RU187911U1

RU187911U1 - Thickener filter

Info

Publication number: RU187911U1
Application number: RU2018137160U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Моисеевич Чечельницкий; Александр Валентинович Матвеенко; Владимир Геннадьевич Аржаткин; Анатолий Михайлович Тихомиров
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Финансово-производственная компания в атомной энергетике"
Priority date: 2018-10-22
Filing date: 2018-10-22
Publication date: 2019-03-22

Abstract

Полезная модель относится к устройствам для разделения суспензий и предназначена для осуществления процессов микрофильтрации и концентрирования твердой фазы жидких радиоактивных отходов в атомной энергетике.The utility model relates to devices for separating suspensions and is intended for the implementation of microfiltration and concentration of the solid phase of liquid radioactive waste in nuclear energy.

Фильтр-сгуститель включает 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, снабженных герметизирующими элементами, неподвижные сепараторные элементы, средства уплотнения внутреннего объема корпуса, узел соединения вала с приводом, с установленными на валу верхней и нижней торцевыми пробками, с фильтрующими элементами, соединенными между собой последовательно с образованием соединительных узлов и замкнутого правильного многоугольника, 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, 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 двух элементов на каждом ярусе фильтрующих элементов, штуцер ввода исходной суспензии размещен в нижней части корпуса фильтра, штуцер отвода декантата размещен на боковой стенке и штуцер отвода концентрата в нижнем днище фильтра, верхняя и нижняя части корпуса разделены перегородкой, выполненной в виде опрокинутого конуса с углом наклона образующей к основанию 10–30° и центральным отверстием, закрепленной на корпусе фильтра без зазоров, нижнее днище снабжено конической частью так, что угол наклона в любой точке поверхности днища не менее 10° и не более 45°, а штуцер отвода декантата расположен на боковой стенке таким образом, что при декантации фильтра объем оставшейся в нем суспензии равен объему устройства для приема концентрата, штуцер ввода исходной суспензии расположен ниже нижнего яруса фильтрующих элементов и выше опрокинутого конуса таким образом, что поток исходной суспензии направляется по касательной к корпусу фильтра вниз.

The thickener filter includes 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 equipped with sealing elements, fixed separator elements, means of sealing the internal volume of the housing are connected, a node for connecting the shaft to the drive, with upper and lower end plugs mounted on the shaft, with filter elements interconnected in series with the formation of connecting nodes and a closed regular polygon, the connection of the central hollow shaft with each of the set of tubular filtering elements is made in the form of radial bends introduced into the device having a longitudinal channel communicating with the shaft cavity and the cavity of the corresponding tubular filtering element through the connecting nodes by means of a channel made at the base of the corresponding T-shaped assembly, sealing elements are placed in the unidirectional ends of the tubular filter set elements, the upper part of the housing is made in the form of a removable cover, on which there is a node for connecting the shaft to the drive and the filtrate discharge fitting, a perforated cylinder is attached to the bottom of the cover, on the inner wall of which there are separator elements, at least two elements on each tier of filter elements , the input suspension inlet fitting is located in the lower part of the filter housing, the decanter outlet fitting is located on the side wall and the concentrate discharge fitting in the lower filter bottom, the upper and lower parts of the housing separated by a partition made in the form of an overturned cone with an angle of inclination forming to the base 10–30 ° and a central hole fixed to the filter housing without gaps, the lower bottom is provided with a conical part so that the angle of inclination at any point on the surface of the bottom is at least 10 ° and not more than 45 °, and the decantate outlet fitting is located on the side wall so that when decanting the filter, the volume of the suspension remaining in it is equal to the volume of the device for receiving the concentrate, the inlet of the initial suspension is located below the lower tier fi pouring elements and above the tilted cone in such a way that the flow of the initial suspension is directed tangentially down to the filter housing.

