RU156468U1

RU156468U1 - FILTER THICKENER

Info

Publication number: RU156468U1
Application number: RU2015111313/07U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Моисеевич Чечельницкий; Игорь Владимирович Орлов; Василий Васильевич Дмитриев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Красная Звезда"
Priority date: 2015-03-27
Filing date: 2015-03-27
Publication date: 2015-11-10

Abstract

Фильтр сгуститель, включающий корпус со штуцером вывода концентрата, установленный в корпусе полый вал, имеющий средства герметизации от внешней среды и от смешивания отфильтрованного пермеата, с которым соединен набор вращающихся фильтрующих элементов, сформированных с возможностью обеспечения перемещения пермеата в их центральной части к полости вала и снабженных герметизирующими элементами, неподвижные сепараторные элементы, средства уплотнения внутреннего объема корпуса, узел соединения вала с приводом, установленными на валу верхней и нижней торцевыми пробками, фильтрующими элементами выполненными в виде равновеликих отрезков трубчатой формы и соединенные между собой последовательно с образованием соединительных узлов и замкнутого правильного многоугольника, вписанного в окружность, образованную внутренней цилиндрической поверхностью корпуса, сепараторные элементы выполнены в виде неподвижных лопастей, соединительные узлы выполнены Т-образной формой в основании, в одном из плеч которых выполнены сообщающиеся между собой каналы, соединяющиеся с полостью смежного трубчатого фильтрующего элемента с одной стороны и с герметизирующим элементом, размещенным в одном из торцов каждого из трубчатых фильтрующих элементов с другой стороны, соединение центрального полого вала с каждым из набора трубчатых фильтрующих элементов выполнено в виде введенных в устройство радиальных отводов, имеющих продольный канал, сообщающийся с полостью вала и полостью соответствующего трубчатого фильтрующего элемента через соединительные узлы посредством канала, выполненного в основании соответствующего Т-A thickener filter, comprising a housing with a concentrate outlet fitting, a hollow shaft installed in the housing, having means of sealing from the external environment and from mixing the filtered permeate, to which a set of rotating filter elements are formed, which are formed so that the permeate can be moved in their central part to the shaft cavity and equipped with sealing elements, stationary separator elements, means of sealing the internal volume of the housing, the connection node of the shaft with the drive mounted on the shaft top and bottom end plugs, filtering elements made in the form of equal sections of tubular shape and connected together in series with the formation of connecting nodes and a closed regular polygon inscribed in a circle formed by the inner cylindrical surface of the housing, the separator elements are made in the form of fixed blades, the connecting nodes are made T-shaped at the base, in one of the shoulders of which are made interconnected channels connecting to the cavity If the adjacent tubular filter element is on one side and with a sealing element located at one of the ends of each of the tubular filter elements on the other hand, the central hollow shaft is connected to each of the set of tubular filter elements in the form of radial bends having a longitudinal channel inserted into the device communicating with the cavity of the shaft and the cavity of the corresponding tubular filter element through the connecting nodes through a channel made in the base of the corresponding T-

Description

Предложенное техническое решение относится к устройствам для разделения суспензий и предназначено для осуществления процессов микрофильтрации и концентрирования твердой фазы жидких радиоактивных отходов в атомной энергетике.The proposed technical solution relates to devices for separating suspensions and is intended for microfiltration and concentration of the solid phase of liquid radioactive waste in nuclear energy.

Известно решение по патенту РФ №2179062A known solution to the patent of the Russian Federation No. 2179062

Дата публикации 2002.02.10, МПК B01D 63/08Publication date 2002.02.10, IPC B01D 63/08

«МЕМБРАННЫЙ АППАРАТ ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ ЖИДКИХ СМЕСЕЙ»"MEMBRANE APPARATUS FOR SEPARATION OF LIQUID MIXTURES"

- изобретение относится к устройствам для разделения жидких смесей с помощью пористых мембран, преимущественно на базе металлокерамических мембран («TRUMEM») и предназначено для осуществления процессов микрофильтрации, (от 0,1 до 0,5 мкм) и фильтрации (от 0,5 до 10 мкм.), применяется с целью очистки, концентрирования, фракционирования жидкостей, в том числе промышленных отходов в атомной энергетике, в микробиологической, пищевой, медицинской и других отраслях промышленности, (прототип).- the invention relates to a device for separating liquid mixtures using porous membranes, mainly based on cermet membranes ("TRUMEM") and is intended for microfiltration (from 0.1 to 0.5 microns) and filtration (from 0.5 to 10 microns.), Is used for the purification, concentration, fractionation of liquids, including industrial waste in nuclear energy, in the microbiological, food, medical and other industries, (prototype).

