RU1200449C - Method of hydraulic discharging of grain filtering material - Google Patents

Method of hydraulic discharging of grain filtering material Download PDF

Info

Publication number
RU1200449C
RU1200449C SU3728773A RU1200449C RU 1200449 C RU1200449 C RU 1200449C SU 3728773 A SU3728773 A SU 3728773A RU 1200449 C RU1200449 C RU 1200449C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
water
filter
drainage grate
resulting suspension
density
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
В.Б. Брагин
П.Ф. Нешков
С.Л. Скирковский
А.Л. Елизарьев
Original Assignee
Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения filed Critical Свердловский научно-исследовательский институт химического машиностроения
Priority to SU3728773 priority Critical patent/RU1200449C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1200449C publication Critical patent/RU1200449C/en

Links

Images

Landscapes

  • Centrifugal Separators (AREA)

Description

Изобретение относится к способам гидровыгрузки зернистого фильтрующего материала на насыпных фильтрах с плоской дренажной решеткой и может быть использовано в фильтрах для очистки вод тепловых и атомных электростанций, а также в химической и других отраслях промышленности. The invention relates to methods for hydraulically unloading granular filter material on bulk filters with a flat drainage grate and can be used in filters for treating water from thermal and nuclear power plants, as well as in chemical and other industries.

Целью изобретения является полная очистка дренажной решетки от зернистого материала плотностью 1100-4300 кг/м3.The aim of the invention is the complete cleaning of the drainage lattice from granular material with a density of 1100-4300 kg / m 3 .

На фиг. 1 представлен фильтр для осуществления способа; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1. In FIG. 1 shows a filter for implementing the method; figure 2 section aa in figure 1.

Фильтр содержит вертикальный цилиндрический корпус 1, в нижней части которого установлена плоская дренажная решетка 2, оснащенная фильтрующими элементами 3. Над центральной частью решетки 2 установлен патрубок гидровыгрузки 4, представляющий собой изогнутую трубу, закрепленную на стенке корпуса. Непосредственно над дренажной решеткой 2 установлено приспособление для тангенциального ввода воды в корпус, представляющее собой, например, объединенные общим коллектором 5 трубы 6. Поскольку трубы 6 расположены радиально к корпусу 1, на его внутренней стенке предусмотрены направляющие перегородки 7 желобчатого типа, перекрывающие выходные отверстия труб 6. Для предотвращения попадания фильтрующего материала 8 в трубопровод подачи воды на довыгрузку на каждой трубе 6 установлены предохранительные устройства 9, выполненные, например, в виде шарового обратного клапана. Кроме того, в конструкции аппарата предусмотрены патрубки 10 и 11, предназначенные соответственно для подвода воды под дренажную решетку 2 и ввода воды в коллектор 5 на довыгрузку материала. The filter contains a vertical cylindrical housing 1, in the lower part of which a flat drainage grill 2 is installed, equipped with filter elements 3. Above the central part of the grill 2 there is a hydraulic discharge pipe 4, which is a curved pipe mounted on the wall of the housing. Directly above the drainage grid 2 there is installed a device for tangential water inlet into the housing, which is, for example, pipes 6 connected by a common collector 5. Since the pipes 6 are located radially to the housing 1, guide walls 7 of the grooved type are provided on its inner wall, overlapping the outlet openings of the pipes 6. To prevent the filter material 8 from getting into the water supply pipe for additional discharge, safety devices 9 are installed on each pipe 6, made, for example, in de ball check valve. In addition, the design of the apparatus provides nozzles 10 and 11, respectively, designed to supply water under the drainage grid 2 and enter water into the collector 5 to reload material.

