RU2085251C1

RU2085251C1 - Filter-chamber for liquids

Info

Publication number: RU2085251C1
Application number: RU95104341A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Банников; Л.Н. Бурунова; Ф.Э. Герценштейн; В.А. Кочеванов; О.Н. Кочеванова
Original assignee: Оренбургский научно-инженерный центр Уральского отделения РАН
Priority date: 1995-03-24
Filing date: 1995-03-24
Publication date: 1997-07-27
Also published as: RU95104341A

Abstract

FIELD: cleaning liquids of foreign admixtures; separation of suspensions. SUBSTANCE: filter-chamber includes housing, liquid mixture supply branch pipe and filtrate and sediment discharge branch pipes, filter elements with cleaning mechanisms mounted around filter elements and provided with reciprocating device. Filter elements are made in form of set of vertical porous cylindrical sleeves provided with calibrated passages and thickened rim in upper portion and bases turned downward and tightly secured in cylindrical cells of metal bearing plate tightly fitted in housing on circular stop and pressed at the top by cellular hold-down plate; plates are interconnected by means of strainers. Each filter element is provided with sediment cleaning mechanism made in form of outer circular cleaning scraper. Counter blow branch pipe is introduced in chamber. Liquid mixture supply branch pipe and sediment discharge branch are located in lower portion of chamber; filtrate discharge branch pipe and counter blow branch pipe are located in its upper portion. It is good practice to make filter element in form of taper sleeves widening upward at taper angle lesser than or equal to 1 deg; scraper shall be made from flexible material. EFFECT: enhanced efficiency. 3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкостей от посторонних примесей, конкретнее, для разделения взвесей и суспензий, и может быть использовано во всех областях народного хозяйства. The invention relates to a device for cleaning liquids from impurities, more specifically, for the separation of suspensions and suspensions, and can be used in all areas of the national economy.

Известен фильтр с обратной промывкой, содержащий корпус, подводящие и отводящие патрубки, фильтрующий элемент с внутренней поверхностью фильтрации и блок обратной промывки. Он снабжен устройством для предотвращения налипания осадка, выполненным в виде расположенных со стороны поверхности трубок с отверстиями, причем отверстия трубок выполнены в виде щелей, направленных в сторону фильтрующего элемента [1]
Недостатком этого фильтра является низкая эффективность процессов фильтрации и недостаточное удаление частиц осадка в процессе работы.A backwash filter is known, comprising a housing, inlet and outlet pipes, a filter element with an inner filtration surface, and a backwash unit. It is equipped with a device for preventing sludge buildup made in the form of tubes with holes located on the surface side, and the tube holes are made in the form of slots directed towards the filter element [1]
The disadvantage of this filter is the low efficiency of the filtration processes and the insufficient removal of sediment particles during operation.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является фильтр-сгуститель непрерывного действия, состоящий из корпуса с фильтрующими элементами и механизма очистки фильтроэлементов от осадка, механизм очистки выполнен в виде набора перфорированных пластин-скребков, стянутых стяжками, и снабжен механизмом возвратно-поступательного перемещения [2]
Основным недостатком прототипа является низкая эффективность процессов фильтрации из-за малой поверхности фильтрования и больших габаритов фильтра.The closest to the invention in technical essence is a continuous filter thickener, consisting of a housing with filter elements and a mechanism for cleaning filter elements from sediment, the cleaning mechanism is made in the form of a set of perforated scraper plates tightened with ties and equipped with a reciprocating movement mechanism [2 ]
The main disadvantage of the prototype is the low efficiency of the filtration processes due to the small surface of the filter and the large dimensions of the filter.

Целью изобретения является увеличение поверхности фильтрования и улучшение качества фильтрации при минимальных габаритах устройства. The aim of the invention is to increase the surface of the filter and improve the quality of the filter with the minimum dimensions of the device.

Указанная цель достигается тем, что фильтр снабжен кольцевым упором, герметически установленной на нем ячеистой металлической опорной плитой, ячеистой прижимной плитой, соединенной с опорной плитой посредством стяжек, фильтрующие элементы выполнены в виде пористых с калиброванными каналами стаканов с основаниями в нижней части, закрепленных герметично в ячейках опорной плиты и поджатых сверху прижимной плитой, механизмы очистки выполнены в виде кольцевых скребков, при этом патрубок подвода жидкой смеси расположен в нижней части корпуса, а отвода фильтрата в верхней части. Целесообразно стаканы фильтрующих элементов выполнить цилиндрическими с утолщенным ободком в верхней части или в виде расширяющихся кверху конусов с углом конусности, меньшим или равным 1^o, при этом скребки выполнены из упругого материала.This goal is achieved by the fact that the filter is equipped with an annular stop, a honeycomb metal support plate hermetically mounted on it, a cellular pressure plate connected to the base plate by means of couplers, the filter elements are made in the form of porous cups with calibrated channels with bases in the lower part, which are tightly sealed in cells of the base plate and pressed down by the pressure plate, the cleaning mechanisms are made in the form of annular scrapers, while the nozzle for supplying the liquid mixture is located in the lower part of the meat, and removing the filtrate at the top. It is advisable to make the glasses of the filter elements cylindrical with a thickened rim in the upper part or in the form of cones expanding upwards with a taper angle less than or equal to 1 ^o , while the scrapers are made of elastic material.

На фиг.1 изображена фильтр-камера; на фиг.2 схема установки фильтрующих элементов в ячеистых плитах; на фиг.3 механизм очистки. Figure 1 shows a filter chamber; figure 2 installation diagram of the filtering elements in the cellular plates; figure 3 cleaning mechanism.

