PL174890B1 - Urządzenie do wprowadzania zawiesiny do warstwy filtrującej z granulowanego czynnika filtrującego w filtrze o działaniu ciągłym - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wprowadzania zawiesiny do w_arst_wy filtrują cej z granulowanego czynnika filtrującego w filtrze o działaniu ciągłym.

Pod pojęciem filtra granulatowego o działaniu ciągłym rozumie się dowol_ny typ filt_ra, _w którym czynnik filtrujący jest usuwany w sposób ciągły z dna filtra, przemywany, p_{o cz}y_m zawracany do górnej części filtra, wskutek czego zawiesina przechodzi przez filt_r i _czyś_ci go Taki typ filtra opisano w szwedzkim opisie patentowym 7602999-0. Czynnik filtrują_cy w p_ost_aci cząstek stałych, zazwyczaj piasku, znajduje się w okrągłym lub wielokątnym poje_mniku z_e stożkowym lub ostrosłupowym dnem. Przeznaczoną do obróbki zawiesinę l_ub e_mulsję d_op_rowadza się z dna warstwy filtrującej przez znajdujący się tam otwór wlotowy. Z_awi_esi_na l_ub emulsja wpływa do filtra licznymi rurkami, których otworki znajdują się pod pokrywą l_ub in_aczej w górnej części filtra. Otwór urządzenia tłoczącego, wygodnie podnośnika powietrz_neg_{o c}i_eczy, znajduje się w najniższej części stożkowego dna. W pompie tego typu c_zyn_niki_em tł_oczą_cy_m ciecz jest powietrze. Rura pompy biegnie do góry przez warstwę filtrującą do ze_społ_u p_rzemy_wającego, skąd rozprowadza się oczyszczony piasek po górnej części warstwy filtrającej. Zat_em wpływająca zawiesina płynie w przeciwprądzie do czynnika filtrującego i wypły_{wa na} ze_wnąt_rz filtra przez warstwę filtrującą ku stopniowo coraz bardziej czystemu czynnik_owi filtrują_cemu, po czym wypływa z filtra wylotem przelewowym. W dolnej części warstwy filtrują_cej _znajduj_e

174 890 się stożek z wierzchołkiem zwróconym ku górze z zadaniem kształtowania odpowiedniego profilu strumienia czynnika filtrującego.

Znanych jest kilka rozwiązań problemu doprowadzania zawiesiny do warstwy filtrującej w sposób zapewniający równomierny przepływ w strefie filtrowania. Znane są urządzenia rozprowadzające zawiesinę w równych kierunkach ku obwodowi za pomocą biegnących promieniowo ramion. W innych wloty znajdują się w ściankach zewnętrznych, a oprócz nich także dodatkowe w pobliżu środka. Wspólną cechą wszystkich rozwiązań jest założenie, iż dokładnie dane rozwiązanie zapewnia równomierny strumień w całym filtrze. Założenie to jest hipotetyczne, o ile nie jest poparte konkretnymi pomiarami. Trudności związane z takimi pomiarami dobitnie wykazały istotne przeszkody w uzyskaniu prawidłowego obrazu realnych warunków, których wpływ pochopnie ignorowano.

Celem wynalazku jest urządzenie do wprowadzania zawiesiny do warstwy filtrującej z granulowanego czynnika filtrującego w filtrze o działaniu ciągłym.

Urządzenie do wprowadzania zawiesiny do warstwy filtrującej z granulowanego czynnika filtrującego w filtrze o działaniu ciągłym, zawierające rury zasilające wchodzące do dolnej części warstwy filtrującej miejscu, w którym otwarty ku dołowi stożek prowadzący jest usytuowany centralnie wierzchołkiem ku górze, zaś otwór w rurze zasilającej leży wewnątrz obszaru wierzchołkowego stożka prowadzącego, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że na obwodzie stożka prowadzącego są umieszczone otwory oraz korzystnie otwory w rurze zasilającej nad stożkiem prowadzącym, zaś wzdłuż krawędzi dennej stożka prowadzącego są umieszczone kanały, przy czym otwory na zewnętrznej powierzchni stożka są osłonięte biegnącym obwodowo kołnierzem, znajdującym się w niewielkiej odległości od otworów, który powyżej otworów szczelnie do zewnętrznej powierzchni stożka prowadzącego.

