CS268675B2 - Equipment for liquid especially water filtering with filtering surfaces' continuous washing - Google Patents

Description

Vynález ae týká filtrace kapaliny, aejména vody, a nepřetržitým proplachováním filtračních ploch·

Nečistoty určitého rozměru ae odstraňují z kapalin nejčastéji filtrací· U filtračních zařízení se užívá filtračních prvků opatřených otvory odpovídající velikosti· Tyto otvory se však dříve nebo později odfiltrovanými nečistotami ucpávají a proto je nutno filtrační prvky regenerovat, což se provádí většinou proplachováním·

Regenerace se provádí jak při periodickém, tak při nepřetržitém provozu filtru· U známých provedení se znečištěné filtrační plochy proplachují během nepřetržitého provozu filtru· Jako proplachovacích prostředků se používá již zfiltrované kapaliny, vedené proti směru filtrace nebo kapaliny přiváděné ze samostatného proplachovacího zařízení.

Je účelné používat několik vzájemně paralelně spojených filtračních jednotek, popřípadě filtračních prvků· Při tomto uspořádání je možno regenerovat filtry nepřetržitě a sice postupně, vždy na jiných filtračních jednotkách, popřípadě filtračních prvcích, při nepřetržitém filtračním procesu ostatních filtračních jednotek, popřípadě filtračních prvků.

Pro tyto filtry je charakteristické, že pracují pod tlakem a jsou umístěny v uzavřeném prostoru.

Jedním z nejběžňějších vertikálních typů je samoproplacho vac í filtr. U tohoto provedení se filtrační prvky napínají v plášti kuželovitého filtračního bubnu, obklopeného prostorem naplněným filtrovanou kapalinou. Filtrační buben se otáčí uvnitř vzduchotěsného zařízení. Filtrace se provádí ve směru dovnitř filtračního bubnu. Na vnější plášt filtračního bubnu je vzduchotěsně napojen prostor pro zachycený kal oddělený od prostoru pro filtrovanou kapalinu a opatřený výstupním otvorem, jímž odtéká proplachovací voda. Filtrační buben se nepřetržitě otáčí v zpětně proplachujícím prostoru pro kal, v němž je nižší tlak než ve filtračním prostoru. Tím část zfiltrované kapaliny nepřetržitě regeneruje otáčející se filtrační prvky přes napojovací otvor prostoru pro kal.

Funkce jiného řešení je v podstatě stejná jako u shora popsaného provedení. Předmětem tohoto druhého řešení je rovněž zařízení pro filtraci kapaliny s nepřetržitým proplachováním. Zařízení sestává z válcové skříně a z otočného filtračního koše, uloženého vzduchotěsně ve válcové skříni. К plášti filtračního koše jsou připevněny filtrační prvky, které při každé otáčce přejíždějí dutinu vytvořenou ve vnitřní stěně válcové skříně. Když filtrační prvek přejíždí dutinu, proudí v důsledku rozdílu ve vnějším a vnitřním tlaku část zfiltrované vody v opačném směru vzhledem ke směru filtrace, přičemž smývá nečistoty usazené na filtračních prvcích. ^л ~

Ačkoli známá řešení umožňují nepřetržitý provoz filtru, má jejich konstrukce několik značných nedostatků. Z hlediska objemu zařízení je filtrační plocha relativně malá, jelikož filtrační jednotky mohou být uspořádány jen na plášti filtračního bubnu, popřípadě filtračního koše, čímž se vnitřní část filtračního bubnu, popřípadě filtračního koše neúčastní filtračního procesu a nemůže ho tedy být využito.

Je velmi obtížným úkolem pro výrobu a pro udržení filtračního zařízení v provozu dosáhnout tak dokonalého přizpůsobení pláště filtračního bubnu, popřípadě filtračního koše, jejichž plocha je veliká, ústí prostoru s kalem a čelům filtračního bubnu, popřípadě filtračního koše pevné skříně, aby neklesl tlak, jelikož jinak filtrační zařízení bu3 vůbec nepracuje, nebo nepracuje β potřebným stupněm účinnosti.

Za účelem zajištění odpovídající pevnosti filtračního bubnu, popřípadě filtračního koše, je třeba filtračního zařízení в velkým objemem a tím i s velkou hmotností.

V důsledku velkých třecích ploch vyplývajících z konstrukce jsou obrus, popřípadě spotřeba hnací energie mimořádně vysoké.