Description

Полезная модель относится к устройствам для разделения суспензий и предназначена для осуществления процессов фильтрации и микрофильтрации, а также концентрирования твердой фазы жидких радиоактивных отходов в атомной энергетике.The utility model relates to devices for separating suspensions and is intended to carry out filtration and microfiltration processes, as well as to concentrate the solid phase of liquid radioactive waste in nuclear energy.

Известен мембранный аппарат для разделения жидких смесей (патент РФ №2179062, дата публикации 10.02.2002, МПК В 01 D 63/08). Указанное 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. A known membrane apparatus for separating liquid mixtures (RF patent No. 2179062, publication date 02/10/2002, IPC B 01 D 63/08). The specified invention relates to devices 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.

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 РФ на полезную модель №45094 (дата публикации 27.04.2005, МПК B01D 63/08, B01D 63/16, B01D 33/15). 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, установленный 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, c установленными на валу верхней и нижней торцевыми пробками, причем фильтрующие элементы выполнены в виде равновеликих отрезков трубчатой формы и соединены 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 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, герметизирующие элементы размещены в однонаправленных торцах набора трубчатых фильтрующих элементов.There is also a solution according to the RF patent for utility model No. 45094 (publication date 04/27/2005, IPC B01D 63/08, B01D 63/16, B01D 33/15). Dynamic CHEGEM tubular filter thickener, comprising a housing having an upper part with an input mixture inlet, a lower part with a permeate outlet fitting located in the shaft seal assembly above the lower end plug and a concentrate outlet fitting, a hollow shaft installed in the housing with means sealing 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 parts to the shaft cavity and provided with sealing elements, stationary separator elements, means of sealing the internal volume of the housing, a connection node of the shaft with the drive, with upper and lower end plugs mounted on the shaft, the filter elements being made in the form of equal sections of tubular shape and interconnected sequentially with the formation of connecting nodes and a closed regular polygon inscribed in a circle formed by the inner cylindrical surface of the housing, sep The ator 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 one of the arms of which there are channels connected to each other, connected to the cavity of the adjacent tubular filter element on one side and with a sealing element placed in one from the ends of the tubular shape of each of the tubular filter elements 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 branches having a longitudinal channel communicating with the shaft cavity and the cavity of the corresponding tubular filter element through the connecting nodes through the channel made in the base of the corresponding T-shaped node, the sealing elements are placed in the unidirectional ends of the set of tubular filter elements.

Недостатком известного устройства является повышенный износ поверхности фильтрующих элементов за счет подачи суспензии, содержащей абразивные частицы, непосредственно в зону фильтрации.A disadvantage of the known device is the increased wear of the surface of the filter elements due to the supply of a suspension containing abrasive particles directly into the filtration zone.

Истирание фильтрующей поверхности приводит к потере работоспособности фильтрующих элементов и снижению эффективности работы (производительности) устройства.The abrasion of the filter surface leads to a loss of efficiency of the filter elements and a decrease in the operating efficiency (productivity) of the device.

