Фильтр для очистки жидкостей Советский патент 1982 года по МПК B01D23/26 

1

j Изобретение относится к области ;очистки жидкостей фильтрованием, в частности, к фильтрам с плавающим гранулированным фильтрующим материалом и может быть использовано дЛя удаления из жидкостей взвешенных и коллоидных примесей.

Известен фильтр для очистки жидкостей, содержащий корпус с днищем, заполненнь(й в средней части плавающим гранулированным материалом, распределительное устройство, установленное над плавающим материалом и образующее в верхней части корпуса с его стенками надфильтровуп часть для аккумулирования промывной жидкости, дренажное устройство, установленное в толще загрузки, с коллектором для отвода фильтрата и устройство сбора промывной воды, расположенное у днища корпуса, с коллектором для отвода промывной жидкости. Этот фильтр из-за совпадения направлений движения .потоков оРрабатываемой и промывной жидкостей (фильтрование происходит в направлении уменьшения крупности гранул загрузки) обладает повышенной грязе емкостью, превышающей грязеемкость r ильтpoв с однородной и двухслойной загрузкам.Кроме того,в данном фильтре не требуется прекращать подачу обрабатываемой жидкости в период промывки. Непрерывное поступление

10 ее в надфильтровую часть корпуса позволяет уменьшить запас промывной жидкости, и, следовательно, высоту фильтра 1 3.

Однако наличие дополнительного

15 элемента конструкции фильтра-дренажного устройства с коллектором отвода фильтрата требует дополнительной задвижки, усложняет эксплуатацию и автоматизацию фильтра. При электри20ческой автоматизации работы фильтра вследствие медленного открь|тия и закрытия задвижек, вывод фильтра на промывку с требуемой интенсивностью и прекращение промывки происходят пос тепенно и значительное количество промывной жидкости из надфильтровой части корпуса вытекает не промывая загрузку. В результате необходимо увеличить запас промывной жидкости, объем надфильтровой части корпуса и продолжительность промывки. Кроме того, применение задвижек с электро-г приводом и специальной аппаратуры дл автоматизации увеличивает строительную стоимость фильтра и эксплуатационные затраты. Необходимо учитывать что электрическая автоматизация не. всегда возможна и целесообразна, нап ример при малой производительности установок. Известен фильтр для очистки жидкостей, содержащий корпус, заполненный плавающим гранулированным матери лом, распределительное устройство, систему труГ) для подачи обрабатывае мой и отвода осветленной жидкости, сифон для отвода промывной жидкости и устройство для переключения фильтра на промывку 2. В этом фильтре трубопровод, подаю щий о6рабатыва,;мую жидкость, и сифон отводящий промывную жидкость, сообщаются. Поэтому, при промывке обрабатываемая жидкость отводится, минуя фильтр, вместе с промывной. В резуль тате увеличивается объем промывных вод после фильтра и снижается его полезная производительность. Кроме того, такое расположение трубопроводов требует устройства сифона больше го диаметра, расчитанного на пропуск суммарного расхода промывной и поступающей на обработку жидкостей. Целью изобретения является сокращение расхода промывной воды. Поставленная цель достигается тем что фильтр для очистки жидкостей, содержащий корпус с плавающей фильтрующей загрузкой, распределительную и дренажную .системы, расположенные соответственно над и под загрузкой, сифон с гидрозатвором для отвода про мывной жидкости и трубопровод для отвода фильтрата, снабжен средством для автоматического переключения режима работы фильтра, трубопровод для отвода фильтрата выполнен в виде сифона с гидрозатвором и воздушной тру кой, один конец которой присоединен к перегибу сифона, а другой - к сред ству для автоматического переключения режима работы фильтра. 764 Кром того, средство для автоматического переключения режима работу фильтра состоит из бачка-гидрозатвора , сифона опорожнения и сифона наполнения, при этом входной конец сифона наполнения установлен в корпусе над распределительной системой, а его выпускной конец, входной конец сифона опорожнения и нижний конец воз,душной трубки расположены в бачкегидрозатворе. При этом перегиб сифона наполнения расположен на отметке максимального уровня жидкости в корпусе фильтра. Перегибы сифонов для отвода фильтрата и промывной жидкости расположены ниже отметки максимального уровня жидкости в корпусе фильтра. На чертеже изображен предлагаемый фильтр для очистки жидкостей. Фильтр содержит корпус 1 с днищем, заполненный плавающим гранулированным материалом 2, распределительное устройство 3, дренажное устройство Ц, трубопровод 5 для отвода фильтрата, выполненный в виде сифона с воздушной трубкой 6 и гйдрозатвором 7, устройство сбора промывной жидкости 8, сифон 9 промывной жидкости 9 с гидрозатвором 10 и.воздушной трубкой 11, конец которой введен в корпус фильтра над распределительным устройством 3. Конец воздушной трубки б помещен в бачок гидрозатвор 12. Бачок-гидрозатвор оборудован сифоном 13 опорожнения и сифоном 1 наполнения, перегиб которого расположен на отметке максимального.уровня жидкости в фильт ре, а входной конец в корпусе фильтра над распределительным устройством Фильтр работает следующим образом. Исходная обрабатываемая жидкость поступает в надфильтровую верхнюю часть корпуса 1 и заполняет его. При достижении жидкостью в фильтре отметки Z трубопровод 5 начинает работать как сифон частично. Полная зарядка сифона происходит через некоторое время, когда воздух из нисходящей ветви .будет полностью удален. Время наступления полной зарядки зависит от расхода воды, подаваемой на фильтр и, частично, от конструкции перегиба сифона. При полной зарядке сифона фильтр выводится в режим фильтрования.