В данном решении недостаточно проработаны вопросы повышения эффективности, упрощения конструкции, значительна трудоемкость обслуживания.In this solution, issues of increasing efficiency, simplifying the design, and the significant complexity of maintenance are not sufficiently developed.

Известно также решение по патенту на полезную модель №: 45094 от 27 Апреля 2005 г.There is also known a solution for a utility model patent No. 45094 dated April 27, 2005.

Фильтр сгуститель трубчатый динамический «ЧЕГЕМ», включающий корпус, имеющий верхнюю часть со штуцером ввода исходной смеси, нижнюю часть со штуцером вывода пермеата, размещенным в узле уплотнения вала над нижней торцевой пробкой и штуцером вывода концентрата, установленным в корпусе полый вал, имеющий средства герметизации от внешней среды и от смешивания отфильтрованного пермеата и концентрата, с которым соединен набор вращающихся фильтрующих элементов, сформированных с возможностью обеспечения перемещения фильтрата в их центральной части к полости вала и снабженных герметизирующими элементами, неподвижные сепараторные элементы, средства уплотнения внутреннего объема корпуса, узел соединения вала с приводом, установленными на валу верхней и нижней торцевыми пробками, причем:Dynamic thickener tubular filter “CHEGEM”, which includes a housing having an upper part with a feed inlet fitting, a lower part with a permeate outlet fitting located in the shaft seal assembly above the lower end plug and a concentrate outlet fitting installed in the hollow shaft housing with sealing means from the external environment and from mixing the filtered permeate and concentrate, to which a set of rotating filter elements is connected, formed with the possibility of ensuring the filtrate is moved to their central the second part to the cavity of the shaft and provided with sealing elements, the fixed separating element, the means sealing the inner shell volume, the compound shaft assembly with a drive shaft mounted on the upper and lower end plugs, wherein:

- фильтрующие элементы выполнены в виде равновеликих отрезков трубчатой формы и соединены между собой последовательно с образованием;- the filtering elements are made in the form of isometric segments of tubular shape and are interconnected in series with the formation;

- соединительных узлов и замкнутого правильного многоугольника, вписанного в окружность, образованную внутренней цилиндрической поверхностью корпуса, сепараторные элементы выполнены в виде неподвижных лопастей соединенных с корпусом, соединительные узлы выполнены Т-образной формы в основании, в одном из плеч которых выполнены сообщающиеся между собой каналы, соединяющиеся с полостью смежного трубчатого фильтрующего элемента с одной стороны и с герметизирующим элементом, размещенным в одном из торцов трубчатой формы каждого из трубчатых фильтрующих элементов с другой стороны, соединение центрального полого вала с каждым из набора трубчатых фильтрующих элементов выполнено в виде введенных в устройство радиальных отводов, имеющих продольный канал, сообщающийся с полостью вала и полостью соответствующего трубчатого фильтрующего элемента через соединительные узлы посредством канала, выполненного в основании соответствующего Т-образного узла;- connecting nodes and a closed regular polygon inscribed in a circle formed by the inner cylindrical surface of the housing, the separator elements are made in the form of fixed blades connected to the housing, the connecting nodes are made in a T-shape at the base, in which channels communicating with each other are made, connected with the cavity of the adjacent tubular filter element on one side and with a sealing element placed in one of the ends of the tubular shape of each of the tubules On the other hand, the connection of the central hollow shaft with each of the set of tubular filter elements is made in the form of radial taps inserted into the device having a longitudinal channel communicating with the shaft cavity and the cavity of the corresponding tubular filter element through connecting nodes through the channel made in the base corresponding T-shaped node;

- герметизирующие элементы размещены в однонаправленных торцах набора трубчатых фильтрующих элементов.- sealing elements are placed in the unidirectional ends of the set of tubular filtering elements.

Недостатком известного устройства является сложность обслуживания при расположении в корпусе фильтра более одного яруса фильтрующих элементов.A disadvantage of the known device is the difficulty of maintenance when more than one tier of filter elements is located in the filter housing.

Кроме того, в известном устройстве повышен износ поверхности фильтрующих элементов за счет подачи суспензии, содержащей абразивные частицы, непосредственно в зону фильтрации.In addition, in the known device, the surface wear of the filter elements is increased due to the supply of a suspension containing abrasive particles directly to the filtration zone.

Истирание фильтрующей поверхности приводит к потере работоспособности фильтрующих элементов.The abrasion of the filter surface leads to a loss of performance of the filter elements.

Предложено техническое решение, позволяющее устранить выявленные недостатки.A technical solution is proposed to eliminate the identified shortcomings.

