RU115037U1

RU115037U1 - VERTICAL INERTIAL FILTER DIPPER

Info

Publication number: RU115037U1
Application number: RU2011152983/06U
Authority: RU
Inventors: Андрей Юрьевич Захарьин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "УниверсалГидроСервис" (ООО "УГС")
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2011-12-26
Publication date: 2012-04-20

Abstract

1. Фильтр-грязевик вертикальный инерционный, содержащий вертикально расположенный цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами, а также с соосно расположенными входным и выходным патрубками, при этом часть выходного патрубка выполнена как вертикально расположенный внутри корпуса отрезок трубы, в стенках которой образованы перфорированные участки в виде горизонтально расположенных рядов сквозных отверстий, причем верхний конец трубы расположен под входным патрубком и снабжен коническим отбойным козырьком, а вдоль трубы между ней и цилиндрическим корпусом в зонах расположения перфорированных участков размещены конусообразные расширяющиеся книзу элементы, отличающийся тем, что под каждым конусообразным элементом вдоль трубы установлены конусообразные расширяющиеся кверху элементы, причем максимальный диаметр каждого конусообразного расширяющегося книзу элемента превышает максимальный диаметр расположенного под ним конусообразного расширяющегося к верху элемента. ! 2. Фильтр-грязевик по п.1, отличающийся тем, что верхнее днище содержит дренажные патрубки для возможности удаления всплывающих загрязнений и воздушной подушки. ! 3. Фильтр-грязевик по п.1, отличающийся тем, что в нижнем днище равномерно по периметру установлены патрубки с кранами для периодического удаления задержанных примесей. ! 4. Фильтр-грязевик по п.1, отличающийся тем, что внутри цилиндрического корпуса между нижним днищем и нижним конусообразным расширяющимся кверху элементом размещена коническая расширяющаяся кверху тарелка. ! 5. Фильтр-грязевик по п.1, отличающийся тем, что верхнее днище выполнено конусообразным. ! 6. Фильт 1. Vertical inertial mud filter, containing a vertically located cylindrical body with upper and lower bottoms, as well as coaxially located inlet and outlet nozzles, while a part of the outlet nozzle is made as a pipe section vertically located inside the body, in the walls of which perforated sections are formed in in the form of horizontally arranged rows of through holes, with the upper end of the pipe located under the inlet pipe and equipped with a conical baffle cap, and along the pipe between it and the cylindrical body in the zones of the location of the perforated sections, conical elements expanding downward are placed, characterized in that under each conical element along the pipe conical upwardly expanding elements are installed, and the maximum diameter of each conical downwardly expanding element exceeds the maximum diameter of the cone-shaped element located below it. ! 2. The mud filter according to claim 1, characterized in that the upper bottom contains drainage pipes for the possibility of removing floating dirt and air cushion. ! 3. A mud filter according to claim 1, characterized in that in the lower bottom, pipes with taps are installed evenly around the perimeter for periodic removal of trapped impurities. ! 4. A mud filter according to claim 1, characterized in that inside the cylindrical body between the lower bottom and the lower conical element expanding upwardly, a conical plate expanding upwardly is arranged. ! 5. The mud filter according to claim 1, characterized in that the upper bottom is tapered. ! 6. Filter

Description

Полезная модель относится к области средств обслуживания трубопроводных сетей, предназначенных для транспортировки жидких сред, и может быть использована в качестве вспомогательных устройств, предотвращающих накопление грязи в трубопроводах подачи воды теплотехнического оборудования котельных, тепловых сетей, центральных тепловых пунктов и тепловых узлов зданий, а также технологических водных потоках и водооборотных циклах промышленных предприятий для эффективной очистки различных технологических потоков воды от механических примесей без использования фильтрующих материалов.The utility model relates to the field of maintenance of pipeline networks designed for transporting liquid media, and can be used as auxiliary devices preventing the accumulation of dirt in the water supply pipelines of the heating equipment of boiler houses, heating networks, central heating units and heating units of buildings, as well as technological water flows and water cycles of industrial enterprises for the effective cleaning of various process water flows from mechanical impurities without the use of filter materials.

