Фильтр Советский патент 1982 года по МПК B01D33/00 

I

Изобретение относится к фильтрованию, а именно к жидкостным фильтрам, яредназначанным для очистки воды от нефтепродукт тон, масел, жиров и может быть использовано, в частности, для очистки льяльных вод на судах и сточных вод на промышленных предприятиях.

Известен фильтр для очистки сточных вод, содержащий перфорированный барабан, транспортную ленту из пенополиуретана, отжимной, валик и впитьшающие валики, разме1иеняы|е внутри барабана 1.

Этот фильтр содержит большое количество движущихся частей и требует периодической регенерации фильтрующей ленты на специальном устройстве.; Устройство не обеспечивает непрерывной регенерации фильтрующего эли мента, а сама конструкция сложна, неудобна в эксплуатации и достаточно громоздк;а.

Наиболее близким к предлагаемому является фильтрующее устройство, в котором предусмотрена периодическая регенерация фильтрующей загрузки. Фильтрующее устройство содержит корпус, заполненный пенополнуре(54) ФИЛЬТР

тановой фильтрующей,загрузкой, устройство для регенерации её с приводом и трубогфоводы для подачи и отведения о апцаемой жидкости. Для регенеращш пенополи фетансвой фильтрующей загрузки предусмотрено отжимное устройство в виде двух вальцов, один из которых перфорирован и снабжен внутренним желобом для сбора отжать1х нефтепродуктов, а второй имеет эластичное покрытие из резины. Фнль-трующая заг()узка п иоднг-.

tO чески выбирается из короба ковшовым элеватором и после отжяма возвращается в ЦСУроб. жим}юе устройство и элеватор смонЫрованы ш тележке,. передвигающейся вдоль короба по его верхней кромке. Этим обеспе1$чивается периодическая регенерация загрузки в устройстае 12}.

Известная конструкция способна работать только в одном режиме - либо 4в1льтрации, либо регенерации, .что требует специалыюго

20 устройства, периодически- меняющего режим работы установки. Из-за 1ромоздкости и болы щого количества подвижных деталей и агрегатов она не может устанавливаться на судах.

39

в ограниченных но объему помещениях и работать в условиях качки. Кроме того, при температурах обрабатываемой жидкости вблизи 0°С возрастает вязкость нефтепродуктов, а эластичность пенополиуретана значительно снижается, что приводит к преждевременному разрушению гранул пенополиуретана при отжиме, в результате чего требуется остановка работы фильтрующего устройства и замена загрузки.

.Целью изобретения являются обеспечение его длительной бесперебойной работы одновременно в режиме фильтрации и регенерации и .упрощение конструкции.

Указанная цель достигается тем, что фильтр включающий корпус, заполненный олеОфильной пористой эластичной загрузкой, устройство для регенерации загрузки с приводом и трубопроводы для подачи и отведения очищаемой жидкости, снабжен установленным - в корпусе с возможностью вращения горизонтальным цилиндром, выполненным с окнами и щелями и гидрофобным антифрикционным покрытием изнутри, а устройство регенерации выполнено в виде герметичного отжимного барабана, размещенного эксцентрично в цилиндре, при этом соотнощение диаметров цилиндра и отжимного барабана составляет 1: (0,30-0,75).

Отжимной барабан снабжен нагревателем и заполнен высококипящей жидкостью.

В качестве антифрикционного гидрофобного покрытия использован промасленный войлок.

Такое конструктивное решение позволяет одновременно производить фильтрацию жидкости через пространство между перфорированным и отжимным барабаном, которое заполнено, например, пенополиуретановыми гранулами, и регенерацию фильтрующей загрузки в йижней части фильтра с выходом отжатых продуктов через щели в нижней части корпуса. Указанное соотношение диаметров перфорированного и отжимного барабанов обеспечивает образование в месте их сближения гидрофобной жидкой пробки, препятствующей проникновению воды в нефтесборник. Той же цели служит антифрикционное покрытие внутренней части корпуса, которое, с одной стороны, обеспечивает свободное вращение перфорированного барабана, а, (j другой стороны, препятствует проникновению нефильтрованной жидкости через зазор между перфорированным барабаном и корпусом к выпускному коллектору. Направление вращения барабанов против движения обрабатываемой жидкости обеспечивает регенерацию наиболее насыщенных продуктами участков фильтрующей загрузки, а скорость вращения выбирается таким образом чтобы она совпадала со скоростью полного насы7074

щсния ТОП5 участка за1;рузкй. копрый пода- ется на отжим. Привод вращ;иелы1ого движения на перфорированный барабан через окна в корпусе с помощью зубчатых колес, помещенных в нефтесборнике, позволяет полностью убрать все подвиж 1ые части внутрь корпуса, что важно при установке фильтра в тесных помещениях судна, особенно в условиях качки, с точки зрения техники безопасности, 0 удобства монтажа и эксплуатации.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.