CS 268 675 B2

Účelem vynálezu je odstranit nedostatky známých filtračních zařízení· Úkolem vynálezu je proto konstrukce filtračního zařízení osazeného stabilními, to jest nepohyblivými, filtračními prvky proplačhovánými vlastní zfiltrovanou kapalinou· Mimo jednoduché konstrukce filtračního zařízení má být lépe využito prostoru pro zfiltrovanou kapalinu· fieěením podle vynálezu se mají podstatné zmenšit třecí plochy a tím i specifická spotřeba energie a do značné míry žlepšit podmínky pro dosažení nepřetržitého provozu·

Zařízení pro filtraci kapaliny zejména vody β nepřetržitým proplachováním filtračních ploch sestává z uzavřené válcové skříně a z plnicího prostoru, odděleného tlakotěsně ve válcové skříni od prostoru pro zfiltrovanou kapalinu, a z prostoru pro odfiltrovaný kal·

Podstata vynálezu spočívá v tom, že dále sestává z filtračních svíček, připevněných v prostoru pro zfiltrovanou vodu a spojených mezi plnicím prostorem a* prostorem pro kal, z nejméně Jednoho tlakového uzávěru pro periodické oddělování filtračních svíček od plnicího prostoru nebo od prostoru pro kal z hřídele pro pohon tlakového uzávěru procházejícího vzduchotěsně uzavřenou skříní a z mechanismu pro pohon hřídele. Mezi plnicím prostorem a prostorem pro zfiltrovanou kapalinu a prostorem pro kal Je u přípoje filtračních svíček uspořádána kruhová uzavírací deska opatřená otvory· Filtrační svíčky v uzavřené skříni Jsou uspořádány vzhledem к hřídeli symetricky v kruhu· Na plášti filtračních svíček Jsou uspořádány filtrační prvky· Filtrační prvky jsou bu3 duté nebo plné. Dutý filtrační prvek je válcový nebo má tvar komolého kužele. Filtrační svíčky anebo filtrační prvky jsou vyrobeny z rozříznuté kovové folie, z porcelánu nebo z plastické hmoty, popřípadě z kovového pletiva, z pletiva z plastické hmoty nebo z jiného pórovitého materiálu. Hnací mechanismus sestává z pohonu, pracujícího periodicky a z elektromotoru.

Zařízení podle vynálezu má následující významnější výhody·

Filtrace kapaliny, jakož i regenerace filtračních svíček a filtračních prvků se provádí při nepřetržitém provozu· Konstrukce filtračního zařízení je Jednoduchá, celé filtrační zařízení Je umístěno v Jediném filtračním tělesu, zaujímá velmi malý stavební prostor a jeho pořizovací náklady Jsou malé. Filtrační zařízení podle vynálezu Je schopné provozu ve svislé, vodorovné nebo v kterékoli jiné poloze. fieSení podle vynálezu umožňuje maximální využití prostoru pro zfiltrovanou kapalinu, Čímž je možno značně zvýšit i specifickou filtrační kapacitu filtračního zařízení· Filtrační zařízení podle vynálezu je možno provést s výměnou svíček, filtračního prvku, popřípadě filtračních prvků pro řešení řady úkolů. Spotřeba proplachovací vody Je malá v důsledku vzájemně oddělených, snadno proveditelných prostorů udržujících tlak· Tato vlastnost umožňuje zvýšení efektivnosti zpětného proplachování. V poměru ke konvenčním řešením je počet pohyblivých, třecích částí nepatrný. Tím se^; zhaČně' shižůje specifická potřeba energie a současně se zvyšují bezpečnost provozu a životnost filtračního zařízení. Zařízením podle vynálezu je možno plně automatizovat v závislosti na změnách rozdílu tlaku mezi plnicím prostorem a prostorem pro zfiltrovanou kapalinu filtraci a regeneraci a odpovídající potřebná regulační opatření· Filtrační zařízení je možno snadno a přímo zapojit do existujících nebo plánovaných potrubních vedení, i když je jejich průměr veliký, aniž by bylo třeba pro ně zřizovat zvláštní budovu nebo stavbu· Provozní náklady jsou nízké, jelikož filtrační zařízení podle vynálezu nevyžaduje trvalý dozor, zvláštní odborné znalosti obsluhy a rozsáhlou údržbu.

Vynález je dále popsán s odvoláním na výkresy, na nichž jsou znázorněna Jednotlivá provedení filtračního zařízení a kde značí obr. 1 podélný řez jedním provedením filtračního zařízení; obr. 2 podélný řez jiným provedením filtračního zařízení; obr. 3 část řezu III - III na obr. 1; obr· 4 pohled shora na další provedení filtrační svíčky; obr. 5 řez V - V filtrační svíčkou na obr. 4·