Существующие на котельных, ЦТП и внутридомовых системах отопления типовые средства очистки воды, представляющие собой сетчатые фильтры, не обеспечивают необходимую степень очистки воды от механических примесей, что приводит к заносу отложениями водогрейных котлов, систем отопления и горячего водоснабжения. При этом существенно ухудшается качество горячей воды по содержанию взвешенных веществ.Typical water purifiers existing in boiler houses, central heating systems and in-house heating systems, which are strainers, do not provide the necessary degree of purification of water from mechanical impurities, which leads to drift by deposits of boilers, heating systems and hot water supply. At the same time, the quality of hot water in terms of suspended solids is significantly impaired.

Известна конструкция фильтра-грязевика, содержащего корпус с днищем, причем в корпусе расположены на одной оси патрубки ввода и вывода жидкости, фильтрующий элемент, расположенный между указанными патрубками. В днище корпуса выполнен патрубок вывода грязи (патент РФ №2008604, МПК F28F 19/00, F28G 15/08, публикация 1994 г.).A known design of a sump filter containing a housing with a bottom, and in the housing are located on the same axis of the nozzle of the input and output fluid, the filter element located between these nozzles. A dirt outlet pipe is made at the bottom of the body (RF patent No. 2008604, IPC F28F 19/00, F28G 15/08, 1994 publication).

Недостатком известного устройства является необходимость периодической очистки фильтрующего элемента, поскольку из-за наличия значительного количества задержанных грязевых частиц фильтрующий элемент и, следовательно, весь фильтр-грязевик постепенно теряет фильтрующие свойства.A disadvantage of the known device is the need for periodic cleaning of the filter element, because due to the presence of a significant number of trapped dirt particles, the filter element and, therefore, the entire filter sump gradually loses its filtering properties.

Известна конструкция фильтра для предварительной очистки воды, содержащего цилиндрический вертикально расположенный корпус, дренажное и распределительное средства, последнее из которых включает горизонтально расположенные в верхней части корпуса частично перфорированные трубы и центральную вертикальную трубу с отверстиями на боковой поверхности и заглушкой в нижнем торце, а также зернистую загрузку, размещенную между дренажным и распределительным средствами, причем распределительное средство дополнительно снабжено вертикальной трубой, заглушенной сверху и установленной концентрично внутри центральной вертикальной трубы, перфорированные трубы прикреплены радиально к дополнительной трубе, а торец последней расположен на расстоянии от заглушки в центральной трубе (а.с. СССР №1319367, МПК B01D 24/00, публикация 1990 г.).A known design of a filter for preliminary water purification, containing a cylindrical vertically located housing, drainage and distribution means, the latter of which includes partially perforated pipes horizontally located in the upper part of the housing and a central vertical pipe with holes on the side surface and a plug in the lower end, as well as granular a load placed between the drainage and distribution means, and the distribution means is additionally provided with a vertical a pipe plugged at the top and installed concentrically inside a central vertical pipe, perforated pipes are mounted radially to the additional pipe, and the end of the latter is located at a distance from the plug in the central pipe (AS USSR No. 1319367, IPC B01D 24/00, publication 1990. )

Недостатком известного устройства является его невысокая эффективность, обусловленная использованием зернистого фильтрующего материала, склонного к адсорбированию загрязнений, а также вымыванию в очищенную воду.A disadvantage of the known device is its low efficiency, due to the use of granular filter material, prone to adsorption of contaminants, as well as leaching into purified water.

