Пульсационный фильтр-сгуститель Советский патент 1982 года по МПК B01D29/38 

Изобретение относится к устройствам для фильтрации и сгущения и мо жет быть использовано для очистки от твердых частиц сточных вод, сбрасываемых в естественные водоемы, например, при обогагпении полезных ископаегж1х.

Известен фильтр-сгуститель пульсационный, состоящий из сосуда колонного типа, в нижней части Которого расположен один или несколько фильтровальных элементов, внутренняяполость которых соединена с пульсационной камерой, к последней подсоединено устройство для выхода фильтрата; вывод сгущенной суспензии осуществляется- снизу колонны.

Фильтрование растворов через пористую перегородку фильтровального элемента происходит при сбросе или понижении давления в пульсационной камере. При повьичении давления часть фильтрата выводится, а другая часть обратным током прог-и-авает фильтровальное полотно 1.

Недостатком данного устройства является низкая производительность, поскольку при расположении фильтровального элемента в низу колонного аппарата фильтрованию подвергается

сгущенная суспензия благодаря естественной седиментации крупных зерен. Kpoie того, при отсасывании фильтрата внутрь фильтровального элемента фильтрация осуществляется не только через фильтровальную перегородку, но и через слой осевшего на нее осадка, т.е. поры фильтровальной перегородки закрыты, что снижает эф10фективность и производительность фильтрации.

Известен также фильтр-сгуститель пульсационный, содержащий корпус с патрубками для подачи суспензии и

15 разгрузки продуктов фильтрации и пульсационную камеру из двух коаксиально установленных сильфонов, сообщающихся с воздушной магистралью. Фильтрующий элемент размещен в виде

20 плоской перегородки в основании пульсационной камеры. При увеличении давления воздуха сильфоны растягиваются, объем внутренней полости пульсационной камеры увеличивается,