Устройство включает в себя цилиндрический корпус 1, имеющий на внутренней сторо5 не гидрофобную антифрикционную футеровку 2 (например, из промасленного фетра, войлока и т.п.). Эта же футеровка служит для пропуска нефтепродуктов в нижней части устройства и для обеспечения необходимого ymioj 0 нения между внутренней поверхностью корпуса и вн.ешней поверхностью перфорированного барабана 3. Перфорированный барабан 3 имеет покрытие 4 (внутреннее) из мягкого неплотного материала. Между внутренней поверхно5 стью перфорированного барабана 3 и внепшей поверхностью отжимного барабана 5 располагается олеофильная фильтрующая загрузка 6, способная регенерироваться после отжатия. Для ввода и вывода обрабатываемой воды служат 0 коллекторы 7 и 8 соответственно. В нижней части фильтра расположен нефтесборник 9, в который стекают отжатые продукты. В этом же нефтесборнике помещаются ведущий вал с зубчатыми колесами 10,-вращающийся от электромотора через червячный редуктор (не показаны) или от другого известного двигателя. Для подогрева зоны отжатия отжимной барабан снабжен нагревателем 11 и заполнен вы- . сококипящей жидкостью 12, в качестве которой использовано силиконовое масло. Через щели 13 в корпусе осуществлено зацепление с зубчатыми колесами 10, а через окна 14 внутренняя полость корпуса соединена с коллекторами 7 и 8.

Устройство работает следующим образом. Воду, содержащую жидкие нерастворимые гидрофобные вещества, подают во впускной коллектор 7, откуда она, проходя через окна 14 в гидрофобной футеровке и отверстия в перфорированном барабане 3, попадает в про странство между внутренней поверхностью перфорированного барабана 3 и внепшей поверхностью отжимного барабана 5, заполненное гранулами пёнопрлиуретана, и движется против часовой стрелки (фиг. 1) по направле5 нию к выходному коллектору 8. При этом пенополиуретан сорбирует из воды нефтепродуЛ-ы и постепенно насыщается ими, причем степеньлнасыщения снижается на пути от вход 59 него патрубка 7 и к выходаому 8. Одновременно перфо ированньй барабан 3 приводят во вращение с помощью привода от ведущего вала, имеющего на оси зубчатое колесо 10, зубья которого входят в специальные отверстия перфорированного барабана 3. Последний вращают по часовой стрелке навстречу движению воды, увлекая фильтрующую загрузку, и через нее сообщая вращение отжимному барабану 5. Наиболее насыщенная нефтепродуктами фильтрующая загрузка попадает под отжимной барабан, где ее отжимают до необходимой степени, которую можно регулировать перемещением отжимного барабана вдоль кальной оси с помощью известных конструкций (не показаны). Отжатые нефтепродукты проходят через покрьггае Ф и отверстия перфорированного барабана 3, гиДрофобную футеровку 2 и стекают через щели 13 в корпусе 1 фильтра в нефтесборник 9, откуда затем щх перекачивают в специальную «мкость (не показана). Для улучщения работы отжимного уеягройства, т.е. для придания нефтепродуктам большой текучести, а пенополиуретану большей эластичности и частично для термической десорбции его поверхности, включают нагревательный элемент И известной конструкадш который через теплопроводящую жидкость 112, залитую во внутрь отжимного барабана 5, прогревает зону отжима. Скорость вращения перфорированного барабана и температура тш опроводящей жидкости определяется количеством и качественным составом обрабатываемой жидкости. Подвод питания к нагревательному элемент) II осуществляют через ось 15 охжМй ного барабана 5. Для смены фильтрующей нагрузки и визуального контроля ее состояния в верхней части торцов предусмотрены oidia, закрьшающиеся крышками из прозрачного материала, например закаленного стекла (не показаны). Такое конструктивное решение позволяет соединить в одном компактном агрегате фильт рующее и отжимное устройство и вести процесс фильтрации и регенерации загрузки Не1ферывно и одновременно, убрать во внутрь все подвижные детали. -Компоновка деталей филь7тра предусматривает подачу на отжим только предельно насыщенную нефтепродуктами фильтрующую загрузку с одновременным прогревом зоны отжатия,-что обеспечивает-длительную работу загрузки. Фильтр может работать в широком диапазоне производнтельностей за счет изменения скорости вращетия- i ерфорированного барабана и- варьирования габаритных размеров. Общая компоновка фильтра позволяет ему работать-в условиях качки практически на любом судне. формула изобретения . 1.Фильтр, включающий корпус.- заполненный олеофильной пористой -эластичной загрузкой, устройство для регенеращга загрузки с iq)HBOдом и трубопроводы для. подачи н отведения очищаемой жидкости, отличающ и и с я тем, что, с целью обеспечения-непрерывной и бесперебойной работы фильтра и упрощения его конструкции, он снабжен установленным в корпусе с возможностью вращения горизонтальным цилиндром, выполненным с окнами и щелями и гидрофобньп антифрикционным -покрытием изнутри, а устройство регенерацни выполнено в виде герметичного, отжимного барабана, размещенного эксцентрично в цилиндре, прн этом соотношение диаметров, цилиндра и отжимного барабана составляет 1: (О.ЗСЬО,75). 2.Фильтр по п. I, о т л и ч а ю щ и йc я тем, что отжимной барабан снабжен нагревателем и заполнен высококипящей жидкостью. 3.Фильтр tto П..1, от л и ч а ю щ и йс я тем, что в качестве антяфрикщюшюго гидрофобного локрытия испозпзован промасленный войлок. Истощики информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Японии N 49-22736. 2.Информационный листок N17-660-77. Харьков, ХИНТИ, 1977.