Известен грязевик, содержащий вертикально расположенный корпус с днищем, с входным и выходным патрубками, расположенными на одной оси, и с патрубком для вывода грязи, при этом грязевик снабжен трубой, установленной в корпусе на одной оси с входным и выходным патрубками и жестко соединенной с выходным патрубком, установленным в днище корпуса, а противоположный конец трубы закрыт отбойным конусом, при этом вдоль трубы вокруг нее установлены конусообразные поверхности, образующие острый угол с трубой со стороны днища, на частях трубы, перекрытых конусообразными поверхностями, выполнены продольные прорези, а ниже последней конусообразной поверхности расположена конусообразная поверхность, жестко соединенная со стенкой корпуса, образующая с ней острый угол со стороны днища, а ее размер больше зазора между стенкой корпуса и последней конусообразной поверхностью, установленной на трубе. Длины участков трубы, перекрытых конусообразными поверхностями, и длины прорезей, расположенных на этих участках, уменьшаются последовательно в направлении от входного патрубка к выходному (патент РФ №42438, МПК B01D 43/00; F16L 55/24, публикация 2004 г.).Known sump containing a vertically arranged housing with a bottom, with inlet and outlet nozzles located on the same axis, and with a nozzle for outputting dirt, while the mud collector is equipped with a pipe mounted in the housing on the same axis with the inlet and outlet nozzles and rigidly connected to the outlet a pipe installed in the bottom of the body, and the opposite end of the pipe is closed by a baffle cone, while along the pipe around it there are conical surfaces that form an acute angle with the pipe from the bottom, on the pipe parts, cross of the conical surfaces, longitudinal slots are made, and below the last conical surface there is a conical surface rigidly connected to the wall of the body, forming an acute angle with the bottom side, and its size is larger than the gap between the wall of the body and the last conical surface mounted on the pipe. The lengths of pipe sections covered by conical surfaces and the lengths of slots located in these sections decrease sequentially from the inlet to the outlet (RF patent No. 42438, IPC B01D 43/00; F16L 55/24, publication 2004).

Известен также фильтр тонкой очистки, включенный в технологический цикл теплоэнергетической установки, при этом в качестве фильтра использован гравитационно-инерционный грязевик, выполненный в виде вертикального цилиндрического корпуса, верхний конец которого снабжен входным патрубком, а нижний снабжен выходным патрубком, причем верхняя часть патрубка выполнена как отрезок трубы, в стенках которой выполнены горизонтальные ряды сквозных отверстий, а верхний конец снабжен коническим обтекателем, кроме того, каждый ряд сквозных отверстий по периметру отрезка трубы защищен коническим козырьком, открытым снизу, кромка которого расположена ниже сквозных отверстий (патент РФ №101089, МПК F01K 23/04, публикация 2011 г. - принят в качестве ближайшего аналога).A fine filter is also known, which is included in the technological cycle of a heat power plant, while a gravitational inertial mud sump made in the form of a vertical cylindrical body, the upper end of which is provided with an inlet pipe and the lower one is equipped with an outlet pipe, is used as a filter, and the upper part of the pipe is made as a pipe segment, in the walls of which horizontal rows of through holes are made, and the upper end is equipped with a conical fairing, in addition, each row of through holes along the perimeter of the pipe segment is protected by a conical visor, open at the bottom, the edge of which is located below the through holes (RF patent No. 101089, IPC F01K 23/04, publication 2011 - adopted as the closest analogue).

Задачей создания предлагаемой полезной модели является повышение качества очистки воды.The task of creating the proposed utility model is to improve the quality of water treatment.

Предложенное техническое решение позволяет расширить арсенал средств, предназначенных для эффективной очистки различных технологических потоков воды от механических примесей без использования фильтрующих материалов.The proposed technical solution allows you to expand the arsenal of tools designed for the effective cleaning of various process water flows from mechanical impurities without the use of filter materials.

Сущность предлагаемого технического решения заключается в следующем.The essence of the proposed technical solution is as follows.

Фильтр-грязевик вертикальный инерционный содержит вертикально расположенный цилиндрический корпус с верхним и нижним днищами, а также с соосно расположенными входным и выходным патрубками, при этом часть выходного патрубка выполнена как вертикально расположенный внутри корпуса отрезок трубы, в стенках которой образованы перфорированные участки в виде горизонтально расположенных рядов сквозных отверстий. Верхний конец трубы расположен под входным патрубком и снабжен коническим отбойным козырьком, а вдоль трубы между ней и цилиндрическим корпусом в зонах расположения перфорированных участков размещены конусообразные расширяющиеся к низу элементы. Под каждым конусообразным элементом вдоль трубы установлены конусообразные расширяющиеся к верху элементы, причем максимальный диаметр каждого конусообразного расширяющегося к низу элемента превышает максимальный диаметр расположенного под ним конусообразного расширяющегося к верху элемента.The vertical inertial mud filter contains a vertically arranged cylindrical body with upper and lower bottoms, as well as inlet and outlet nozzles coaxially arranged, while part of the outlet nozzle is made as a pipe section vertically located inside the housing, in the walls of which perforated sections are formed in the form of horizontally arranged rows of through holes. The upper end of the pipe is located under the inlet pipe and is equipped with a conical baffle peak, and cone-shaped elements expanding to the bottom are placed along the pipe between it and the cylindrical body in the zones of the perforated sections. Under each cone-shaped element along the pipe there are cone-shaped elements expanding to the top, and the maximum diameter of each cone-shaped element expanding to the bottom exceeds the maximum diameter of the cone-shaped element expanding to the top located below it.

