Пульсационный фильтр Советский патент 1980 года по МПК B01D29/28 

1

Изобретение относится к фильтро- ванию, а именно к жидкостным пулъсацйонным фильтрам, предназначейным для очистки жидкости в различных отраслях народного хозяйства.

Известны пульсационные фильтры, содержащие фильтровальный патрон, включающий каркас и фильтрующий элемент, пульсационную камеру и ли- ю ни отвода фильтрата 1.

Недостатки устройств заключаются в наличии непосредственного контакта магистрали сжатого воздуха с жидкой фазой суспензии, а также в малой производительности вследствие малой величины движущей силы фильтрования, образуемой гидростатическим давлением столба суспензии над фильтрующими элементами. Кроме того, 20 очистка фильтр1пощего элемента от кека с псмощью сжатого воздуха и резиновой манжеты не эффективна на суспензиях с сильно выраженными адгезионными свойствами. .25

Контакт магистрали сжатого воздуха с анализируемой средой исключен в устройстве,у которого пульсационная камера выполнена из двух сильфонов, установленных 1 оаксиально 121. Регенерация фильтрующего эп&леата в данном устройстве осуществляется обратным потоком фильтрата, что дает преик ущества перед регенерацией воздушным потоком, особенно при фильтровании суспензий, которые при контакте с воздухом выделяют нерастворимые осадки, закрываюцие поры фильтровальных .элементов.

Такого типа пульсационная кЪмера предназначена для использования в фильтровальных патронах с плоским фильтруницим элементом. Производительность этих патронов по фильтрату существенно ниже производительности цилиндрических или конических патронов таких же габаритов в связи с меньшей площгщью фильтрующих элементов .

Указанный недостаток частично устранен в пульсационном фильтре, содержащем каркас с фильтрунядим элементом, линию отвода фильтрата с обратньм клапаном и пульсацнонную камеру с мембраной, установленной с возможностью возвратнр-поступате.пьного движения 3 и 4.

Такая конструкция обладает до.стоинствами устройства 2, но может

быть использована с цилиндрическими или коническими патронами, имеющими большую площадь фильтрующего элемента и, соответственно, большую производительность по фильтрату - по сравйёнию с плоскими.

Однако известное устройство, как и другие, описанные ранее, имеет недостаток, заключающийся в том, что промьшка фильтрующего элемента обратным потоком фильтрата не на всех суспензиях обеспечивает надежную регенерацию. Кроме того, конструкция устройства не обеспечивает равномерной промывки всей поверхности фильтрующего элемента. Если его поры на каком-то участке забились, то количество фильтрата, расходуемое на их регенерацию, уменьшается (уходит в открытые поры других участков),что приводит к еще более интенсивному забиванию пор.

Увеличение эффективности регенерации достигается при деформации фильтрующего элемента, механических его вибрациях, воздействии ультразвуком с одновременной обратной промывкой фильтратом 5, .б и 7, Лучшие результаты достигаются, если при этом происходит и деформация пор фильтрующего элемента 8. При этом деформацию желательно йроизводить равномерно по всей поверхности.

Цель изобретения - повышение эффективности регенерации эластичных фильтрующих элементов пульсационных фильтров,

Поставленная цель достигается тем что пульсационная камера установлена внутри фильтрующего патрона и выполнена в виде чехла из эластичного материала, например резины, с выпуклым дном и переменной по высоте толщиной стенки, увеличивакндейся снизу вверх, а каркаспатрона жестко соединен со сборником фильтрата, внутренняя поверхность которого вы полнена в виде вогнутой чаши с кольцевым запирающим выступом у края, в которой размещено дно пульсацйбнной камеры, . .

На фиг. 1 представлен фильтр, общий вид; на фиг, 2 - разрез А-А на на фиг. 3 - разрез А-А на фиг,1 в момент регенерации; на фиг. 4 - разрез Б-Б ка фиг.З,

Фильтр содержит каркас 1 фильтровального патрона, эластичный фильтрующий элемент 2, охватывающий каркас, сборник 3 фильтрата, соединенны с линией 4 отвода фильтрата через обратный клапан 5 и пульсационную камеру 6,

Каркас 1 выполнен в виде связанных между собой в верхней и нижней частях продольных ребер 7, и снизу он соединен со сборником фильтрата 3, внутренняя поверхность 8 которого выполнена вогнутой, например

в виде чаши, с запирающим кольцевым выступом 9 в верхней части.

