RU2061525C1

RU2061525C1 - Device for liquid purification

Info

Publication number: RU2061525C1
Application number: RU93047883A
Authority: RU
Inventors: В.М. Карпенко; А.Ф. Стеблевский; Р.В. Конакова; Э.П. Бурминский
Original assignee: Бурминский Эдуард Петрович
Priority date: 1993-10-15
Filing date: 1993-10-15
Publication date: 1996-06-10

Abstract

FIELD: liquid purification. SUBSTANCE: device for liquid purification has body with cover, hydraulic cyclone installed in the body lower part, central tube with holes to pass water, cylindrical filter element plugged from atop and located coaxially outside of this tube upper part, circular flat separating partition installed in the body middle part and having conical hollow, and through holes round the central tube. The total area of holes in separating partition amounts to less than 1/4 of the area of the central tube cross-section. EFFECT: higher efficiency. 4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для очистки жидкостей, в основном мазута, от механических примесей. The invention relates to devices intended for the purification of liquids, mainly fuel oil, from mechanical impurities.

Известен щелевой фильтр для очистки жидкости, содержащий фильтрующий элемент с внутренней поверхностью фильтрации, выполненный в виде спирали с межвитковыми зазорами, установленный между верхним и нижним фланцами, имеющими центральное отверстие и стяжное устройство, причем нижние витки спирали выполнены в виде пружины растяжения с сопрягающимися витками [1]
Недостатком щелевого фильтра является трудоемкость процесса извлечения отфильтрованного осадка, осуществляющегося по окончании фильтрации жидкости путем частичной его разборки и последующего переворачивания.Known slit filter for cleaning liquid containing a filter element with an inner surface of the filter, made in the form of a spiral with inter-turn gaps, installed between the upper and lower flanges having a Central hole and a tightening device, and the lower turns of the spiral is made in the form of a tension spring with mating turns [ 1]
The disadvantage of the slit filter is the complexity of the process of extracting the filtered precipitate, which is carried out at the end of the filtration of the liquid by partially disassembling it and then turning it over.

Известен фильтр, содержащий цилиндрический корпус, крышку, гидроциклон, расположенный в нижней части корпуса, ложное днище, верхнюю перфорированную перегородку, расположенную между ними зернистую загрузку и подводящие и отводящие патрубки, а также центральную трубу с раструбом в верхней части и коническую сплошную перегородку, герметично присоединенную верхней частью к центральной трубе, а нижней к корпусу ниже ложного днища [2]
В отличие от аналога очистка фильтра от шлама осуществляется без его разборки. Однако при этом периодическое извлечение примесей из камеры тонкой очистки также происходит с прерыванием всего процесса фильтрации и дополнительно требует использования сжатого воздуха и промывной воды. Кроме того, вышеописанный фильтр отличается большим количеством узлов и деталей.A known filter comprising a cylindrical body, a cover, a hydrocyclone located in the lower part of the body, a false bottom, an upper perforated partition, a granular charge located between them and inlet and outlet pipes, as well as a central pipe with a bell in the upper part and a conical solid partition, are hermetically sealed attached by the upper part to the central pipe and lower to the body below the false bottom [2]
In contrast to the analogue, the filter is cleaned of sludge without disassembling it. However, in this case, periodic extraction of impurities from the fine cleaning chamber also occurs with interruption of the entire filtration process and additionally requires the use of compressed air and wash water. In addition, the above filter is characterized by a large number of nodes and parts.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении надежности извлечения отфильтрованного осадка из камеры тонкой очистки непосредственно в процессе фильтрации жидкости без потерь последней, а также в упрочении конструкции. The problem to which the invention is directed, is to increase the reliability of extracting the filtered sludge from the fine purification chamber directly in the process of filtering the liquid without loss of the latter, as well as to strengthen the structure.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для очистки жидкости, содержащем корпус с крышкой, в нижней части которого размещен гидроциклон, а в верхней фильтрующий элемент, центральную трубу, установленную в средней части корпуса разделительную перегородку, подводящий и отводящий патрубки, фильтрующий элемент выполнен цилиндрическим, заглушенным сверху, и расположен коаксиально снаружи верхней части центральной трубы, разделительная перегородка выполнена плоской и имеющей коническую выемку и сквозные отверстия вокруг центральной трубы и в стенках последней на уровне расположения фильтрующего элемента выполнены отверстия для прохода очищаемой жидкости. This goal is achieved by the fact that in the device for cleaning liquid containing a housing with a cover, in the lower part of which there is a hydrocyclone, and in the upper filter element, a central pipe, a dividing wall installed in the middle part of the housing, inlet and outlet pipes, the filter element is made cylindrical muffled from above and located coaxially outside the upper part of the central pipe, the dividing wall is made flat and has a conical recess and through holes around the center Flax pipe and the walls of the latter at the location of the filter element is provided with holes for the passage of cleaning fluid.