Наиболее близким к заявляемому является фильтр-сгуститель (патент РФ на полезную модель №180580, дата публикации 19.06.2018, МПК B01D 29/11, G21F 9/04), который включает 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, с установленными на валу верхней и нижней торцевыми пробками, фильтрующими элементами, выполненными в виде равновеликих отрезков трубчатой формы, и соединенными между собой последовательно с образованием соединительных узлов и замкнутого правильного многоугольника, вписанного в окружность, образованную внутренней цилиндрической поверхностью корпуса, при этом сепараторные элементы выполнены в виде неподвижных лопастей, 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 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, 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 двух элементов на каждом ярусе фильтрующих элементов, штуцер ввода исходной суспензии размещен в нижней части корпуса фильтра, штуцер отвода декантата размещен на боковой стенке и штуцер отвода концентрата в нижнем днище фильтра, верхняя и нижняя части корпуса разделены перегородкой, выполненной в виде опрокинутого конуса с углом наклона образующей к основанию 10–30° и центральным отверстием, закрепленной на корпусе фильтра без зазоров.Closest to the claimed one is a filter thickener (RF patent for utility model No. 180580, publication date 06/19/2018, IPC B01D 29/11, G21F 9/04), which includes a housing with a concentrate outlet fitting installed in the housing a hollow shaft having means of sealing from the external environment and from mixing the filtered permeate, to which a set of rotating filter elements is connected, formed to allow the movement of permeate in their central part to the shaft cavity and provided with sealing elements, stationary separator thrust elements, means of sealing the internal volume of the housing, a node for connecting the shaft to the drive, with upper and lower end caps installed on the shaft, filter elements made in the form of equal sections of tubular shape, and interconnected 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, while the separator elements are made in the form of fixed blades, connecting the halls are made in a T-shape at the base, in one of the arms of which there are channels connected to each other, connected to the cavity of an adjacent tubular filter element on one side and to a sealing element placed at one of the ends of each of the tubular filter elements on the other side, the central hollow shaft with each of the set of tubular filtering elements is made in the form of radial branches introduced into the device having a longitudinal channel communicating with the shaft cavity and the cavity corresponding a tubular filtering element through the connecting nodes by means of a channel made at the base of the corresponding T-shaped node, the sealing elements are placed in the unidirectional ends of the set of tubular filtering elements, the upper part of the housing is made in the form of a removable cover on which the shaft connection unit with the drive and the outlet fitting is placed filtrate, a perforated cylinder is attached to the bottom of the lid, on the inner wall of which there are separator elements, at least two elements for each m of the filter elements, the input suspension input nozzle is located in the lower part of the filter housing, the decantate discharge nozzle is located on the side wall and the concentrate discharge fitting in the lower filter bottom, the upper and lower parts of the housing are separated by a partition made in the form of an overturned cone with an angle of inclination of the generatrix to a base of 10–30 ° and a central hole fixed to the filter housing without gaps.

Недостатком известного решения является то, что при опорожнении фильтра в отсутствии перемешивания суспензии под опрокинутым конусом, часть отделенных при фильтрации частиц оседает на нижней, практически плоской части эллиптического нижнего днища и не выводится из фильтра, что приводит к необходимости повторной промывки корпуса, то есть к уменьшению фактической степени сгущения, и, следовательно, к снижению качества разделения на фракции.A disadvantage of the known solution is that when the filter is emptied in the absence of stirring the suspension under a tilted cone, a part of the particles separated by filtration settles on the lower, almost flat part of the elliptical bottom and is not removed from the filter, which leads to the need for repeated washing of the housing, i.e. a decrease in the actual degree of thickening, and, consequently, a decrease in the quality of separation into fractions.

Кроме того, введение исходной суспензии в нижнюю часть корпуса под опрокинутый конус приводит к взмучиванию накопленной суспензии, при этом значительная часть осадка, преимущественно мелкая фракция, поступает в зону фильтрации, что ограничивает допустимую степень сгущения твердой фазы.In addition, the introduction of the initial suspension into the lower part of the body under the tilted cone leads to the agitation of the accumulated suspension, while a significant part of the precipitate, mainly a fine fraction, enters the filtration zone, which limits the permissible degree of thickening of the solid phase.

Задача, на решение которой направлена заявленная полезная модель, заключается в создании такого фильтра-сгустителя, который при максимально возможной производительности обеспечит высокое качество разделения при очистке сильнозагрязненных жидкостей, прежде всего растворов атомной промышленности, в том числе жидких радиоактивных отходов.The problem to which the claimed utility model is directed is to create a thickener filter which, at the highest possible performance, will ensure high quality separation during the purification of highly contaminated liquids, primarily solutions of the nuclear industry, including liquid radioactive waste.

