Патронный фильтр Советский патент 1980 года по МПК B01D27/12 

(54) ПАТРОННЫЙ ФИЛЬТР

Предполагаемое изобретение относится к конструкции патронных фильтров и может быть использовано для сгущения жидких радиоактивных отходов атомных электростанций (АЭС) перед их захоронением. Захоронение жидких радиоактивных отходов на атомных электростанциях - мера временная и ненадежная, требуюидая специальпых хранилищ больших Объемов. Надежнее и экономичнее осуществить захоронение радиоактивных отходов в сгущенном или в сухом виде.

В настоящее время на всех атомных электростанциях используются фильтрующие материалы: ионообменные смолы, фильтроперлит, сульфоуголь. Он.и в виде пульп с содержанием твердого до 15 г/л направляются в хранилища жидких отходов (ХЖО). В ХЖО пульпы отстаиваются, а вода декантируется. Таким образом, пульпа в ХЖО сгущается до 50 г/л. Для уменьщения 0|бъемов радиоактивных отходов, идущих на захоронение, необходимо получать осадки малой влажности.

Патронный фильтр должен обеспечить фильтрацию взвешенных частиц размером до 2-5 мкм (в основном от продуктов коррозии), так как фильтрат вновь возвращается в контуры АЭС или идет на упаривание. Такая степень очистки достигается

только при фильтровании на фильтрах с предварительно нанесенным слоем из вспомогательного фильтрующего материала (например, диатомита, перлита и др.).

Известен фильтр, содержащий корпус, Внутри которого на вертикальном валузакреплен диск с фильтрующей повёрхностью 1.

Недостатком данной конструкции яв- ляется то, что осадок удаляется за счет

10 центробежной сильт и перемещается вдоль фильтрующей перегородки. В этом случае значительно затрудняется сброс осадка , а регенерация фильтрующей перегородки

15 возможна только путем растворения осадка, что значительно увеличивает количество радиоа,ктивных отходов. Кроме того, сложная конструк ция фильтра требует периодического обслул ивания, что невозможно в условиях обезвоживания радиоак20тивных отходов, где доступ к аппаратам ограничен.

Известен патронный фильтр, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, закрепленный в верхней части корпусап6

25 его оси цилиндр, размещенный коаксиально в корпусе фильтрующий элемент, уста-, новленный с возможностью перемещенияв. вертикальном направлении внутри корпуса,

30 по его оси, устройство для очистки, выпо.лненное в виде патрубка с диском, закрепленным на рабочем его конце, поршень, установленный в цилиндре и соединенный с патрубком 2.

Недостатком известного фильтра является то, что фильтрующая поверхность не регенерируется. Кроме того, наличие эластичного поршня (диафрагмы) усложняет конструкцию, а в фильтрах, предназначенных для фильтрации радиоактивных пульп, применение диафрагмы недопустимо, так как под действием радиационного поля резиновые и полимерные материалы быстро разрушаются.

Целью настоящего изобретения является повьЕшение эффективности регенерации фильтрующего элемента.

Указанная цель достигается тем, что в верхней части патрубка под поршнем выполнены отверстия, соединяющие патрубок с :циливдром, а диск выполнен полым с кольцевой сопловой щелью.

На фиг. 1 изображен разрез фильтра; на фиг. 2 - сечение Л-А фиг. 1; на фиг. 3 - сечение -Б фиг. 1.

Фильтр , состоит из вертикального цилиндрического корпуса 1, закрепленного в верхней части корпуса ло его оси цилиндра 2, размещенного коаксиально в корпусе фильтрующего элемента 3, установленного с ВОЗМОЖНОСТЬЮ перемещения в вертикальном направлении внутри корпуса по его оси, устройства для очистки, выполненного в виде патрубка 4 с диском 5, закрепленным на рабочем его конце, поршня 6, установленHOiro в цилиндре и соединенного с патрубком. В верхней части патрубка под поршнем выполнены отверстия 7, соединяющие патрубок с цилиндром, а диск выполнен полым с кольцевой сопловой щелью 8. Фильтр снабжен щтуцерами 9 для входа и 10 выхода пульпы и штуцера 11 выгрузки осадка Шлама. В нижней части цилиндра размещен щтуцер 12 для пода-чи сжатого газа, а над поршнем расположен щтуцер 13 для опвода сжатого газа. Поршень и диск снабжены уплотнениями 14.

Фильтр работает следующим образом.

В корпус } через щтуцер 9 подается на фильтрацию суспензия, при этом диск 5 находится в нижнем положении. Фильтр проходит внутрь фильтрующего элемента 5 и через щтуцер 10 выходит нз фильтра, осадок при этом остается на фильтрующей перегородке фильтрующего элемента 3. После достижения определенного перепада давления на фильтрующей перегородке фильтрация прекращается, осадок сдувается -с фильтрующей перегородки и через штуцер 11 выгружается из корпуса / фильтра. Эта операция проводится следующим образом. Перед началом отдувки и выгрузки осадка, когда диск 5 находится в нижней части фильтрующего элемента 5, в цилиндр 2 через щтуцер 12 подается сжатый воздух, который давит на порщень 6, заставляя его подниматься вверх. Предварительно В веденный сжатый .зоздух из верхней полости цилиндра 2, расположенной над порщнем 6 через штуцер 13, обладающий для плавного хода порш-ня 6 ловышенным сопротивлением, удаляется -из дилиндра 2. Одновременно сжатый воздух через отверстия 7 проходит в патрубок 4 и через

сужающуюся сопловую щель S .диска 5 с больщой скоростью направляется на внутреннюю поверхность фильтрующей перегородки, проходя через которую отдувает осадок и регенерирует фильтрующую перегородку. Отдутый осадок выгружается из фильтра через штуцер //. После выгрузки осадка из фильтра цикл фильтрации повторяется. Диск 5 возвращается в исходное положение (нижнее) сжатым воздухом, который подается через штуцер 13 в цилиндр 2.

Применение описанного выше фильтра для сгущения радиоактивных отходов АЭС позволяет получить суспензию с соотношением твердого (Т) к жидкому (Ж) Т : Ж 1:1 (отношения весовые), т. е. при сгушении на предлагаемом фильтре объем отходов уменьшается лример-но в 20 раз. Благодаря сгущению пульп требуется значительно меньщий объем ХЖО, это приводит к значительной экономии (примерно в 20 раз) капитальных затрат на строительство хранилищ жидких отходов. Площади, занимаемые хранилищами, уменьщаются, кроме

того, гарантируется надежность захоронения и уменьщается вероятность загрязнения окружающей среды радиоактивными отходами.

Формула изобретения

Патронный фильтр, содержащий вертикальный корпус, закрепленный в верхней части корпуса по его оси цилиндр, размещенный коаксиально в корпусе фильтрующий элемент, установленный с возможностью перемещения в вертикальном направлении внутри корпуса по его оси, устройство для очистки, выполненное в виде

патрубка с диском, закрепленным на рабочем его конце, порщень, установленный в цилиндре и соединенный с патрубком, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности регенерации фильтрующего элемента, ,в верхней части патрубка над поршнем выполнены отверстия, соединяющие патрубок с цилиндром, а диск выполнен полым с кольцевой сопловой щелью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

ID

if

A - A