Фильтрующий элемент выполнен в виде пакета плоских колец с прокладками для образования щелей, фильтрующий элемент заглушен сверху посредством фланца и прижимного болта. The filter element is made in the form of a package of flat rings with gaskets for the formation of cracks, the filter element is muffled from above by means of a flange and a clamping bolt.

Суммарная площадь отверстий в разделительной перегородке выполнена составляющей менее одной четверти площади поперечного сечения центральной трубы. The total area of the holes in the dividing wall is made up of less than one quarter of the cross-sectional area of the central pipe.

От прототипа заявляемое изобретение отличается тем, что фильтрующий элемент выполнен цилиндрическим, заглушенным сверху и расположен коаксиально снаружи верхней части центральной трубы, разделительная перегородка выполнена плоской и имеющей коническую выемку и сквозные отверстия вокруг центральной трубы и в стенках последней на уровне расположения фильтрующего элемента выполнены отверстия для прохода очищаемой жидкости. The claimed invention differs from the prototype in that the filter element is cylindrical, blanked from above and coaxially located outside the upper part of the central pipe, the dividing wall is flat and has a conical recess and through holes around the central pipe and holes are made in the walls of the latter at the level of the filter element passage of the cleaned fluid.

Выполнение фильтрующего элемента в виде пакета плоских колец с прокладками, заглушивание его посредством фланца и прижимного болта и ограничение суммарной площади отверстий в разделительной перегородке относится к частным признакам и к их конкретным вариантам исполнения. The implementation of the filter element in the form of a package of flat rings with gaskets, damping it by means of a flange and a clamping bolt and limiting the total area of the holes in the dividing wall refers to particular features and their specific options for execution.

Выполнение фильтрующего элемента цилиндрическим, заглушенным сверху и расположенным коаксиально снаружи верхней части центральной трубы позволяет освободить пространство вокруг центральной трубы для образования внутренней полости и выполнить в ограничивающем ее днище сквозные отверстия вокруг центральной трубы. The implementation of the filter element cylindrical, muffled from above and located coaxially outside the upper part of the Central pipe allows you to free up space around the Central pipe for the formation of the inner cavity and to make in its bounding bottom through holes around the Central pipe.

Выполнение сквозных отверстий, соединяющих внутреннюю полость камеры тонкой очистки с полостью гидроциклона, позволяет направлять отфильтрованные механические примеси через сквозные отверстия в гидроциклон. Слипшиеся частицы грязи в виде крупных образований сползают в гидроциклоне по стенкам центральной трубы вниз к сборнику и накапливаются там в виде шлама. Жидкость, проникающая с осадком в гидроциклон через эти отверстия, вновь подвергается фильтрации. The implementation of through holes connecting the internal cavity of the fine filter chamber with the cavity of the hydrocyclone allows you to direct the filtered solids through the through holes in the hydrocyclone. Clumped dirt particles in the form of large formations slide in a hydrocyclone along the walls of the central pipe down to the collector and accumulate there in the form of sludge. The liquid that penetrates the sediment into the hydrocyclone through these openings is again filtered.

Таким образом обеспечивается извлечение отфильтрованного осадка из камеры тонкой очистки без потерь фильтруемой жидкости в процессе непрерывной фильтрации. This ensures the extraction of the filtered sludge from the fine-purification chamber without loss of filtered fluid during continuous filtration.

Выполнение в виде усеченного перевернутого конуса днища, ограничивающего внутреннюю полость камеры тонкой очистки, обеспечивает условия для сползания к сквозным отверстиям за счет силы тяжести механическим примесям, осаждающимся по внутреннему периметру фильтрующего элемента. The implementation in the form of a truncated inverted cone of the bottom, limiting the internal cavity of the fine-cleaning chamber, provides conditions for sliding to the through holes due to gravity to the mechanical impurities deposited along the inner perimeter of the filter element.

Выполнение перепускных отверстий в стенке центральной трубы на уровне камеры тонкой очистки обеспечивает подачу фильтруемой жидкости, например мазута, к фильтрующему элементу. The implementation of the bypass holes in the wall of the Central pipe at the level of the chamber of fine cleaning provides the supply of filtered fluid, such as fuel oil, to the filter element.