U provedení podle obr. 1 je uzavřená skříň 1 rozdělena na vzájemně oddělené tlakoCS 268 675 B2 vé prostory, a to plnicí prostor 2, prostor £ pro zfiltrovanou kapalinu a prostor £ pro odfiltrovaný kal. V prostoru £ pro zfiltrovanou kapalinu jsou uspořádány filtrační svíčky 6 napojené na uzavírací desku popřípadě desky 2 otvory 10* Filtrační svíčky & jsou, duté a jsou vzhledem к hřídeli 2 uspořádány symetricky v kruhu. U příkladu provedení podle obr. 1 jsou uspořádány na dvou soustředných kružnicích. V plnicím prostoru 2 jsou umístěny průtočně trubky 14 spojující vždy dvojici filtračních svíček £. Průtočné trubky 1£ zajištují jednak spojení mezi plnicím prostorem 2 a filtračními svíčkami £, které jsou v provozu, jednak mezi promývanými filtračními svíčkami 6 a prostorem £ P^ro odfiltrovaný kal.

Hřídel 2 poháněný hnacím ústrojím a elektromotorem, které nejsou na obr. 1 znázorněny, otáčí tlakovým uzávěrem 8, který je pevně spojen s hřídelem 2 a řídí podle odpovídajícího provedení proud filtrované kapaliny z plnicího prostoru 2 průtočnými trubkami 14 do filtračních svíček 6, popřípadě odtok odfiltrovaného kalu z proplachovaných filtračních svíček 6 napojenými průtočnými trubkami 14 do prostoru £ pro odfiltrovaný kal. Prostor £ je u tohoto provedení totožný s výstupním hrdlem 13 kalu. Hřídel 2 může být popřípadě trubkový.

Filtrovaná kapalina se přivádí do filtračního zařízení vstupním hrdlem 11 a zfiltrovaná kapalina se odvádí výstupním hrdlem 12.

Na obr. 1 je Jeětě znázorněna tlačná deska 15 a tlačná pružina 16 zvyšující účinek tlakových uzávěrů 8.

U příkladu provedení podle obr. 2 je plnicí prostor .2 uzavřené skříně 1 tlakotěsně oddělen od prostoru J P^r0 zfiltrovanou kapalinu, popřípadě prostor 2 pro zfiltrovanou kapalinu od prostoru £ pro odfiltrovaný kal. Uzavírací desky 2 jsou opatřeny kruhovými otvory 10 pro napojení filtračních svíček 6 uspořádaných v prostoru J pro zfiltrovanou kapalinu.

Filtrační svíčky 6, upevněné mezi uzavíracími deskami 2 jsou osazeny dutými filtračními prvky 2 ve tvaru komolého kužele, napojenými na otvory 17 vytvořené ve vnějším plášti filtračních svíček 6 uspořádaných symetricky v kruzích vzhledem к hřídeli 2· Tlakové uzávěry 2 jsou spojeny vně uzavřené skříně χ s hřídelem 2> ³ nímž se společně otáčejí, přičemž regulují proud filtrované kapaliny z plnicího prostoru 2 filtračními svíčkami 6 a filtračními prvky 2 do prostoru £ pro zfiltrovanou kapalinu, popřípadě proud zfiltrované kapaliny z prostoru J pro zfiltrovanou kapalinu používané к proplachování do prostoru £ pro kal.

Tlakový uzávěr 8, který je u tohoto příkladu provedení podle výkresu vrchní, je tvořen masivním ramenem, kdežto spodní tlakový uzávěr 8 má tvar kotouče, opatřeného vývr^em 18 napojeným na otvor-10 v uzavírací desce 2» popřípadě v uzavíracích deskách 2·

Konstrukční díl, znázorněný na obr. 3 v řezu, je jiným příkladným provedením filtračních svíček 6, přičemž filtrační prvky 2 j^30U napojeny na filtrační svíčky 6 provedené jako duté polygonální hranoly. Filtrační prvky 2 »ohou být к filtračním svíčkám 6 připevněny závitem s pružnou podložkou, šroubem nebo Jakýmkoli jiným způsobem.

Na obr. 4 je. znázorněn další příklad provedení filtračních svíček 6, v horizontálním uspořádání. V'tomto případě sestává filtrační svíčka 6 z filtračních prvků 2 znázorněných na obr. 5, tvořících filtrační svíčku 6 vzájemným vsazením do sebe po způsobu stavebnice·

Filtrační zařízení podle vynálezu pracuje takto.

Filtrovaná kapalina přitéká pod odpovídajícím tlakem do plnicího prostoru 2 vodorovně nebo vertikálně uspořádané uzavřené skříně 1, hrdlem 12,. Odtud protéká u provedení podle obr. 1 průtočnými trubkami 14 napojenými otvory 10 v uzávěrové desce 2 Во filtračních svíček 6, popřípadě filtračních prvků 2» které jsou ve filtračním provozu.