В период режима фильтрования уровень жидкости в бачке-гидрозатворе 12 должен находиться между входным концом воздушной трубки 6 и перегибом сифона 13. К концу периода фильтрования, когда уровень воды в корпусе фильтра достигнет отметки, жидкость по сифону 14 начнет поступать в бачок-гидрозатврр 12 и зарядит сифон 13. Необходимо, чтобы пропускная способность.сифона 13 была больше пропускной способности сифона Т, при этом условии уровень жидкости в бачке-гидрозатворе 12 будет после, зарядки сифона 13 резко понижаться. Последнее приводит к оголению конца воздушной трубки 6 и срыву вакуума 3 сифоне 5, а при наступлении полного опорожнения бачка-гидрозатвора 12и к срыву вакуума в сифоне 13. С этого момента уровень жидкости в бачке повышается до момента включения в работу сифона 9. После этого уровень жидкости в фильтре начинает понижаться Zp gTTZ и, вследствие этого, прекращается поступление воды в бачокгидрозатвор 12.

Установка уровня жидкости в бачкегидрозатБоре 12 между концом воздушной трубки 6 и перегибом сифона 13 в этом случае обеспечивается определенным соотношением диаметров трубки сифона I и сифона 13. а также высотным расположением бачка-гидрозатвора 12.

Величина этого соотношения и высотного расположения бачка-гидрозатвора определяется по известным гидравлическим расчетам в зависимости от конкретных размеров фильтра, его производительности и компановки станции очистки в целом.

Регулирование производительности сифонов k и 13 добиваются на практике установкой шайб на их выпускных концах или изменением величины за1- лубления трубки 6 под уровень в бачке- гидрозатворе 12.

Целесообразно выпускной конец сифона промывной жидкости заглублять под уровень жидкости в гидрозатворе на 100-500 мм больше выпускного конца сифона для отвода фильтрата.

По мере накопления загрязнений в Толще фильтрующего материала и роста гидравлического сопротивления происходит повышение уровня жидкости в фильтре до максимальной емкости жидкость поступает в сифон 14 наполнения и заполняет бачок-гидрозатвор 12. В момент наполнения бачка-гидрозатвора заряжается сифон 13 опорожнения и бачок- гидрозатвор опорожняет ся. При этом конец воздушной трубки 6 оголяется, в нее поступает воздух и срывается вакуум в сифоне 5 для от вода фильтрата, фильтрование прекращается. В результате прекращения движения фильтрационного потока, потери напора в загрузке резко снижаются, уровень жидкости в восходящей ветви сифона 9 отвода промывной жидкости .повышается до перегиба,жидкость поступает в нисходящую ветвь сифона и заряжает его. Тем самым фильтр выводится на промывку. Промывка прекращается, когда уровень жидкости в корпусе фильтра опускается ниже конца воздушной трубки 11, через которую в сифон 9 поступает воздух, срывающий вакуум. Одновременно прекращается подача жидкости сифоном 14 наполнения в бачок-гидрозатвор 12 и уровень жидкости в нем устанавливается между концом воздушной трубки 6 и перегибом сифона 13 опорожнения.

Применение гидравлической автома тизации упрощает эксплуатацию фильт ра.

Использование предлагаемого фильтра для очистки жидкостей позволяет снизить, из-за отсутствия регулирующей и запорной арматуры, капитальные вложения и эксплуатационные затраты.

Формула изобретения

40

1. Фильтр для очистки жидкостей, содержащий корпус с плавающей фильтрующей загрузкой, распределительную и дренажную системы, расположенные

4J соответственно над и под загрузкой, сифон с гидрозатвором для отвода промывной жидкости и трубопровод, для отвода фильтрата, отличающийся тем, что, с целью сокраJ0 щения расхода промывной воды, он снабжен средством для автоматическое го переключения режима работы фильтра, трубопровод для отвода фильтрата выполнен в виде сифона с гидрозатвоJJ ром и воздушной трубкой, верхний конец которой присоединен к перегибу сифона, а нижний - к средству для автоматического переключения режима работы фильтра. 2,Фильтр по п. 1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что средство для автоматического переключения режима работы фильтра состоит из бачка-гидрозатвора, сифона опорожнения и сифона наполнения, при этом входной конец сифона наполнения установлен в корпусе над распределительной системой, а его выпускной конец, входно конец сифона опорожнения и нижний ко нец воздушной трубки расположены в бачке-гидрозатворе. 3.Фильтр поп, 1,отличающ и и с я тем, что перегиб сифона наполнения расположен на отметке 68 максимального уровня жидкости в корпусе фильтра. . Фильтр поп, 1, отличающ и,и с я тем, что, перегибы сифонов для отвода фильтрата и промывной жидкости расположены ниже отметки максимального уровня жидкости в корпусе фильтра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1,Авторское свидетельство СССР S 68224б, кл, В 01 D 23/26, 1975. 2.Жуба М.Г. Фильтры с плавающей загрузкой для сельхозводоснабжения. М,, Колос, 1978, с. 83.