В предложенном техническом решении имеется корпус со штуцером вывода концентрата, установленный в корпусе полый вал, соединенный с электроприводом, имеющий средства герметизации от внешней среды и от смешивания отфильтрованного пермеата, с которым соединен набор вращающихся фильтрующих элементов, сформированных с возможностью обеспечения перемещения пермеата в их центральной части к полости вала и снабженных герметизирующими элементами, неподвижные сепараторные элементы, средства уплотнения внутреннего объема корпуса, узел соединения вала с приводом, установленными на валу верхней и нижней торцевыми пробками, фильтрующими элементами выполненными в виде равновеликих отрезков трубчатой формы и соединенные между собой последовательно с образованием соединительных узлов и замкнутого правильного многоугольника, вписанного в окружность, образованную внутренней цилиндрической поверхностью корпуса, сепараторные элементы выполнены в виде неподвижных лопастей, соединительные узлы выполнены Т-образной формой в основании, в одном из плеч которых выполнены сообщающиеся между собой каналы, соединяющиеся с полостью смежного трубчатого фильтрующего элемента с одной стороны и с герметизирующим элементом, размещенным в одном из торцов каждого из трубчатых фильтрующих элементов с другой стороны, соединение центрального полого вала с каждым из набора трубчатых фильтрующих элементов выполнено в виде введенных в устройство радиальных отводов, имеющих продольный канал, сообщающийся с полостью вала и полостью соответствующего трубчатого фильтрующего элемента через соединительные узлы посредством канала, выполненного в основании соответствующего Т-образного узла, герметизирующие элементы размещены в однонаправленных торцах набора трубчатых фильтрующих элементов, при этом верхняя часть корпуса выполнена в виде съемной крышки, на которой размещен узел соединения вала с приводом и штуцером отвода фильтрата, к нижней части крышки прикреплен перфорированный цилиндр, на внутренней стенке которого размещены сепараторные элементы, не менее 2 элементов на каждом ярусе фильтрующих элементов, штуцер ввода исходной суспензии размещен в нижней части корпуса фильтра, штуцеры отвода концентрата размещены на боковой стенке фильтра и в нижнем днище, на центральном валу, ниже нижнего яруса фильтрующих элементов и выше штуцера ввода исходной суспензии размещен диск.The proposed technical solution has a housing with a concentrate outlet fitting, a hollow shaft mounted in the housing, connected to an electric drive, having means of sealing from the external environment and from mixing the filtered permeate, to which a set of rotating filter elements are formed, which are configured to allow permeate to move in their central parts to the shaft cavity and provided with sealing elements, fixed separator elements, means for sealing the internal volume of the housing, the connection unit of the shaft with the drive mounted on the shaft of the upper and lower end caps, filter elements made in the form of equal sections of tubular shape and connected together in series with the formation of connecting nodes and a closed regular polygon inscribed in a circle formed by the inner cylindrical surface of the housing, the separator elements are made in the form of fixed blades, the connecting nodes are made in a T-shape at the base, in one of the shoulders of which are made communicating interconnecting channels connecting with the cavity of an adjacent tubular filter element on one side and with a sealing element placed at one of the ends of each of the tubular filter elements on the other hand, the central hollow shaft is connected to each of the set of tubular filter elements the device of radial bends having a longitudinal channel in communication with the cavity of the shaft and the cavity of the corresponding tubular filter element through the connecting nodes through the channel, made at the base of the corresponding T-shaped assembly, the sealing elements are placed in the unidirectional ends of the set of tubular filtering elements, the upper part of the housing made in the form of a removable cover, on which there is a connection node of the shaft with the drive and the filtrate outlet fitting, perforated a cylinder, on the inner wall of which there are separator elements, at least 2 elements on each tier of the filter elements, the inlet of the initial suspension is placed in the lower part STI filter housing, a concentrate discharge nozzles are arranged on the side wall of the filter and a lower bottom, on the central shaft, below the lowest tier of the filter elements and above the nozzle entry feed suspension is placed disk.

Конструкция устройства представлена на рис.1The design of the device is shown in Fig. 1

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Исходная суспензия подается на фильтрацию через штуцер ввода концентрата 7, расположенный в нижней части корпуса 2.The initial suspension is fed to the filtration through the inlet concentrate 7, located in the lower part of the housing 2.

Суспензия поступает на фильтрацию в полость, образованную нижним днищем фильтра и диском 14, закрепленным на центральном валу выше штуцера ввода исходной суспензии и ниже нижнего яруса фильтрующих элементов.The suspension enters the filtration into the cavity formed by the bottom of the filter and the disk 14, mounted on a central shaft above the input fitting of the initial suspension and below the lower tier of the filter elements.

При этом часть абразивных частиц задерживается в полости за счет низкой турбулизации суспензии под диском, не поступает в зону фильтрации уменьшая, тем самым, эрозионную нагрузку на поверхность фильтрующих элементов.Moreover, part of the abrasive particles is retained in the cavity due to the low turbulization of the suspension under the disk, does not enter the filtration zone, thereby reducing the erosion load on the surface of the filter elements.