П р и м е р. Под дренажную решетку диаметром 1 м подавали транспортирующую воду со скоростью 10 м/ч, слой анионита АВ-17 взвешивали и через патрубок гидровыгрузки, установленный над центром решетки, вместе с водой выводили из фильтра. После выгрузки на дренажной решетке остается часть материала. Для его довыгрузки в корпусе фильтра создавали вращающийся относительно оси фильтра слой воды (вращение может быть обеспечено любым способом, например с помощью труб для подачи струи воды и в корпус фильтра тангенциально его стенке или с помощью мешалки). PRI me R. Transporting water was supplied under a drainage grate with a diameter of 1 m at a speed of 10 m / h, the anionite layer AB-17 was weighed, and, together with water, it was removed from the filter through a hydraulic discharge pipe installed above the center of the grate. After unloading, a part of the material remains on the drainage grate. For its additional discharge, a layer of water rotating relative to the axis of the filter was created in the filter housing (rotation can be provided by any method, for example, using pipes to supply a jet of water and into the filter housing tangentially to its wall or using a mixer).

При определенных условиях вращения распpеделенный по решетке материал собирался к ее центру и с потоком воды через центрально расположенный патрубок гидровыгрузки его выводили из фильтра, например, под воздействием создаваемого в транспортной линии вакуума, в результате чего осуществлялась полная выгрузка фильтрующего материала. Under certain conditions of rotation, the material distributed along the grate was collected towards its center and, with a water flow through a centrally located hydraulic discharge pipe, it was removed from the filter, for example, under the influence of the vacuum created in the transport line, as a result of which the filter material was completely unloaded.

Как известно, во вращающейся системе частицы более тяжелого фильтрующего материала должны под действием центробежной силы отбрасываться к периферии, а не собираться к центру. As you know, in a rotating system, particles of a heavier filter material should be discarded to the periphery under the action of centrifugal force, and not collected to the center.

Обратная же картина объясняется следующим. The reverse picture is explained by the following.

При вращении жидкости появляется центробежная сила, отбрасывающая жидкость к периферии и оказывающая давление на стенки корпуса. Поскольку от центра происходит отток жидкости, здесь появляется область пониженного давления. Величина центробежного давления одинакова вдоль стенки за исключением придонного слоя, где жидкость заторможена силами трения. В этом придонном, пограничном слое скорость вращения, а следовательно, и центробежная сила, равны нулю или значительно меньше, чем в основном объеме. When the fluid rotates, a centrifugal force appears, dropping the fluid to the periphery and exerting pressure on the walls of the housing. Since the outflow of fluid occurs from the center, a region of reduced pressure appears here. The value of centrifugal pressure is the same along the wall with the exception of the bottom layer, where the fluid is inhibited by friction. In this near-bottom boundary layer, the rotational speed, and hence the centrifugal force, is zero or much less than in the main volume.

В результате этого в придонном слое возникает циркуляция жидкости, причем последняя под действием повышенного центробежного давления опускается вдоль стенок ко дну, а затем перемещается в радиальном направлении в область пониженного давления к центру, где она поднимается от дна и вновь отбрасывается к периферии. Происходящая циркуляция приводит к тому, что в придонном слое возникает центростремительная сила, воздействующая на частицы в направлении к центру. При определенной скорости, вернее в определенном диапазоне скоростей, пограничный слой имеет достаточно большую высоту и оказывает влияние на размещенные на дренажный решетке частицы, затормаживая их. В результате торможения центробежная сила, действующая на частицы, уменьшается и становится меньше центростремительной. Под воздействием разности этих сил частицы перемещаются к центру и вместе с водой удаляются из фильтра. As a result of this, fluid circulation occurs in the bottom layer, and the latter, under the action of increased centrifugal pressure, falls along the walls to the bottom, and then moves radially to the area of reduced pressure to the center, where it rises from the bottom and is again discarded to the periphery. The occurring circulation leads to the fact that in the bottom layer there is a centripetal force acting on the particles towards the center. At a certain speed, or rather in a certain range of speeds, the boundary layer has a sufficiently large height and affects the particles placed on the drainage grid, inhibiting them. As a result of inhibition, the centrifugal force acting on the particles decreases and becomes less centripetal. Under the influence of the difference of these forces, the particles move to the center and together with water are removed from the filter.