25 в результате чего происходит продавливание жидкой фазы суспензии через фильтрующую перегородку. При сжатии сильфонов объем камеры уменьшается и происходит частичный выброс фильт30рата через клапан и патрубок. Оставшаяся часть выжимаемого фильтрата проходит в обратном направлении чер отверстия фильтрующего элемента, сбрасывая осадок с его поверхности Недостатки такого фильтра-сгусти теля - низкая производительность фильтрации из-за невозможности использования явления расслаивания су пензии внутри аппарата перед фильтрацией вследствие подачи исходной суспензии сверху и отсутствия камеры осаждения, большая высота подъем фильтрата, находящегося над (|5ильтрующей перегородкой, и его значительный объем вследствие расположения фильтрующего элемента-в основакии пульсационной камеры. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является фильтрсгуститель пульсационный непрерывно го действия, содержащий цилиндроконический корпус с патрубками для подачи суспензии и выгрузки осадка, средство для отвода фильтрата/ и соо но установленный в корпусе фильтрующий элемент конусообразной фирмы Фильтр снабжен также полым кольцом с соплами, размещеннЕлми на цилиндри ческой части корпуса, а также ради ально расположенными пульсокамерами При пульсации в корпусе создаетс возвратно-поступательное движение всего объема суспензии, усложненное дополнительным ее спиральным движением вокруг фильтрующего элемента р К недостаткам известного- устройства относится то, что на коничес- , кую часть фильтра приходится фильтр ция наиболее сгущенной суспензии и она практически не работаетj накапливающийся внутри фильтрующего элемента осадок снижает степень очистки .фильтрующего элемента, что приводит к его забиванию; на поверх ность фильтрующего элемента действу ет противодавление столба фильтрата Все это обусловливает невысокую его производительность. Цель изобретения - повышение про изводительности за счет повышения степени сгущения. Поставленная цель достигается тем, что в фильтре-сгустителе пульсационном, .содержащем цилиндро-конический корпус с патрубками для подачи суспензии и выгрузки осадка, средство для отвода .фильтрата, уста новленный в корпусе фильтрующий элемент и пульсатор с- рабочим органом, фильтрующий элемент выполнен плоским и установлен горизонтально в верхней части корпуса, рабочий орган пульсатора расположен на одно уровне с фильтрующим элементом и под последним размещены патрубки для подачи суспензии. . Кроме того, средство для отвода i фильтрата выполнено в виде установленной над фильтрующим элементом с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения обечайки. Целесообразно снабжать фильтр отражателем потока в виде обратного усеченного корпуса, расположенного над патрубками для подачи суспензии. При выполнении фильтрующего элемента плоским с расположением его горизонтально в верхней части аппарата на одном уровне с рабочим органом пульсатора осуществляется фильтрация пульпы с пониженной плот.ностью благодаря расслоению ее в конической зоне. Кроме того, такое положение фильтрующего элемента позволяет уменьшить объем фильтрата над фильтрующей пе|регородкой и тем самым исключить влияние противодавления столба фильтрата и снизить возможность забивания фильтрующего элемента. Расслаиванию суспензии также способствует установка патрубков подачи суспензии под фильтрующим элементом и размещение над патрубками отражателя в виде обратного усеченного конуса. Выполнение средства для отвода фильтрата в виде обечайки, установленной над фильтрующим элементом с возможностью ее вертикального перемещения, позволяет поддержать необходиглый для эффективной очистки фильтрующей перегородки объем фильтрата . На фиг. 1 изображен фильтр-сгуститель с рабочим органом пульсатора в виде поршня; на фиг. 2 - то же с рабочим органом пульсатора в виде диафрагмы. Фильтр состоит из верхней цилиндрической камеры 1 фильтрации и нижней камеры 2 осаждения. В нижней части камеры фильтрации с внутренней стороны и по всему периметру установлен конический отражатель 3, под ним установлены патрубки 4 для подачи фильтруемой суспензии. В верхней части камеры фильтрации расположен плоский горизонтальный фильтрующий элемент 5 и на одном с ним уровне - пульсатор 6 диафрагмового, поршневого или др. типа. Разгрузка фильтрата производится с помощью регулируемой по высоте обечайки 7 и приемника 8. Конус-осадитель заканчивается разгрузчиком 9 для выпуска сгущенного продукта. Пульсационный фильтр-сгуститель работает следующим образом. Фильтруемая суспензия через питающие патрубки 4 заполняет всю полую частькорпуса фильтра. При этом конический отражатель 3 напра ляет входящий поток суспензии вниз способствуя расслаиванию и осаждению более крупных зерен суспензии камере 2, которые затем непрерьгено разгружаются в нижней части. Вследствие расслаивания камера фильтрации заполняется менее плотной суспензией, содержащей тонкие частицы. При ходе диафрагмы или поршня вниз эта суйпензия давит на фильтрующий элемент 5, в результат чего жидкая фаза (фильтрат) проходит над обечайкой 7 и удаляется по трубе приемника 8. Вследствие расслаивания суспензии, большой площади фильтрующего элемента и малой высоты подъема фильтрата объем удаляемого фильтра весьма значителен, что обеспечивае существенное повышение производительности аппарата. При ходе диафрагмы или поршня вверх остаток фильтрата, находящий ся ниже обечайки,засасывается вни и, проходя через фильтрующий элеме сбрасывает с него осадок из налипших тонких частиц. При этом фильтрующий элемент очищается. Это позв ляет использовать.фильтрующие элементы с развитой поверхностью при весьма значительных размерах пор, что обеспечивает получение чистого фильтрата при значительном его объеме. Соотношение объемов фильтрата, удаляемого и оставшегося на фильтрующем элементе, также зависит от состава и свойств фильтруемой суспензии и регулируется установленной обечайкой 7. Технико-экономическая эффективность использования предлагаемого фильтра-сгустителя заключается в значительном повышении удельной пр изводительности аппарата при высоком качестве фильтрата и сгущенного продукта. Формула изобретения 1.Фильтр-сгуститедрз пульсационный, содержащий цилиндрр-конический корпус с патрубками для подачи суспензии и выгрузки осадка, средство для отвода фильтрата, установленный в корпусе фильтрующий элемент и пульсатор с рабочим органом, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет повышения степени сгущения, фильтрующий элемент выполнен плоским и установлен горизонтально в Верхней части корпуса, рабочий орган пульсатора на одном уровне с фильтрующим элементом и под последним размещены патрубки для подачи суспензии. 2.Фильтр-сгуститель по п. 1, отличающийся тем, что средство для отвода фильтрата выполнено в виде установленной над фильтрующим элементом с возможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения обечайки. 3.Фильтр-сгуститель по п. 1 и 2, отличающийся тем, что он снабжен отражателем потока в виде обратного усеченного конуса, расположенного над патрубками для подачи суспензии. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Карпачева С.М. и др. Пульсационные фильтры-сгустители, М., Автомиздат, 1974, с. 74. 2.Авторское свидетельство СССР № 421341, кл. В 01 D 33/36, 1971. 3.Авторское свидетельство СССР № 418200, кл. В 01 D 35/22, 1971 (прототип).