Korzystnie otwory są rozmieszczone na okręgu wokół stożka prowadzącego.

Korzystnie oś centralna otworu rury zasilającej pokrywa się z osią stożka prowadzącego.

Korzystnie bezpośrednio pod otworami znajduje się przegroda ograniczająca przepływ zawiesiny.

Korzystnie dolna krawędź stożka prowadzącego znajduje się w odległości od cylindrycznego płaszcza warstwy filtrującej albo od linii przedłużenia płaszcza o odległość równą co najmniej 1/3 promienia cylindrycznego płaszcza.

Korzystnie otwory są oddalone od cylindrycznego płaszcza warstwy filtrującej o odległość mniejszą niż 1/3 promienia cylindrycznego płaszcza.

Poniżej przedstawiono szczegółowy opis wynalazku ilustrowany rysunkiem, na którym przedstawiono dolną część filtra o działaniu ciągłym według niniejszego wynalazku.

Na rysunku pokazano schematycznie urządzenie do wprowadzania zawiesiny do warstwy filtrującej według wynalazku. Dolnączęść warstwy filtrującej 1 otacza, korzystnie, cylindryczny płaszcz 2 przechodzący w stożek denny 3. Rura transportowa 4 pompy powietrznej jest umieszczona centralnie w warstwie filtrującej 11 wychodzi do góry do zespołu (nie pokazanego) służącego do przemywania czynnika filtrującego oraz do rury 5 doprowadzającej powietrze do pompy. Rura zasilająca 6, doprowadząca zawiesinę, jest umieszczona koncentrycznie wokół pompy i wchodzi do górnej części stożka prowadzącego 7. Dno stożka prowadzącego 7 jest otwarte i zakłada się, że część zawiesiny wpływa do warstwy filtrującej 1 wokół dolnej krawędzi 8 stożka prowadzącego 7 i do ograniczonego obszaru 9 pomiędzy stożkiem prowadzącym 7 a stożkiem dennym 3. Wokół górnej części stożka prowadzącego 7 znajdują się liczne otwory 10 rozmieszczone na okręgu, przez które zawiesina wpływa do warstwy filtrującej 1 centralnie. W sytuacji pokazanej na rysunku, otwory 10 są osłonięte przed czynnikiem filtrującym za pomocą stożkowych kołnierzy 11 umieszczonych bezpośrednio na zewnątrz otworów 10. W innym przykładzie wykonania według wynalazku, każdy otwór jest osłonięty przed czynnikiem filtrującym za pomocą leżącej na zewnątrz pokrywy lub wieczka. Otwory mogą również znajdować się na okręgach na różnych wysokościach stożka prowadzącego 7. Poniżej otworów 10 w stożku prowadzącym 7 znajduje się przegroda 12. Jej zadaniem jest rozpraszanie energii kinetycznej działającej na zawiesinę płynącą pionowym kanałem zasilającym 6, a także rozprowadzanie zawiesiny odpowiednio do dolnej krawędzi 8 stożka prowadzącego 7 i do otworów 10, w górnej części stożka 7, w odpowiednich proporcjach ilościowych.

174 890

Korzystnie, przegroda 12 może mieć postać poziomej płyty przymocowanej do stożka prowadzącego 7 i zaopatrzonej w liczne otwory. W tym przypadku otwory rozmieszcza się w taki sposób, że zawiesina wpływająca kanałem zasilającym 6 nie uderza w otwory, ale zmniejsza prędkość.

W innym przykładzie wykonania według wynalazku nie ma potrzeby bardziej centralnego doprowadzania zawiesiny otworami w stożku prowadzącym i otwory te można umieścić bezpośrednio w rurze zasilającej 6, doprowadzającej zawiesinę, nad górną częścią stożka prowadzącego 7. W tego typu przykładzie wykonania niezbędne jest również stosowanie przegród na drodze strumienia zawiesiny w kanale lub w górnej części stożka prowadzącego 7. Z drugiej strony wówczas nie ma potrzeby osłaniać tych otworów płytami osłonowymi ani kołnierzami.

Warunkiem uzyskania równomiernego przepływu do warstwy filtrującej 1 wokół dolnej krawędzi 3 stożka prowadzącego 7 a także wokół krawędzi górnego kołnierza 11, jest poziome ustawienie tych krawędzi oraz sztywne osadzenie w takim położeniu. Korzystnie, w celu ułatwienia równomiernego przepływu zawiesiny do warstwy filtrującej 1, wspomniana powyżej krawędź ma karby w takim czy innym kształcie, na przykład w postaci trójkątnych zagłębień, ząbków, nie pokazanych.