Совокупный технический результат от решения поставленной задачи - непрерывный процесс фильтрации с одновременным извлечением отфильтрованных примесей из камеры тонкой очистки. The total technical result from the solution of the task is a continuous filtration process with the simultaneous extraction of filtered impurities from the fine cleaning chamber.

Предлагаемая конструкция устройства для очистки жидкости, например мазута, отличается от известных простотой, рациональностью и экономичностью размещения узлов, надежностью в работе и высокой производительностью. The proposed design of a device for cleaning liquids, such as fuel oil, differs from the known simplicity, rationality and cost-effectiveness of the placement of nodes, reliability in operation and high performance.

На фиг. 1 изображен продольный разрез устройства для очистки жидкости; на фиг. 2 продольный разрез фильтрующего элемента; на фиг. 3 сечение А-А фиг. 2. In FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a liquid purification device; in FIG. 2 is a longitudinal section through a filter element; in FIG. 3 section AA of FIG. 2.

Устройство для очистки жидкости, например мазута, состоит из камеры тонкой очистки 1, гидроциклона 2, разделенных между собой днищем 3, подводящего 4 и отводящих 5, 6 патрубков. В камере тонкой очистки 1 по ее периферии с зазором 7 размещен фильтрующий элемент 8 с внутренней полостью 9. Фильтрующий элемент 8 выполнен в виде пакета плоских колец 10, собранных соосно на шпильках 11 через прокладки 12, с образованием между ними фильтрующих зазоров 13. Днище 3, ограничивающее внутреннюю полость 9, выполнено в виде усеченного перевернутого конуса. A device for cleaning a liquid, for example fuel oil, consists of a fine-cleaning chamber 1, a hydrocyclone 2, separated by a bottom 3, inlet 4 and outlet 5, 6 pipes. In the fine-cleaning chamber 1, a filter element 8 with an internal cavity 9 is placed at its periphery with a gap 7. The filter element 8 is made in the form of a packet of flat rings 10 assembled coaxially on the studs 11 through gaskets 12, with the formation of filter gaps between them 13. The bottom 3 bounding the internal cavity 9 is made in the form of a truncated inverted cone.

В днище 3 герметично закреплена своей средней частью центральная труба 14 так, что ее входное отверстие 15 находится в полости гидроциклона 2. На центральной трубе 14, расположенной в полости камеры тонкой очистки 1, выполнены перепускные отверстия 16 для прохода жидкости, например мазута. Вокруг центральной трубы 14 в днище 3 выполнены сквозные отверстия 17, соединяющие внутреннюю полость 9 фильтрующего элемента 8 с полостью гидроциклона 2. Крышка 18 камеры тонкой очистки 1 и фланец 19 с прижимным болтом 20 фильтрующего элемента обеспечивают герметичное соединение фильтра в рабочем состоянии. Нижняя часть гидроциклона оканчивается коническим сборником шлама 21. In the bottom 3, the central pipe 14 is hermetically fixed with its middle part so that its inlet 15 is in the cavity of the hydrocyclone 2. On the central pipe 14 located in the cavity of the fine-cleaning chamber 1, bypass holes 16 are made for the passage of liquid, for example fuel oil. Around the central pipe 14 in the bottom 3, through holes 17 are made connecting the internal cavity 9 of the filter element 8 with the cavity of the hydrocyclone 2. The cover 18 of the fine-cleaning chamber 1 and the flange 19 with the clamping bolt 20 of the filter element ensure a tight connection of the filter in working condition. The lower part of the hydrocyclone ends in a conical sludge collector 21.

Устройство для очистки жидкости работает следующим образом. A device for cleaning liquid works as follows.

Через тангенциальный патрубок 4 исходная жидкость, например мазут, поступает в гидроциклон 2, расположенный под камерой тонкой очистки 1 и движется по спирали вниз. При этом крупные частицы механических примесей за счет инерции отбрасываются к стенкам гидроциклона 2, сползают вниз и накапливаются в виде шлама в сборнике 21, так как отводящий патрубок 5 при работе фильтра закрыт. Through the tangential pipe 4, the initial liquid, for example fuel oil, enters the hydrocyclone 2 located under the fine filter 1 and moves downward in a spiral. In this case, large particles of mechanical impurities due to inertia are thrown to the walls of the hydrocyclone 2, slide down and accumulate in the form of sludge in the collector 21, since the outlet pipe 5 is closed when the filter is in operation.