Верхнее днище содержит дренажные патрубки для возможности удаления всплывающих загрязнений и воздушной подушки.The upper bottom contains drainage pipes to remove pop-up contaminants and an air cushion.

В нижнем днище равномерно по периметру установлены патрубки с кранами для периодического удаления задержанных примесей.Pipes with taps are installed evenly around the bottom of the bottom to periodically remove trapped impurities.

Внутри цилиндрического корпуса между нижним днищем и нижним конусообразным расширяющимся к верху элементом размещена коническая расширяющаяся к верху тарелка.Inside the cylindrical body between the lower bottom and the lower cone-shaped element expanding to the top, a conical plate expanding to the top is placed.

Верхнее и нижнее днища могут быть выполнены конусообразными или элипсообразными.The upper and lower bottoms can be made conical or elliptical.

Конический отбойный козырек жестко прикреплен к цилиндрическому корпусу.The conical baffle plate is rigidly attached to the cylindrical body.

Конусообразные элементы жестко прикреплены к трубе.Cone-shaped elements are rigidly attached to the pipe.

На чертежах схематично представлено предложенное техническое решение, где на фиг.1 изображен фильтр-грязевик; на фиг.2 - то же, вид снизу.In the drawings, the proposed technical solution is schematically presented, in which Fig. 1 shows a dirt filter; figure 2 is the same, bottom view.

Фильтр-грязевик вертикальный инерционный представляет собой напорный вертикальный цилиндрический аппарат, включающий цилиндрический корпус 1 с верхним днищем 2 и нижним днищем 3. Верхнее и нижнее днища могут иметь эллиптическую или конусообразную форму. Аппарат установлен на опорах 4 (на фиг.1 условно изображена одна опора аппарата). В корпус 1 вварен люк-лаз 5, предназначенный для осмотра и ремонта аппарата. В верхнее днище 2 вмонтирован входной патрубок 6 для подвода воды на очистку, а также установлены два дренажных патрубка 7, предназначенных для удаления всплывающих загрязнений и воздушной подушки. В нижнее днище 3 равномерно по периметру вварены патрубки 8 с кранами 9 (на фиг.1 условно показан один патрубок) для периодического удаления задержанных примесей.The vertical inertial sump filter is a vertical pressure cylindrical apparatus, including a cylindrical body 1 with an upper bottom 2 and a lower bottom 3. The upper and lower bottoms may have an elliptical or conical shape. The apparatus is mounted on supports 4 (in Fig. 1, one support of the apparatus is conventionally shown). A hatch 5 is welded into the housing 1, designed for inspection and repair of the apparatus. An inlet pipe 6 is mounted in the upper bottom 2 for supplying water for cleaning, and two drainage pipes 7 are installed for removing pop-up contaminants and an air cushion. In the lower bottom 3, nozzles 8 with taps 9 are welded evenly around the perimeter (one nozzle is conventionally shown in FIG. 1) to periodically remove trapped impurities.

В нижней части корпуса установлен выходной патрубок 10 для отвода очищенной воды. Верхняя часть выходного патрубка выполнена как отрезок трубы 11, вертикально расположенный внутри корпуса соосно входному патрубку 6.In the lower part of the housing, an outlet pipe 10 is installed for discharging purified water. The upper part of the outlet pipe is made as a pipe segment 11 vertically located inside the housing coaxially with the inlet pipe 6.