I

CS 268 675 B2

U provedení podle obr. 2 ее čistá kapalina filtruje filtračními prvky Z s odpovídající porovitostí do prostoru 2 pro zfiltrovanou kapalinu, v němž je nižěí tlak. V průběhu filtrace se nečistoty, které je možno z nečisté kapaliny odfiltrovat, odfiltrují a usadí ее na plochu filtračních prvků Z obrácenou к plnicímu prostoru Z·

Převážná část zfiltrované kapaliny poté opouětí filtrovací zařízení výstupním hrdlem 12. menší část provádí proplachování·

Prostor A pro odfiltrovaný kal je pod stejným tlakem, jaký je v okolí, avšak nižším, než je tlak v prostoru 2 pro zfiltrovanou kapalinu· Tímto způsobem proudí kapalina o vyšším tlaku zfiltrovaná filtračními prvky Z filtračních svíček 6 znečištěnými předcházející filtrací, přičemž filtrační prvky Z jsou v proplachovací polož· ve směru prostorů a nižším tlakem, to jest ve směru dovnitř filtračních svíček £, které jsou ve stavu proplachování, a odstraňuje přitom z pórů a z plochy filtračních prvků Z usazenou nečistotu·

Po propláchnutí steče odfiltrovaná nečistota do prostoru 4 pro kal a opouští filtrační zařízení výstupním hrdlem 13·

Bytmus proplachování je regulován tlakovým uzávěrem nebo uzávěry £ poháněnými hřídelem 2 tak, že filtrační svíčky 6, které se mají odpovídajícím způsobem proplachovat, se odpojují od plnicího prostoru 2, popřípadě se současně spojují svojí dutinou s prostorem Д pro odfiltrovaný kal.

Tlakový uzávěr, popřípadě uzávěry g, J^aou poháněny hnacím ústrojím a elektromotorem, buč nepřetržitě nebo periodicky, přičemž pohon je regulován změnou rozdílu tlaku mezi plnicím prostorem 2 a prostorem 2 pro zfiltrovanou kapalinu·

Mají-li se filtrovat kapaliny s menším obsahem suspendovaného materiálu, je účelné pohánět hřídel 2 neznázorněným periodicky pracujícím hnacím ústrojím, například pneumatickým válcem nebo západkovým mechanismem·

Claims (8)

1. Zařízení pro filtraci kapaliny, zejména vody, s nepřetržitým proplachováním filtračních ploch, sestávající z uzavřené fálcové skříně a z plnicího prostoru, odděleného tlakotěsně ve válcové skříni od prostoru pro zfiltrovanou kapalinu, a z prostoru pro odfiltrovaný kal, vyznačující se tím, že déle sestává z filtračních svíček (6), připevněných v prostoru (3) pro zfiltrovanou vodu a spojených mezi plnicím prostorem (2) a. prostorem (4) pro odfiltrovaný kal, z nejméně jednoho tlakového uzávěru (8) pro peri~ ódTické oddělování filtračních svíček (6) od plnicího prostoru (2)'nebo od prostoru (4) pro odfiltrovaný kal, z hřídele (9) pro pohon uzávěru (8), procházejícího vzduchotěsně uzavřenou skříní (1) a z mechanismu pro pohon trubkového hřídele (9)·

2· Zařízení podle bodu 1, vyznačující se tím, že mezi plnicím prostorem (2) a prostorem (3) pro zfiltrovanou kapalinu, a mezi prostorem (3) pro zfiltrovanou kapalinu a pro8torem (4) pro odfiltrovaný kal je u přípoje filtračních svíček (6) uspořádána kruhová uzavírací deska (5) opatřená otvory (10).

3. Zařízení podle bodu 1, 2, vyznačující se tím, že filtrační svíčky (6) v uzavřené skříni (1) jsou uspořádány vzhledem к hřídeli (9) symetricky v kruhu.

4* Zařízení podle bodu 1 až 3, vyznačující se tím, že na plášti filtračních svíček (6) jsou uspořádány filtrační prvky (7)·

5. Zařízení podle bodu 4, vyznačující se tím, že filtrační prvky (7) Jsou buň duté nebo plné.

6. Zařízení podle bodu 5, vyznačující se tím, že dutý filtrační prvek je válcový nebo má tvar komolého kužele.

CS 268 675 B2 5

7. Zařízení podle bodu 1 až 6, vyznačující ee tím, že filtrační evíčky (6) anebo filtrační prvky (7) jsou vyrobeny z rozříznuté kovové fólie, z porcelánu nebo z plastické hmoty, popřípadě z kovového pletiva, z pletiva z plastické hmoty nebo z jiného pórovitého materiálu·

8· Zařízení podle bodu 1 až 7, vyznačující se tím, že hnací mechanismus sestává z periodicky pracujícího pohonu a z elektromotoru.