Жидкая фаза (фильтрат) суспензии проходит через пористую поверхность фильтрующих элементов 3 и, через радиальные отводы 6 и полый центральный вал 4 с нижней заглушкой 10 и электроприводом 5, отводится из фильтра, твердая фаза накапливается в корпусе 2.The liquid phase (filtrate) of the suspension passes through the porous surface of the filter elements 3 and, through the radial bends 6 and the hollow central shaft 4 with the lower plug 10 and the electric drive 5, is removed from the filter, the solid phase accumulates in the housing 2.

При снижении производительности фильтра прекращается подача исходной суспензии, часть содержащейся в фильтре суспензии отводится в голову процесса через штуцер отвода концентрата 11, расположенный на боковой стенке фильтра, образуя в корпусе свободный объем, позволяющий осуществить гидроудар при подаче давления с внутренней стороны фильтрующих элементов.When the filter performance decreases, the supply of the initial suspension ceases, a part of the suspension contained in the filter is discharged to the process head through the concentrate outlet 11 located on the side wall of the filter, forming a free volume in the housing, which allows for water hammering when pressure is applied from the inside of the filter elements.

Через штуцер отвода фильтрата 9 подается чистая вода с давлением, большим давления фильтрации, затем в тот же штуцер подается сжатый воздух.Through the outlet fitting of the filtrate 9, pure water is supplied with a pressure higher than the filtration pressure, then compressed air is supplied to the same nozzle.

После проведения регенерации процесс сгущения повторяется.After regeneration, the thickening process is repeated.

После достижения заданной концентрации твердой фазы в корпусе фильтра подача суспензии на фильтрацию прекращается, открывается вентиль на штуцере отвода концентрата 11, расположенный в нижней части корпуса фильтра, открывается подача сжатого воздуха в корпус фильтра через штуцер отвода фильтрата 9 и производится сброс концентрата на дальнейшую переработку.After reaching the specified concentration of the solid phase in the filter housing, the suspension flow to the filtration is stopped, the valve opens on the concentrate discharge fitting 11 located at the bottom of the filter housing, the compressed air flows into the filter housing through the filtrate discharge fitting 9 and the concentrate is discharged for further processing.

После опорожнения корпуса фильтра процесс фильтрация-концентрирование продолжается.After emptying the filter housing, the filtration-concentration process continues.

При необходимости замены фильтрующих элементов верхняя крышка 1, с размещенным на узле 8 соединения вала с приводом, штуцером отвода фильтрата 9 и цилиндром 13 с сепараторными элементами 12 извлекается и устанавливается на подставку.If it is necessary to replace the filter elements, the upper cover 1, with the filtrate outlet 9 and the cylinder 13 with separator elements 12 located on the shaft connection unit 8 with the drive, is removed and mounted on the stand.

Прорези на цилиндре обеспечивают доступ к соединительным узлам мембранных фильтрующих элементов, позволяя провести их замену.Slots on the cylinder provide access to the connecting nodes of the membrane filter elements, allowing them to be replaced.

Claims

A thickener filter, comprising a housing with a concentrate outlet fitting, a hollow shaft installed in the housing, having means of sealing from the external environment and from mixing the filtered permeate, to which a set of rotating filter elements are formed, which are formed so that the permeate can be moved in their central part to the shaft cavity and equipped with sealing elements, stationary separator elements, means of sealing the internal volume of the housing, the connection node of the shaft with the drive mounted on the shaft top and bottom end plugs, filtering elements made in the form of equal segments of tubular shape and connected together in series with the formation of connecting nodes and a closed regular polygon inscribed in a circle formed by the inner cylindrical surface of the housing, the separator elements are made in the form of fixed blades, the connecting nodes are made T-shaped at the base, in one of the shoulders of which are made interconnected channels connecting to the cavity If the adjacent tubular filter element is on one side and with a sealing element located at one of the ends of each of the tubular filter elements on the other hand, the central hollow shaft is connected to each of the set of tubular filter elements in the form of radial bends having a longitudinal channel inserted into the device communicating with the cavity of the shaft and the cavity of the corresponding tubular filter element through the connecting nodes through a channel made in the base of the corresponding T- shaped unit, the sealing elements are placed in the unidirectional ends of the set of tubular filtering elements, characterized in that the upper part of the housing is made in the form of a removable cover, on which there is a connection node of the shaft with the drive and the filtrate outlet fitting, a perforated cylinder is attached to the bottom of the cover, on the inside the wall of which contains separator elements, at least 2 elements on each tier of the filtering elements, the inlet of the input suspension is placed in the lower part of the filter housing, fittings from ode concentrate placed on the side of the filter wall and in the lower bottom, the central shaft below the bottom tier of the filter elements and above the nozzle entry feed suspension is placed disk.