Технический результат, достигаемый при использовании полезной модели, заключается в увеличении степени сгущения твердой фазы за счет введения в нижнее днище конической части и обеспечения подачи исходной суспензии ниже нижнего яруса фильтрующих элементов и выше опрокинутого конуса. The technical result achieved by using the utility model is to increase the degree of thickening of the solid phase by introducing a conical part into the lower bottom and ensuring the supply of the initial suspension below the lower tier of the filter elements and above the tilted cone.

Повышение степени сгущения твердой фазы обеспечивает более высокое качество разделения при очистке сильнозагрязненных жидкостей, прежде всего растворов атомной промышленности, в том числе жидких радиоактивных отходов. An increase in the degree of thickening of the solid phase provides a higher quality of separation during the purification of highly contaminated liquids, primarily solutions of the nuclear industry, including liquid radioactive waste.

Указанная задача решается и технический результат достигается за счет того, что в фильтре-сгустителе, включающем 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, с установленными на валу верхней и нижней торцевыми пробками, с фильтрующими элементами, выполненными в виде равновеликих отрезков трубчатой формы, и соединенными между собой последовательно с образованием соединительных узлов и замкнутого правильного многоугольника, вписанного в окружность, образованную внутренней цилиндрической поверхностью корпуса, при этом сепараторные элементы выполнены в виде неподвижных лопастей, 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 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, 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 двух элементов на каждом ярусе фильтрующих элементов, штуцер ввода исходной суспензии размещен в нижней части корпуса фильтра, штуцер отвода декантата размещен на боковой стенке и штуцер отвода концентрата в нижнем днище фильтра, верхняя и нижняя части корпуса разделены перегородкой, выполненной в виде опрокинутого конуса с углом наклона образующей к основанию 10–30° и центральным отверстием, закрепленной на корпусе фильтра без зазоров, нижнее днище снабжено конической частью так, что угол наклона в любой точке поверхности днища не менее 10° и не более 45°, а штуцер отвода декантата расположен на боковой стенке таким образом, что при декантации фильтра объем оставшейся в нем суспензии равен объему устройства для приема концентрата, штуцер ввода исходной суспензии расположен ниже нижнего яруса фильтрующих элементов и выше опрокинутого конуса таким образом, что поток исходной суспензии направляется по касательной к корпусу фильтра вниз. This problem is solved and the technical result is achieved due to the fact that in the filter-thickener, which includes a housing with a concentrate outlet fitting, a hollow shaft installed in the housing, having sealing means from the external environment and from mixing the filtered permeate, to which a set of rotating filter elements is connected, formed with the possibility of ensuring the movement of the permeate in their central part to the shaft cavity, and provided with sealing elements, stationary separator elements, means of sealing in internal volume of the housing, the connection node of the shaft with the drive, with upper and lower end plugs mounted on the shaft, with filter elements made in the form of equal sections of tubular shape, and interconnected 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, while the separator elements are made in the form of fixed blades, the connecting nodes are made of a T-shaped in the main In one of the arms of which are made interconnecting channels connecting to the cavity of an adjacent tubular filter element on one side and to 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 tubular filtering elements are made in the form of radial taps inserted into the device having a longitudinal channel communicating with the cavity of the shaft and the cavity of the corresponding tubular filtering element enta through the connecting nodes through the channel made at the base of the corresponding T-shaped node, the sealing elements are placed in the unidirectional ends of the set of tubular filtering elements, the upper part of the housing is made in the form of a removable cover, on which the node connecting the shaft with the drive and the filtrate outlet fitting is located, to a perforated cylinder is attached to the bottom of the lid, on the inner wall of which there are separator elements, at least two elements on each tier of filter elements, pieces p the input suspension is placed in the lower part of the filter housing, the decantate discharge nozzle is placed on the side wall and the concentrate discharge nozzle in the lower filter bottom, the upper and lower parts of the housing are separated by a partition made in the form of an overturned cone with an inclination angle of 10–30 ° to the base and a central hole fixed to the filter housing without gaps, the lower bottom is provided with a conical part so that the angle of inclination at any point on the surface of the bottom is at least 10 ° and not more than 45 °, and the decanter outlet fitting is located on the casing wall so that when decanting the filter, the volume of the suspension remaining in it is equal to the volume of the device for receiving the concentrate, the inlet of the initial suspension is located below the lower tier of the filter elements and above the tilted cone so that the flow of the initial suspension is directed tangentially downward to the filter body.