Далее, отразившись от нижней части гидроциклона 2 и освободившись от грубых примесей, мазут, закручиваясь, поступает в центральную трубу 14. Поднимаясь по центральной трубе 14, мазут через перепускные отверстия 16 поступает к фильтрующему элементу 8, который осуществляет тонкую очистку фильтруемой жидкости. Уловленные тонкие частицы механических примесей оседают на стенках фильтрующего элемента 8. Мазут, отфильтрованный от мелких механических примесей, проходит через фильтрующие зазоры 13 между плоскими кольцами 10 и попадает в зазор 7, откуда фильтрат удаляется через отводящий патрубок 6. Зазор 7 между корпусом камеры тонкой очистки 1 и фильтрующим элементом 8 обеспечивает минимальное гидродинамическое сопротивление отфильтрованного мазута на выходе из камеры тонкой очистки. Частицы механических примесей, осевшие на стенках фильтрующего элемента 8, опускаются вниз и по коническому днищу 3 сползают к сквозным отверстиям 17. Далее, под действием разрежения, возникающего в верхней части гидроциклона, отсасываются из внутренней полости 9 и попадают в полость гидроциклона 2. При этом крупные частицы отбрасываются к стенкам и сползают вниз, а капли попавшей жидкости снова вовлекаются в поток и поступают в центральную трубу. Суммарная площадь сквозных отверстий 17, составляющая менее одной четверти площади входного отверстия 15 центральной трубы 14, обеспечивает нормальный режим, работы гидроциклона 2, при котором давление в верхней части гидроциклона 2 ниже давления во внутренней полости фильтрующего элемента 8 и поэтому исключается попадание фильтруемой жидкости из гидроциклона 2 через отверстия 17 в полость 9. Further, reflecting off the lower part of the hydrocyclone 2 and freeing itself of coarse impurities, the fuel oil, twisting, enters the central pipe 14. Rising along the central pipe 14, the fuel oil passes through the bypass holes 16 to the filter element 8, which performs a fine cleaning of the filtered liquid. Trapped fine particles of mechanical impurities settle on the walls of the filter element 8. Fuel oil filtered from fine mechanical impurities passes through the filter gaps 13 between the flat rings 10 and enters the gap 7, from where the filtrate is removed through the outlet pipe 6. The gap 7 between the body of the fine-filter 1 and the filtering element 8 provides the minimum hydrodynamic resistance of the filtered fuel oil at the outlet of the fine cleaning chamber. Particles of mechanical impurities deposited on the walls of the filter element 8 are lowered down and slide along the conical bottom 3 to the through holes 17. Then, under the action of the vacuum that occurs in the upper part of the hydrocyclone, they are sucked out of the internal cavity 9 and fall into the cavity of the hydrocyclone 2. large particles are thrown to the walls and slide down, and droplets of the ingested liquid are again drawn into the flow and enter the central pipe. The total area of the through holes 17, which is less than one quarter of the area of the inlet 15 of the Central pipe 14, provides a normal mode of operation of the hydrocyclone 2, in which the pressure in the upper part of the hydrocyclone 2 is lower than the pressure in the inner cavity of the filter element 8 and therefore the filter fluid from the hydrocyclone is excluded 2 through holes 17 into the cavity 9.

Предлагаемое устройство позволяет отказаться от отдельной операции по извлечению отфильтрованных механических примесей, повышает производительность фильтра, уменьшает трудоемкость изготовления последнего, снижает стоимость, повышает технологичность, упрощается конструкция схемы в целом. ЫЫЫ2 The proposed device allows you to abandon a separate operation for the extraction of filtered solids, increases filter performance, reduces the complexity of manufacturing the latter, reduces cost, improves manufacturability, simplifies the design of the circuit as a whole. YYY2

Claims

1. A device for cleaning a liquid, comprising a housing with a cover in the lower part of which is located a hydrocyclone, and in the upper filter element, a central pipe, an annular separation partition installed in the middle part of the housing, inlet and outlet pipes, characterized in that the filter element is made cylindrical, muffled from above and located coaxially outside the upper part of the central pipe, the dividing wall is made flat and has a conical recess and through holes around the central th pipe and in the walls of the latter at the level of the location of the filter element holes are made for the passage of the cleaned liquid.

2. The device according to claim 1, characterized in that the filter element is made in the form of a package of flat rings with gaskets for the formation of cracks.

3. The device according to claims 1 and 2, characterized in that the filter element is blanked from above by means of a flange and a clamping bolt.

4. The device according to claims 1 to 3, characterized in that the total area of the holes in the dividing wall is made up of less than one quarter of the cross-sectional area of the central pipe.