Однако, при увеличении скорости вращения высота пограничного слоя уменьшается и он меньше воздействует на частицы, что приводит к увеличению воздействующей на них центробежной силы. По мере увеличения скорости вращения центробежная сила все возрастает и наконец наступает момент, когда она становится больше центростремительной и сбора материала к центру не происходит. Величиной, характеризующей центробежную силу, является фактор разделения или без учета постоянной величины ускорения свободного падения центробежное ускорение. However, with an increase in the rotation speed, the height of the boundary layer decreases and it affects the particles less, which leads to an increase in the centrifugal force acting on them. As the rotation speed increases, the centrifugal force increases and finally there comes a moment when it becomes more centripetal and the collection of material to the center does not occur. The value characterizing the centrifugal force is the separation factor, or without taking into account the constant value of the gravitational acceleration, centrifugal acceleration.

При увеличении центробежного ускорения свыше определенной критической величины, которая зависит от плотности материала и тем выше, чем больше его плотность, сбор частиц к центру прекращается, и собранный материал начинает размываться. В ходе эксперимента было определено, что для одного из самых легких фильтрующих материалов, имеющих плотность, большую плотности воды анионита АВ-17 плотностью 1100 кг/м3 критическое значение центробежного ускорения равно 2,2 м/с2, а для самого тяжелого сорбента марки ГДТ-М плотностью 4300 кг/м3 9,8 м/с2. Для других фильтрующих материалов, имеющих промежуточную плотность, критическое значение центробежного ускорения находилось в интервале 2,2-9,9 м/с2, причем конкретное значение ускорения определялось величиной плотности материала при условии, что крупность зерен этих материалов лежит в обычном диапазоне: 0,4-1,5 мм. Из сказанного следует, что необходимым условием для осуществления предложенного способа является обеспечение такого вращения слоя жидкости в аппарате, чтобы величина центробежного ускорения при его вращении не превышала критического для данного материала значения.With an increase in centrifugal acceleration over a certain critical value, which depends on the density of the material and the higher, the higher its density, the collection of particles to the center stops, and the collected material begins to erode. During the experiment, it was determined that for one of the lightest filter materials having a density higher than the water density of anion exchange resin AB-17 with a density of 1100 kg / m 3, the critical value of centrifugal acceleration is 2.2 m / s 2 , and for the heaviest brand sorbent GDT-M with a density of 4300 kg / m 3 9.8 m / s 2 . For other filtering materials having an intermediate density, the critical value of centrifugal acceleration was in the range of 2.2–9.9 m / s 2 , and the specific value of acceleration was determined by the density of the material, provided that the grain size of these materials lies in the usual range: 0 , 4-1.5 mm. It follows from the foregoing that a necessary condition for the implementation of the proposed method is to ensure such rotation of the liquid layer in the apparatus so that the value of centrifugal acceleration during its rotation does not exceed the critical value for this material.

При этом конкретные значения ускорения для различных применяемых зернистых фильтрующих материалов плотностью 1100-4300 кг/м3 лежат в интервале 2,2-9,8 м/с2. Кроме того, наилучшие условия для сбора частиц к центру создаются при прочих равных условиях при высоте слоя вращающегося потока воды, равной 0,6-1 диаметра фильтра.In this case, the specific acceleration values for various granular filtering materials with a density of 1100-4300 kg / m 3 are in the range of 2.2-9.8 m / s 2 . In addition, the best conditions for collecting particles to the center are created, ceteris paribus, with a layer height of a rotating stream of water equal to 0.6-1 diameter of the filter.

В табл.1 и 2 приведены результаты экспериментов. Tables 1 and 2 show the experimental results.

Как видно из представленных данных, для аппарата диаметром 0,3 м наилучшие результаты получены при высоте водяного слоя 180-300 мм, для аппарата диаметром 0,4 при высоте 240-400 м, а для аппарата диаметром 0,5 м при высоте 300-500 мм. As can be seen from the data presented, for a device with a diameter of 0.3 m, the best results were obtained with a height of a water layer of 180-300 mm, for a device with a diameter of 0.4 at a height of 240-400 m, and for a device with a diameter of 0.5 m at a height of 300- 500 mm.

Следовательно, можно заключить, что наилучшие условия для перемещения частиц фильтрующего материала действительно создаются при высоте вращающегося слоя воды, равной 0,6-1,0 диаметра аппарата. Therefore, we can conclude that the best conditions for moving particles of the filter material are indeed created at a height of a rotating layer of water equal to 0.6-1.0 of the diameter of the apparatus.

