Патронный фильтр Советский патент 1993 года по МПК B01D27/00 

Д н х ч п

Изобретение относится к устройствам я разделения газовых и жидких дисперс- JX систем и может быть использовано в мической, нефтехимической, металлурги- ской, автомобильной и других отраслях юмышленности в основном производстве при гидромеханической очистке сточных д и дымовых газов.

Цель - повышение производительности. счет уменьшения времени регенерации и схода промывочной жидкости или газа.

На чертеже приведен патронный фильтр- разрезе.

Патронный фильтр состоит из каркаса, едставляющего собой установленные

друг в друге телескопически перфорированные гильзы 1 и 2, закрепленные на неподвижной 5 и подвижной 8 крышках.

На внешней гильзе 2 закреплен фильтровальный материал 3 в виде трубчатого эластичного трикотажного полотна. Внутри каркаса осесимметрично установлен перфорированный шток 4, жестко соединенный с нижней неподвижной крышкой 5 и гильзой 1, а в верхней части заканчивающийся плунжером 6. Шток 4 в нижней части заканчивается патрубком 7 для отвода фильтрата. На верхней подвижной крышке 8, жестко соединенной с гильзой 2, снаружи установлен патрубок 9 для подвода промывочной жидW VI

О

со

1СЛ

СА

кости или газа, а внутри осесимметрично закреплен цилиндр 10 с отверстиями 11 в нижней части его боковой поверхности для подачи промывочной жидкости или газа внутрь каркаса.

Патронный фильтр работает следующим образом.

На стадии, фильтрования под действием перепада давления снаружи и внутри корпуса подвижная верхняя крышка 8 вместе с гильзой.2 и цилиндром 10 опускается вниз до упора в плунжер 6. Ячейки трубчатого эластичного трикотажного полотна 3 обра зуют предельна сжатую структуру с минимальной проницаемостью пар, что и требуется для качественного фильтрования. Фильтруемая жидкость, проходя сквозь ячейки фильтровального материала 3, через перфорацию гильз 1 и 2 и отверстия в штоке 4, через патрубок 7 поступает в сборник фильтрата. Уловленные частицы накапливаются в порах фильтровального материала 3 и на его поверхности.

Перед стадией регенерации перекрывается вентиль сборника/фильтрата и откры- вается вентиль подачи промывочной жидкости (или воздуха), которая по патрубку

9поступает в цилиндр 10, заставляя своим давлением на плунжер 6 подниматься подвижную крышку 8 вместе с гильзой 2 отно- сительно гильзы 1. Подъем осуществляется

до тех пор, пока плунжер б н.е окажется в нижнем положении относительно цилиндра ТО. Только в этом .случае после предварительного подъема гильзы 2 относительно гильзы 1, когда фильтровальный материал 3 в виде трубчатого эластичного трикотажного полотна максимально растянут, открываются отверстия 11 в нижней части цилиндра

10и промывочная жидкость или воздух по- ступают внутрь каркаса и через перфорацию гильзы 2 в максимально .растянутые ячейки фильтровального материала 3.

Так как ячейки фильтровального мате- . риала предварительно до попадания в них промывочной жидкости или воздуха-максимально раскрыты, то осадок с них легко смывается, частицы, попавшие в ячейки, также легко удаляются этим потоком жидкости или воздуха. Установка пары плунжер 6 с цилин- дром ТО, имеющим отверстия 1.1 в Нижней части, позволяет не расходовать промывочную жидкость или воздух прежде, чем все ячейки фильтровального материала не будут максимально растянуты. Тому же служит телескопическая установка гильз 1 и 2. Кроме того, в отличие от прототипа, где роль каркаса выполняет пружина, жесткость гильз 1 и 2 не позволяет фильтровальному материалу в режиме фильтрования под давлением фильтруемой жидкости прогибаться между витками пружины, что вызывает растяжение ячеек и ухудшение качества фильтрования.

П р и м .е р. В лаборатории кафедры процессов и аппаратов химических производств был изготовлен патронный фильтр предлагаемой конструкции. Каркас фильтра был выполнен из двух коаксиально установленных друг в друга гильз с наружными диаметрами 40 мм и 38 мм и высотой 80 мм. На наружной поверхности гильзы закреплен фильтровальный материал в виде трубчатого эластичного трикотажного полотна. На штоке был закреплен плунжер диаметром 30 мм и толщинойб мм, а на верхней крышке цилиндр высотой 40 мм, имеющий на боковой поверхности на расстоянии 6 мм от дна восемь отверстий диаметром по 1,5 мм каждое. Проводилось фильтрование 2%-ной суспензии поливинилхлорида в воде под вакуумом 0,1 атм.

После стадии фильтрования на поверхности фильтровального материала образовался осадок толщиной 2 мм. Время фильтрования 600 мл фильтрата составляло 80 с, Стадия регенерации проводилась обратным потоком воздуха при давлении.0,3 атм и под действием этого давления цилиндр поднялся относительно плунжера на 35 мм, растянув на ту же величину фильтровальный материал.

Также при таком растяжении визуально наблюдалось разрушение осадка, а после того, как через отверстия в цилиндре в каркас поступил воздух, все ячейки фильтровального материала быстро освободились от уловленных частиц,

Общее время регенерации составило 10 с, а степень регенерации достигла 92% (степень регенерации определялась как отношение проницаемости фильтровального материала после регенерации и проницаемости исходного фильтровального материала). Эта величина прямо пропорциональна скорости фильтрования чистой жидкости после регенерации к скорости фильтрования исходного фильтровального материала,

Для сравнения аналогичные исследования были проведены на патронном фильтре, выбранном за прототип,

Режим фильтрования был аналогичен описанному выше в предлагаемом технического решения. Режим регенерации заключался в отвинчивании гайки на штоке, позволившей растянуть фильтровальный материал вдоль оси на те же 35 мм. После регенерации в предлагаемой конструкции патронный фильтр самостоятельно после прекращения подачи обратного потока жидкости или газа переходит в рабочее состояние готовности к режиму фильтрования.

Формулаизобретения Патронный фильтр, содержащий каркас, на котором размещен фильтровальный материал .в виде трубчатого эластичного трикотажного полотна и установленное по оси фильтра устройство для регенерации, содержащее пустотелый перфорированный шток, на котором неподвижно закреплена нижняя крышка, а верхняя установлена с

0

возможностью осевого перемещения, отличающийся тем, что устройство для регенерации дополнительно содержит закрепленный на подвижной крышке по оси фильтра полый цилиндр с плунжером, жестко соединенным со штоком, в нижней части на боковой поверхности цилиндра выполнены отверстия, а каркас выполнен в виде двух телескопически установленных перфорированных гильз, из которых нижняя жестко закреплена на неподвижной крышке, а верхняя на подвижной крышке.

V .