Снабжение нижнего днища фильтра конической частью позволяет проводить полное его освобождение от твердой фазы в отсутствии перемешивания.The supply of the bottom of the filter with a conical part allows its complete release from the solid phase in the absence of mixing.

При угле наклона конического днища менее 10^° возможна задержка взвеси на поверхности за счет малого уклона, при угле наклона более 45° происходит увеличение габаритного размера (высоты) фильтра при заданном внутреннем объеме. At an angle of inclination of the conical bottom of less than 10 ^°, suspension of suspension on the surface due to a small slope is possible, at an angle of inclination of more than 45 °, the overall size (height) of the filter increases with a given internal volume.

Подача исходной суспензии ниже нижнего яруса фильтрующих элементов и выше опрокинутого корпуса исключает взмучивание накопленной в нижней части фильтра суспензии и ее попадание в зону фильтрации, а подача исходной суспензии по касательной к корпусу приводит к раскручиванию потока и более интенсивному выделению твердой фазы из раствора с дальнейшим осаждением в нижней части корпуса.The supply of the initial suspension below the lower tier of the filtering elements and above the overturned housing eliminates the agglomeration of the suspension accumulated in the lower part of the filter and its entry into the filtration zone, while the supply of the initial suspension tangentially to the housing leads to unwinding of the flow and more intensive separation of the solid phase from the solution with further deposition at the bottom of the case.

Полезная модель поясняется чертежом.The utility model is illustrated in the drawing.

На фиг. представлена конструкция устройства, которая включает верхнюю крышку 1, корпус 2, фильтрующие элементы 3, центральный вал 4, привод 5, радиальные отводы 6, штуцер ввода исходной суспензии 7, узел 8 соединения центрального вала 4 с приводом 5, штуцер отвода фильтрата 9, штуцер отвода декантата 10, штуцер отвода концентрата 11, сепараторные элементы 12, цилиндр 13, опрокинутый конус 14, коническое днище 15.In FIG. the design of the device is presented, which includes a top cover 1, housing 2, filter elements 3, a central shaft 4, a drive 5, radial bends 6, an input fitting for the initial suspension 7, an assembly 8 for connecting the central shaft 4 with a drive 5, a filtrate discharge fitting 9, a fitting decantate outlet 10, concentrate discharge outlet fitting 11, separator elements 12, cylinder 13, tilted cone 14, conical bottom 15.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Исходная суспензия подаётся на фильтрацию через штуцер ввода концентрата 7, расположенный выше опрокинутого корпуса и ниже нижнего яруса фильтрующих элементов, при этом вращения фильтров не производится, фильтрация проводится в тупиковом режиме.The initial suspension is fed to the filtration through the concentrate inlet nozzle 7, located above the overturned housing and below the lower tier of the filter elements, while the filters are not rotated, the filtration is carried out in a dead end mode.

При этом осевшие на поверхности фильтрующих элементов крупные частицы создают намывной слой, повышая, тем самым, тонкость фильтрации. In this case, large particles deposited on the surface of the filtering elements create an alluvial layer, thereby increasing the filtration fineness.

Абразивные частицы под действием центробежной силы концентрируются на периферии корпуса устройства, и затем, под действием силы тяжести опускаются на поверхность опрокинутого конуса, стекают по ней к центральному отверстию и опускаются в полость, образованную опрокинутым конусом и нижним днищем фильтра. Under the action of centrifugal force, abrasive particles are concentrated on the periphery of the device body, and then, under the action of gravity, they descend to the surface of the overturned cone, flow down it to the central hole and fall into the cavity formed by the overturned cone and the bottom of the filter.