Claims (2)

1. СПОСОБ ГИДРОВЫГРУЗКИ ЗЕРНИСТОГО ФИЛЬТРУЮЩЕГО МАТЕРИАЛА с плоской дренажной решетки фильтра, включающий взвешивание зернистого фильтрующего материала путем подачи потока воды под дренажную решетку в направлении снизу вверх, отведение образовавшейся суспензии, последующую дополнительную подачу потока воды над дренажной решеткой и отведение образовавшейся суспензии, отличающийся тем, что, с целью полной очистки дренажной решетки от зернистого материала плотностью 1100 4300 кг/м3, дополнительному потоку воды придают вращательное движение с центробежным ускорением, не превышающим соответственно 2,2 9,8 м/с2, и отвод образовавшейся суспензии осуществляют с центральной части решетки.1. METHOD FOR HYDRAULIC GRAIN LOADING OF A GRAIN FILTERING MATERIAL from a flat filter drainage grate, including weighing the granular filter material by feeding a stream of water under the drainage grate from the bottom up, discharging the resulting suspension, subsequent additional flow of water over the drainage grate and discharging the resulting suspension, which that, in order to completely clean the drainage grate from granular material with a density of 1100 4300 kg / m 3 , rotational motion is imparted to the additional flow of water with centrifugal acceleration not exceeding 2.2 9.8 m / s 2 , respectively, and the resulting suspension is discharged from the central part of the lattice. 2. Способ гидровыгрузки по п.1, отличающийся тем, что высоту вращающегося слоя воды поддерживают в пределах 0,6 1,0 диаметра фильтра. 2. The method of hydraulic discharge according to claim 1, characterized in that the height of the rotating layer of water is maintained within 0.6 to 1.0 of the diameter of the filter.
SU3728773 1984-02-22 1984-02-22 Method of hydraulic discharging of grain filtering material RU1200449C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU3728773 RU1200449C (en) 1984-02-22 1984-02-22 Method of hydraulic discharging of grain filtering material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU3728773 RU1200449C (en) 1984-02-22 1984-02-22 Method of hydraulic discharging of grain filtering material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1200449C true RU1200449C (en) 1995-06-19

Family

ID=30440114

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU3728773 RU1200449C (en) 1984-02-22 1984-02-22 Method of hydraulic discharging of grain filtering material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1200449C (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР N 525458, кл. B 01D 41/02, 1976. Вопросы проектирования и монтажа санитарно-технических систем. Тр. ВНИИГС, 1972, вып.32, с.146. *
Патент ФРГ N 2207666, B 01D 1/00, 1974. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3504804A (en) Centrifugal separator
JPS6153094B2 (en)
EP0481390A1 (en) Backwash method and apparatus
CA1315704C (en) Apparatus for removing grit
US2312829A (en) Method and apparatus for separating liquids from solids
US4303043A (en) Sludge collection system for a nuclear steam generator
US2754970A (en) Fluid separator
US4570359A (en) Apparatus for the dewatering and drying of plastic granulate
US3698558A (en) Anti-pollution device for removing debris from liquid
US3438500A (en) Centrifugal separating apparatus
US4441998A (en) Water purification device
RU1200449C (en) Method of hydraulic discharging of grain filtering material
US3067876A (en) Centrifugal separator process and apparatus
EP0958021A1 (en) Separator with solids diverter
US4555333A (en) Self-purging separator
JP4147362B2 (en) Solid-liquid separator
EP4081486B1 (en) Circular parallel plate grit remover
WO1982002343A1 (en) Industrial coolant fluid recovery system
CN114715973A (en) Rotary drum type efficient oil-water separation device
SU1292843A1 (en) Arrangement for cleaning electrolyte from slurry
SU1695963A1 (en) Filter for liquids
JP7579966B2 (en) Annular centrifugal extractor with solid separation section for separating solid particles present in a solvent extract and method thereof
CN216972074U (en) Rotary drum type efficient oil-water separation device
JPH07194902A (en) Apparatus for separating mixed liquid
SU1113152A1 (en) Radial filter for cleaning water