла осветления фильтра соответствующей степени осветления может отбираться избирательно как через одну из отборных ветвей трубопроводов 18 дренаж 14, так и одновременно из двух или всех трех ветвей.

Так как при прохождении потока освет- .ляемой воды через устройство 25 за счет эжектирующих его свойств, имеющаяся в емкости 27, образуемой кожухом 26 вода засасывается и вместе с потоком подается по трубе 24 в приемную камеру 28, а сама емкость 27, в течение всего фильтроцикла, остается под вакуумом,

2. Цикл регенерации фильтрующего материала и промывки фильтра.

Регенерацию фильтрующего материала 6 может осуществляться как избирательно одного из фильтропоясов, как-то I или И, или 111, или I и II, или II и III, или I и III, так и всех фильтрующих поясов одновременно. При этом открыты задвижки соответствующих линий как-то: 9 и 20 или 10 и 21. или II и 22, или 9, 10 и 20, 21 или 10, 11 и 21, 22 или 9, 11 и 20, 22 или 9, .10. 11 и 20. 21, 22. Все остальные задвижки - закрыты. При открытых задвижках 9 и 20 промывная вода из распределительной гребенки 12. пройдя задвижку 9 поступает в кольцевой дренаж 8, размещенный в l-м фильтропоясе и по патрубку 13 одновременно поступает в приемник 7 1-го фильтрата. В фильтропоясе I восхо- дящим потоком промывной воды фильтрующий материал взвешивается и чао тично, пройдя зазор 31 поступает в полость 32, отмывается от загрязнений. Восходящий поток в кольцевом приемнике фильтрата при этом, проходя через перфорацию 5 опорного цилиндра 3 1-го фильтропояса, отжимает от опорной стенки взвешенные частицы зернистого фильтрующего материала, промывает перфорацию и в смеси с загрязненной водой поступает в кольцевой приемник 19, размещенный в верхней части 1-го фильтропояса и пройдя через задвижку 20 поступает в гребенку 23 и отводится за пределы фильтра. Аналогично вышеописанному осуществляется регенерация фильтрующего материала и фильтропоясов II и III.

Так как при регенерации фильтрующего материала подача исходной воды на фильтр не осуществляется, то за время регенерации из трубопровода 24 часть.воды под действием веса находящейся -в ней столба воды, через кольцевую щель устройства 25 изливается в емкость 27, образуя в приемнике 28 и в трубопроводе 24 пространство, не заполненное водой, чем обеспечивается создание с помощью вантуза 29 воздушного буфера, предотвращающего распространение гидравлического удара на датчики 33, установленные внутри корпуса 1 в кольцевых камерах 7 в момент открытия задвижки 35.

Промывка кольцевой полости 7 прием- никаЗ-го фильтрата осуществляется приоткрытых задвижках 11°и 37, а грязевого пояса, размещенного в нижней части опорного цилиндра 2 при открытых задвижках 35 и 36. При переводе фильтра на автоматический режим управления технологическим процессом осветления по заданной программе, датчики 30, следящие за изменением перепада давления между отдельными фильтропоясами, включаются в блок активного контроля 31, который начинает выполнять функции командоаппарата управляющего работой задвижек.

Предлагаемся техническое решение позволяет:

1. Снизить энергетические затраты и повысить производительность осветлительного устройства за счет более рационального использования фильтрующей поверхности слоев; цикла осветления, исходя из конкретных

требований к фильтрату и избирательных циклов регенерации фильтрующего матери ала.

52. Осуществлять избирателькое освет ление исходной жидкости и возможность совместного или раздельного отбора фильтрата, обеспечивающее его многоцелевое применение.

0 Устройство позволяет программировать и автоматизировать как число работающих фильтропоясов, сочетание избирательного отбора по степени осветления фильтрата, так и режим, периодичность регенерации сло5 ев, в зависимости от изменения характеристики осветляемой воды и требуемого качества фильтрата.

3. Осуществлять избирательную регенерацию каждого фильтропояса по мере его 20 загрязнения, независимо от работы остальных фильтропоясов.

4. Снизить расход фильтрата на нужды промывки фильтра и регенерацию фильтрующего материала, что достигается малой

5 толщиной взвешиваемого слоя зернистой загрузки, относительно ее обьема и неравномерной, наиболее интенсивной подачей промывной воды в зоны зернистой загрузки, прилегающей к стенкам опорных щеле0 вых цилиндров.

Фор мула изобретения 1. Радиальный фильтр для очистки жидкостей, содержащий корпус с днищем, расположенные в нем коаксиально перфорированные

5 цилиндрические перегородки, разделяющие корпус на кольцевые фильтровальные камеры, заполненные зернистой загрузкой и центральную распределительную камеру, патрубок для отвода фильтрата, присоеди0 ненный к боковой стенке корпуса, и промывную систему, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности и получения фильтрата разного качества, он снабжен дополнительными патрубками для

5 отвода фильтрата, при этом фильтровальные камеры расположены на расстоянии одна от другой, и дополнительные патрубки присоединены к днищу в кольцевом пространстве между камерами.

02. Фильтр по п. 1,отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе, он снабжен устройство для гашения гидравлических ударов, выполненным в виде струйного аппарата с герметически за5 крытой форкамерой, установленного в нижней части корпуса по его оси.

Сущность изобретения: в цилиндрическом корпусе радиального фильтра размещена центральная распределительная камера и коаксиально на расстоянии одна от другой кольцевые фильтровальные камеры, заполненные зернистой загрузкой. После каждой камеры установлен патрубок для отвода фильтрата. 1 з.пг ф-лы, 2 ил.