Жидкая фаза (фильтрат) суспензии проходит через пористую поверхность фильтрующих элементов 3 и через центральный вал 4 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 is discharged from the filter through the central shaft 4, 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 декантата 10, расположенный на боковой стенке фильтра, образуя в корпусе 2 свободный объем, позволяющий осуществить гидроудар при подаче давления с внутренней стороны фильтрующих элементов 3.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 decanter outlet 10 located on the side wall of the filter, forming a free volume in the housing 2, which allows for water hammering when pressure is applied from the inside of the filter elements 3.

Перед проведением регенерации включается вращение фильтрующих элементов и одновременно через штуцер отвода фильтрата 9 подается чистая вода или фильтрат с давлением, большим давления фильтрации, затем в тот же штуцер 9 подается сжатый воздух.Before the regeneration is carried out, the rotation of the filtering elements is switched on and at the same time clean water or filtrate with a pressure higher than the filtration pressure is supplied through the outlet of the filtrate 9, then compressed air is supplied to the same nozzle 9.

При этом осевшие на фильтрующей поверхности частицы смываются в объем и, за счет раскручивания потока, интенсивно осаждаются на опрокинутый конус и, через центральное отверстие, стекают в нижнюю полость фильтра.In this case, the particles deposited on the filter surface are washed off into the volume and, due to the unwinding of the flow, are intensively deposited on the overturned cone and, through the central hole, flow into the lower cavity of the filter.

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

При достижении заданной концентрации твердой фазы в корпусе 2 фильтра подача суспензии на фильтрацию прекращается, открывается вентиль на штуцере отвода концентрата 11, расположенный в нижней части корпуса 2 фильтра, открывается подача сжатого воздуха в корпус 2 фильтра через штуцер отвода фильтрата 9 и производится сброс концентрата на дальнейшую переработку.When the specified concentration of the solid phase in the filter housing 2 is reached, 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 2, compressed air flows into the filter housing 2 through the filtrate discharge fitting 9 and the concentrate is discharged to further processing.

Благодаря конической форме нижнего днища суспензия полностью выводится из корпуса, не задерживаясь на горизонтальной поверхности.Due to the conical shape of the lower bottom, the suspension is completely withdrawn from the housing without lingering on a horizontal surface.

После опорожнения корпуса 2 фильтра процесс фильтрация-концентрирование продолжается.After emptying the filter housing 2, the filtration-concentration process continues.

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 at the upper and lower end caps, with 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, while the separator elements are made in the form fixed blades, the connecting nodes are made of a T-shaped in the base, in one of the shoulders of which are made communicating channels, connect with the cavity of the adjacent tubular filter element 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 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 cavity of the shaft and the cavity of the corresponding tubular filter element through the connecting nodes by means of a channel made in the base respectively of the existing 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 is made in the form of a removable cover, on which the connection node of the shaft with the drive and the filtrate discharge fitting is placed, a perforated cylinder is attached to the lower part of the cover, on the inner wall of which separator elements are placed, at least two elements on each tier of the filtering elements, the input suspension input fitting is located in the lower part of the filter housing, the outlet fitting the product is placed on the side wall and the concentrate discharge fitting in the lower filter bottom, the upper and lower parts of the housing are separated by a partition made in the form of an overturned cone with an inclination angle of 10-30 ° to the base and a central hole fixed to the filter housing without gaps, characterized in that the bottom is provided with a conical part so that the angle of inclination at any point on the surface of the bottom is not less than 10 ° and not more than 45 °, and the decanter outlet fitting is located on the side wall so that when decanting the filter, the volume the suspension that remains in it is equal to the volume of the device for receiving the concentrate, the inlet of the initial suspension is located below the lower tier of the filter elements and above the tilted cone so that the flow of the initial suspension is directed tangentially down to the filter housing.