В стенках трубы 11 образованы перфорированные участки I, II, III, выполненные в виде горизонтально расположенных рядов сквозных отверстий.In the walls of the pipe 11 formed perforated sections I, II, III, made in the form of horizontally arranged rows of through holes.

Верхний конец трубы 11 расположен под входным патрубком 6 и снабжен коническим отбойным козырьком 12, который жестко фиксируется к корпусу путем приваривания металлическими полосками к корпусу аппарата.The upper end of the pipe 11 is located under the inlet pipe 6 and is equipped with a conical bump visor 12, which is rigidly fixed to the body by welding metal strips to the body of the device.

Вдоль трубы 11 между ней и цилиндрическим корпусом 1 в зонах расположения перфорированных участков I, II, III установлены конусообразные расширяющиеся к низу элементы 13. Под каждым элементом 13 вдоль трубы 11 дополнительно установлено по одному конусообразному расширяющемуся к верху элементу 14. Наибольший диаметр каждого конусообразного элемента 13 превышает наибольший диаметр расположенного под ним конусообразного элемента 14.Along the pipe 11 between it and the cylindrical body 1 in the zones of the perforated sections I, II, III are located, cone-shaped elements expanding to the bottom 13. Each element 13 along the pipe 11 is additionally equipped with one cone-shaped element expanding to the top 14. The largest diameter of each cone-shaped element 13 exceeds the largest diameter of the conical element 14 located beneath it.

Суммарная площадь сквозных отверстий каждого участка рассчитывается таким образом, чтобы получить максимальный эффект улавливания загрязнений. Аналогично рассчитывается величина зазора между конусообразными элементами 13 и цилиндрическим корпусом 1.The total area of the through holes of each section is calculated in such a way as to obtain the maximum effect of trapping contaminants. The gap between the cone-shaped elements 13 and the cylindrical body 1 is calculated similarly.

Внутри цилиндрического корпуса 1 между нижним днищем 3 и нижним конусообразным расширяющимся к верху элементом 14 закреплена коническая расширяющаяся к верху тарелка 15, обеспечивающая создание застойной зоны в нижней части корпуса, что позволяет исключить взмучивание осадка потоком воды при переменной гидравлической нагрузке.Inside the cylindrical body 1, between the lower bottom 3 and the lower cone-shaped element 14 expanding to the top, a conical plate 15 expanding to the top is fixed, which ensures the creation of a stagnant zone in the lower part of the body, which eliminates the agitation of sediment by the flow of water under variable hydraulic load.

Верхнее и нижнее днище аппарата могут быть выполнены конусообразными (при давлении среды до 12 кгс/см²), или элипсообразными (при давлении среды свыше 12 кгс/см²).The upper and lower bottoms of the apparatus can be made conical (at a pressure of the medium up to 12 kgf / cm ² ), or ellipsoid (at a pressure of the medium over 12 kgf / cm ² ).

При необходимости улавливания всплывающих веществ, грязевик может быть снабжен верхней успокоительной камерой, которая формируется из более удлиненного и утопленного в глубь цилиндрического корпуса 1 входного патрубка 6 и верхними дренажными патрубками 7 для удаления всплывающих загрязнений.If it is necessary to capture the pop-up substances, the sump can be equipped with an upper stilling chamber, which is formed from a longer inlet and recessed into the depths of the cylindrical body 1 of the inlet pipe 6 and the upper drainage pipes 7 to remove pop-up contaminants.

Принцип действия грязевика основан на сочетании двух процессов: инерции и гравитации. Исходная обрабатываемая вода по входному патрубку 6 подается в корпус 1 грязевика, попадает на отбойный козырек 12 и плавно растекается по поперечному сечению. Плавно обтекая верхний конусообразный элемент 13, вода теряет скорость и совершает поворот на 180 градусов и через перфорированный участок I попадает в трубу 11. Остальная часть потока воды попадает в трубу 11 через перфорированные участки II, III, а очищенная вода отводится потребителю. Пространство между образующими конусообразных элементов 13 и центральной трубой 11 обеспечивает ламинарный режим движения среды, в результате чего осуществляется высокая степень очистки воды.The principle of operation of a mud collector is based on a combination of two processes: inertia and gravity. The source of the treated water through the inlet pipe 6 is supplied to the body 1 of the mud collector, enters the baffle plate 12 and flows smoothly over the cross section. By smoothly flowing around the upper cone-shaped element 13, the water loses speed and rotates 180 degrees, and through the perforated section I it enters the pipe 11. The rest of the water stream enters the pipe 11 through the perforated sections II, III, and the purified water is discharged to the consumer. The space between the generatrices of the cone-shaped elements 13 and the central pipe 11 provides a laminar flow regime of the medium, resulting in a high degree of water purification.