Bez względu na skład zawiesiny uznano za właściwe doprowadzanie do filtra wokół dolnej krawędzi 8 stożka prowadzącego 7 ponad 65% zawiesiny, ale nie więcej niż 80%, a pozostałą część bardziej centralnie, otworami 10 usytuowanymi w górnej części stożka prowadź 3cego 7. Ponadto, korzystnie, dolna krawędź 8 stożka prowadzącego 7 powinna znajdować się w odległości od pionowej powierzchni cylindrycznej płaszcza 2 lub linii przedłużenia płaszcza 2 na odległość wynoszącą co najmniej jedną trzecią promienia cylindrycznego płaszcza 2, natomiast wewnętrzna krawędź poniżej kołnierzy, korzystnie, powinna znajdować się w odległości od powierzchni wewnętrznej czynnika filtrującego wynoszącej poniżej 1/3 promienia wewnątrz czynnika filtrującego, to jest w przykładzie wykonania pokazanym na rysunku, przy rurze zasilającej 6.

Urządzenia do uzyskiwania płaskiej powierzchni górnej mogą mieć wiele różnych konstrukcji. Mogą to być na przykład zgarniacze obrotowe. Takie rozwiązanie należy przeanalizować pod kątem korzyści uzyskiwanych za pomocą prostszego urządzenia, zapewniającego stosunkowo płaską powierzchnię górną z dopuszczalnymi niewielkimi falami czynnika filtrującego. R związania kompromisowe można znaleźć w stożku rozprowadzającym, znajdującym się pod zespołem do przemywania, i przypominającym wyglądem gwiazdę z dużą liczbą dysz wystających promieniście na zewnątrz.

Korzyści ekonomiczne uzyskiwane dzięki optymalnie pracującemu filtrowi są ewidentne pod każdym względem. Filtry mają mniejszą wysokość konstrukcyjną już na etapie projektowania, w związku z czym wymagają mniejszych budynków, albo też można je montować w budynkach istniejących, lub też można ograniczyć liczbę filtrów w dużych instalacjach, ponieważ rozwiązania tego typu umożliwiają przepuszczanie przez każdy filtr większej ilości zawiesiny.

174 890

174 890

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do wprowadzania zawiesiny do warstwy filtrującej z granulowanego czynnika filtrującego w filtrze o działaniu ciągłym, zawierające rury zasilające wchodzące do dolnej części warstwy filtrującej miejscu, w którym otwarty ku dołowi stożek prowadzący jest usytuowany centralnie wierzchołkiem ku górze, zaś otwór w rurze zasilającej leży wewnątrz obszaru wierzchołkowego stożka prowadzącego, znamienne tym, że na obwodzie stożka prowadzącego (7) są umieszczone otwory (10) oraz korzystnie otwory w rurze zasilającej (6) nad stożkiem prowadzącym (7), zaś wzdłuż krawędzi dennej (8) stożka prowadzącego (7) są umieszczone kanały, przy czym otwory (10) na zewnętrznej powierzchni stożka (7) są osłonięte biegnącym obwodowo kołnierzem (11), znajdującym się w niewielkiej odległości od otworów (10), który powyżej otworów (10) szczelnie przylega do zewnętrznej powierzchni stożka prowadzącego (7).
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że otwory (10) są rozmieszczone wokół stożka prowadzącego (7).
3. 3. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że oś centralna otworu rury zasilającej (6) pokrywa się z osią stożka prowadzącego (7).
4. 4 Urządzenie według zastrz. 3, znamienne tym, że bezpośrednio pod otworami (10) znajduje się przegroda (12) ograniczająca przepływ zawiesiny.
5. 5. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że dolna krawędź (8) stożka prowadzącego (7) znajduje się w odległości od cylindrycznego płaszcza (2) warstwy filtrującej (1) albo od linii przedłużenia płaszcza (2) o odległość równą co najmniej 1/3 promienia cylindrycznego płaszcza (2).
6. 6. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że otwory (10) są oddalone od cylindrycznego płaszcza (2) warstwy filtrującej (1) o odległość mniejszą niż 1/3 promienia cylindrycznego płaszcza (2).