RU1771103C - Фильтр - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к аппаратам для разделения жидких неоднородных систем и может быть использовано в химической нефтехимической, целлюлозно-бумажной промышленности, а также в других отраслях народного хозяйства для очистки жидких смесей от взвешенных частиц и растворенных веществ в зависимости от типа фильтрующей перегородки (металлокерамика, ядерные фильтры, полупроницаемые мембраны и т.д.). Цель - повышение производительности, надежности герметизации, улучшения гидравлического режима, упрощения монтажа и демонтажа и снижения энергоемкости. Фильтр имеет полую коллекторную звездочку, на которой с помощью кольцевой заглушки и втулок со сквозными отверстиями, для отвода фильтрата в коллекторную звездочку, закреплены фильтрующие элементы, выполненные из пористых металлокерамических обечаек. Фильтр имеет турбулизаторы в виде пластинчатых стержней, на которых закреплен губчатый эластичный материал для вращения фильтрующих элементов. 3 ил.

Description

Изобретение относится к аппаратам для разделения жидких неоднородных систем и может быть использовано в химической, нефтехимической, целлюлозно-бумажной промышленности, а также в других отраслях народного хозяйства для очистки жидких смесей от взвешенных частиц и растворенных веществ в зависимости от типа фильтрующей перегородки (металлокерамика, ядерные фильтры, полупроницаемые мембраны и т.д.).

Цель изобретения - повышение производительности, надежности герметизации, улучшение гидродинамического режима, упрощение монтажа и демонтажа фильтра и снижение энергоемкости.

На фиг. 1 представлен общий вид фильтра, на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел I на фиг. 1 (в изометрии).

Фильтр содержит корпус с крышкой 2. На крышке 2 установлен входной штуцер 3 для подачи исходного раствора. В нижней части корпуса размещена нижняя крышка 4, турбина 5 посажена на полую коллекторную звездочку 6 имеющую полый вал 7. Турбина 5 к полому валу 7 крепится с помощью шпонки 8.

Установленная, с возможностью вращения, полая коллекторная звездочка 6 с полым валом 7 крепится к перегородке 9, размещенной между корпусом 1 и крышкой 4, имеющей подшипник 10 с фиксатором 11.

Фильтрующие элементы 12 выполнены из пористых полупроницаемых металлокерамических обечаек 13, установленных концентрично и приваренных к верхнему кольцу 14 Т-образной формы и нижнему кольцу 15 с проточными каналами 16, где для сохранения жидкости конструкции фильтрующих элементов 12, верхние кольца 14 с нижним кольцом 15 крепятся между собой ребрами жесткости 17 в виде пластин.

На верхний конец фильтрующего элемента с закрепленными пористыми обечайками надевается для полной герметизации П-образное кольцо-заглушка 18, которое крепится с помощью винта 19.

Фильтрующие элементы 12 крепятся к полой коллекторной звездочке 6 с помощью полых втулок 20, имеющих наружную резьбу 21 с двух концов и сквозное прямоугольное отверстие 22 посередине для отвода фильтрата в полый канал 23, а с нижнего конца закрепляются заглушкой 24 с внутренней резьбой.

Для снижения концентрационной поляризации на поверхности пористых обечаек 13, между фильтрующими элементами 12, установлены турбулизаторы 25 в виде пластинчатых стержней, на которые закреплен губчатый эластичный материал 26; стержни с губчатым материалом крепятся к верхнему кольцу 27, имеющему радиальные поперечины 28 с резьбовыми отверстиями 29 для закрепления пластинчатого турбулизатора 25.

На крышке 4 турбины 5 имеется входной штуцер 30 для ввода исходной смеси, которая через трубу 31 и штуцер 3 поступает в корпус 1, откуда выходит в виде концентрата через выходной штуцер 32. Крышки к корпусу 1 крепятся с помощью болтов 33 и уплотнительных колец 34.

Фильтр работает следующим образом.

Полый вал 7 с полой коллекторной звездочкой 6 и закрепленными на нем фильтрующими элементами 12 приводится во вращение от турбины 5, жестко закрепленной с полым валом 7 за счет исходной смеси подаваемой насосом с избыточным давлением. Далее, исходная смесь, после совершения работы по вращению турбины 5, по трубопроводу 31 поступает через штуцер 3 в корпус 1, где проходит между фильтрующими элементами 12 и выходит из корпуса 1 в концентрированном виде через штуцер 32, а фильтр через полые втулки 20 и прямоугольные отверстия 22 поступает в коллекторный канал 23 и выводится из аппарата через полый вал 7.

Фильтрация идет непрерывно за счет снятия КП турбулизатора 25 с губчатым материалом 26, а также за счет большой скорости потока исходной смеси вдоль фильтрующей поверхности, где взвешенные частицы уносятся вместе с потоком в виде концентрата, кроме того, на взвешенные частицы действуют двойные вихри Тэйлора и поверхностные силы срыва, которые образуются при вращении фильтрующих элементов.

При замене сплошного фланца с отверстиями на коллекторную звездочку происходит резкое снижение гидравлического сопротивления системы, что значительно повышает скорости потока жидкости вдоль фильтрующей поверхности, а также угловую скорость вращения указанных элементов при вращении турбины, т.к., чем меньше гидравлическое сопротивление аппарата, тем больше скорость вращения турбины.

Устройство имеет следующие преимущества:
1) низкое гидравлическое сопротивление аппарата;
2) повышение производительности устройства за счет замены фланцев с проточными сквозными цилиндрическими каналами на коллекторную звездочку, что дает возможность увеличить поверхность фильтрации путем плотной упаковки фильтрующих элементов;
3) повышение надежности герметизации фильтрующих элементов;
4) снижение энергоемкости аппарата за счет исключения использования электродвигателя для вращения фильтрующих элементов;
5) улучшение гидравлического режима работы аппарата;
6) упрощение сборки и монтажа фильтра.

Claims (2)

1. ФИЛЬТР, содержащий цилиндрический корпус, концентрично установленные фильтрующие элементы, укрепленные на полый вал, входной и выходной патрубки, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности, надежности герметизации, улучшения гидродинамического режима, упрощения монтажа и демонтажа фильтра и снижения энергоемкости, фильтр снабжен установленной жестко на валу полой коллекторной звездочкой, на которой посредством кольцевой заглушки и полых втулок, выполненных на концах со сквозными отверстиями для отвода фильтра, закреплены фильтрующие элементы, при этом фильтр снабжен размещенными между фильтрующими элементами неподвижными плоскими стержнями с гибкими турбулизаторами, которые прикреплены к верхнему кольцу, выполненному с радиальными поперечинами.

2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что на валу жестко закреплена турбина, при этом фильтр снабжен перегородкой, установленной между корпусом и нижней крышкой.

Images