Перевернутые конусообразные элементы 14 меньшего диаметра, находящиеся под элементами 13, обеспечивают дополнительное распределение водных потоков с целью более полного отведения механических примесей от перфорированных участков.Inverted cone-shaped elements 14 of smaller diameter, located under the elements 13, provide an additional distribution of water flows in order to more fully remove mechanical impurities from the perforated sections.

Осевшие в нижней части грязевика примеси периодически удаляются путем открытия кранов 9 на патрубках 8.Impurities settled in the lower part of the sump are periodically removed by opening the taps 9 on the nozzles 8.

При работе грязевика отделение загрязнений происходит в результате сочетания двух процессов гравитации: естественной и за счет принудительного движения потока воды сверху вниз от I до III перфорированных участков, и двух процессов инерции: за счет резкого снижения скорости потока воды и за счет резкого изменения направления движения. Комбинирование процессов инерции и гравитации позволило значительно увеличит степень очистки воды от механических примесей по сравнению с существующими стандартными грязевиками и получить существенный экономический эффект от использования данного аппарата.During the operation of the sump, the separation of contaminants occurs as a result of a combination of two gravity processes: natural and due to forced movement of the water flow from top to bottom from I to III perforated sections, and two inertia processes: due to a sharp decrease in the speed of water flow and due to a sharp change in the direction of movement. The combination of inertia and gravity allowed to significantly increase the degree of purification of water from mechanical impurities compared with existing standard mud collectors and to obtain a significant economic effect from the use of this unit.

Грязевик может комплектоваться системой автоматики, которая включает в себя электронное реле времени и электромеханические задвижки на дренажных патрубках.The mud sump can be equipped with an automation system, which includes an electronic time switch and electromechanical valves on the drain pipes.

Программирование электронного реле времени осуществляется эмпирическим путем и исходя из степени загрязнения воды.The programming of the electronic time relay is carried out empirically and based on the degree of water pollution.

Claims

1. The mud filter is a vertical inertia filter containing a vertically arranged cylindrical body with upper and lower bottoms, as well as inlet and outlet nozzles coaxially arranged, while part of the outlet nozzle is made as a pipe section vertically located inside the housing, in the walls of which perforated sections are formed in in the form of horizontally arranged rows of through holes, and the upper end of the pipe is located under the inlet pipe and is equipped with a conical baffle peak, and along the pipe between it and a cylindrical body in the zones where the perforated sections are located, cone-shaped elements expanding downward are arranged, characterized in that cone-shaped elements expanding upward are installed under each cone-shaped element along the pipe, and the maximum diameter of each cone-shaped element expanding downward exceeds the maximum diameter of the cone-shaped element expanding downward.

2. The sump filter according to claim 1, characterized in that the upper bottom contains drainage pipes to remove pop-up contaminants and an air cushion.

3. The filter-sump according to claim 1, characterized in that in the lower bottom evenly around the perimeter there are nozzles with taps for periodic removal of trapped impurities.

4. The mud filter according to claim 1, characterized in that a conical plate extending upwards is placed inside the cylindrical body between the lower bottom and the lower conical upwardly extending element.

5. The mud filter according to claim 1, characterized in that the upper bottom is conical.

6. The mud filter according to claim 1, characterized in that the upper bottom is elliptical.

7. The mud filter according to claim 1, characterized in that the lower bottom is conical.

8. The dirt filter according to claim 1, characterized in that the lower bottom is elliptical.

9. The mud filter according to claim 1, characterized in that the conical baffle plate is rigidly attached to the cylindrical body.

10. The sump filter according to claim 1, characterized in that the cone-shaped elements are rigidly attached to the pipe.