Пульсационная камера б установлена внутри фильтровального патрона и выполнена в виде чехла из эластичного материала, например из резины. Нижняя часть (дно) чехла выполнена :выпуклой,. например сферической, а толщина стенок увеличивается снизу вверх. Между внешней поверхностью стенок пульсационной камеры б, внутренней поверхностью фильтрующего элемента 2 и сборника 3 фильтрата имеется зазор, причем минимальная величина его кольцевой щели 10 находится в области кольцевого выступа 9 сборника 3 фильтрата,

Фильтр установлен внутри сосуда 11 с фильтруемой суспензией, Пульсационная камера б соединена с пневматическим пульсатором (на чертеже не показан) через патрубок 12,

При включении пневматического пульсатора (на чертеже не показан) под действием создаваемого им давления сжатого воздуха пульсационная камера б расширяется, заполняя пространство внутри фильтровального патрона и сборника 3 фильтрата. При сбрасывании пульсатором давления воздуха эластичный чехол пульсационной камеры сжимается, создавая в полостях 13 и 14 сборника 3 фильтрата и корпуса фильтровального патрона вакуум.

Начинается процесс фильтрования. Обратный клапан 5 закрывается. Фильтрат поступает.1эчерез фильтрующий элемент 2 и кольцевую щель 10 в полость 13 сборника 3 фильтрата. При этом движущая сила фильтрования складывается из гидростатического давления столба суспензии и вакуума создаваемого пульсационной камерой.

Затем в пульсационную камеру от пульсатора снова подается импульс сжатого воздуха. Чехол камеры деформируется, перекрывая в первую очередь кольцевую щель , 10, имеющую наименьший размер, и разобщает полости 13 и 14. Нижняя выпуклая часть чехла камеры, имеющая наиболее тонкую стенку, расширяется первой и через обратный клапан 5 выдавливает из сборника 3 фильтрата в линию 4 отвода. При расширении верхней части перекрываются зазоры между ребрами каркаса и пульсационной камерой, разделяя тем самЕлм полость 13 на несколько замкнутых объемов 15, каждый из которых заключен между двумя соседними ребрами, участком фильтрующего материала и пульсадионной камерой. ..Под действием сжатого воздуха пульсационная камера продолжает деформироваться снизу вверх, так как толщина ее стенок переменна, и постепенно снизу вверх заполняет образовавшиеся объемы. Фильтрат, находящийся в этих объемах, выдавли вается, через поры фильтрующего элемента, осуществляя его регенерацию. Как только пульсационная камера деформируется настолько, что в нижкей части соприкоснется с фильтрующим элементом, последний начинает деформироваться одновременно с каме рой. Деформируются nopfcJ фильтрующег элемента и одновременно с этим осуществляется их прЬмьлвка обратным током фильтрата. В конце цикла реге нерации пульсационная камера заполняет почти все Объемы 15 и деформирует весь фильтрующий элемент 2. Изобретение обеспечивает более интенсивную регенерацию фильтрующего элемента по сравнению с известны ми. Кроме того, оно исключает образование участков фильтрующего элемента, не подвергаемых регенерации. Формула изобретения Пульсационный фильтр, содержащий ёмкость, фильтрующий патрон включающий каркас, экипированный эластичным фильтровальным материало сборник фильтрата, трубку для отвод фильтрата с обратньа- клапаном и пул сационную камеру, отличающи и с я тем, что, с целью повышения эффективности регенерации фильтровалЬ ного материала, пульсационная камера установлена внутри фильтрующего патрона и выполнена в виде эластичного чехла с выпуклым дном и переменной по высоте ТОЛЩИНОЙ стенки, увеличивающейся снизу вверх, а сборник фильтрата жестко закреплен в нижней части каркаса и выполнен в виде вогнутой чаши с кольцевьнл запирающим выступом у края, в которой размещено дно пульсационной камеры. Источники информации, принятые.во внимание при экспертизе 1.Авторское св-идетельство СССР 454039, кл. В 01 .D 27/12, 1972 . 2.Авторское свидетельство СССР № 421341, кл. В 01 D 33/36, 1972. 3.Авторское свидетельство СССР 461733, кл. В 01 D 35/20, 1971. 4.Авторское свидетельство СССР :| 443293, кл. В 01 D 29/38 1972 (прототип). 5.Патент Франции № 2105570, В 01 D 35/00, 1972. 6. Патент США № 3741389, кл. В 01 D 33/14, 1973. 7.Патент Франции № 2160827, кл. В 01 D 29./00, 1973. 8.Патент США № 3754651, кл. В 01 D 39/02, 1973.

Фиг.