Фильтр-камера содержит корпус 1, в нижней части которого расположены патрубки отвода осадка 2 и подвода жидкой смеси 3, а в верхней части - патрубки обратной продувки 4 и отвода фильтрата 5. Фильтрующие элементы 6 снабжены механизмами очистки 7, которые связаны с механизмом возвратно-поступательного перемещения, содержащего крепежное сетчатое кольцо 8, шатун 9, кривошипный вал 10 и вертикальные направляющие 11, жестко закрепленные в кольцевом упоре 12. Фильтрующие элементы установлены в ячейках опорной плиты 13 с помощью прокладки 14 и стяжки 15, герметично соединенной с упором 12, и стяжками 16 на герметизирующих прокладках 17 прижимаются ячеистой прижимной плитой 18. The filter chamber contains a housing 1, in the lower part of which there are nozzles for drainage of sediment 2 and inlet of liquid mixture 3, and in the upper part there are nozzles for reverse purge 4 and drainage of filtrate 5. Filtering elements 6 are equipped with cleaning mechanisms 7, which are connected with the return mechanism translational movement, containing the mounting mesh ring 8, the connecting rod 9, the crank shaft 10 and the vertical guides 11, rigidly fixed in the annular stop 12. The filter elements are installed in the cells of the base plate 13 using a gasket 14 and a tie 15, g upmost connected with the focus 12 and the tie rods 16 on the sealing gaskets 17 are pressed against a clamping plate 18 mesh.

Механизм очистки отдельного фильтрующего элемента выполнен в виде кольцевого скребка 19, запрессованного в металлическую обойму 20, с которой жестко связана вилка 21, закрепленная разъемным соединением на сетке кольца 8. The cleaning mechanism of a separate filter element is made in the form of an annular scraper 19, pressed into a metal sleeve 20, with which a plug 21 is rigidly connected, fixed by a detachable connection to the grid of the ring 8.

Фильтрующий элемент 6 представляет собой цилиндрический стакан с утолщенным ободком в верхней части, выполняющий роль упора при прижиме стакана. Возможно исполнение фильтрующего элемента в виде конического стакана с небольшим углом конусности, порядка 1^o, в этом случае скребок 19 необходимо выполнять из упругого материала. Конусность 1^o обеспечивает надежное крепление фильтрующего элемента в ячейке опорной плиты 13 без упорного ободка при более высокой технологичности фильтрующего элемента. Увеличение угла конусности приводит к непроизводительным затратам пространства нижней части фильтр-камеры и уменьшению фильтрующей поверхности.The filter element 6 is a cylindrical glass with a thickened rim in the upper part, which acts as a stop when pressing the glass. It is possible to design the filter element in the form of a conical glass with a small taper angle of the order of 1 ^o , in which case the scraper 19 must be made of elastic material. The taper 1 ^o provides reliable fastening of the filter element in the cell of the base plate 13 without a stop rim with a higher adaptability of the filter element. An increase in the taper angle leads to unproductive expenses of the space of the lower part of the filter chamber and a decrease in the filtering surface.

Работает фильтр-камера следующим образом. Через патрубок 3 под давлением в камеру 1 подается жидкая смесь, которая отфильтровывается на калиброванных каналах фильтрующих элементов 6, так что очищенный фильтрат накапливается в верхней части камеры и отводится через патрубок 5. Для уменьшения залипания фильтрующих элементов 6 они непрерывно очищаются скребками 19, которые совершают возвратно-поступательное движение в вертикальной плоскости. С этой целью кривошипный вал 10 приводится во вращение электродвигателем (не показан), который шатунами 9 толкает сетчатое кольцо 8, совершающее вертикальное возвратно-поступательное движение вдоль направляющих 11. В узлах сетки кольца 8 жестко закреплены основания вилок 21, вследствие чего скребки 19 совершают то же перемещение, что и кольцо 8. The filter chamber operates as follows. Through the nozzle 3, a liquid mixture is supplied to the chamber 1 under pressure, which is filtered on the calibrated channels of the filter elements 6, so that the purified filtrate accumulates in the upper part of the chamber and is discharged through the nozzle 5. To reduce the sticking of the filter elements 6, they are continuously cleaned by scrapers 19, which make reciprocating movement in a vertical plane. To this end, the crank shaft 10 is driven into rotation by an electric motor (not shown), which pushes the mesh ring 8 by connecting rods 9, making a vertical reciprocating movement along the guides 11. At the nodes of the mesh ring 8, the bases of the forks 21 are rigidly fixed, as a result of which the scrapers 19 do same movement as ring 8.

Осадок накапливается в нижней части камеры 1 и по необходимости отводится через патрубок 2 при закрытом вентиле патрубка 3. Для полноты очистки камеры от осадка и промывки фильтрующих элементов 6 используется обратная продувка камеры, для чего через патрубок 4 в камеру нагнетается воздух. Очистка осуществляется при закрытых вентилях патрубков 2 и 5, а принудительный отвод осадка при закрытых вентилях патрубков 3 и 5. The precipitate accumulates in the lower part of the chamber 1 and, if necessary, is discharged through the nozzle 2 with the valve of the nozzle 3 closed. To completely clean the chamber of the sediment and flush the filter elements 6, the chamber is backwashed, for which air is pumped through the nozzle 4 into the chamber. Cleaning is carried out with closed valves of nozzles 2 and 5, and forced removal of sediment with closed valves of nozzles 3 and 5.

Преимущества заявляемого технического решения по сравнению с прототипом следующие:
при одинаковых габаритах фильтрующих элементов и корпусов фильтрующая поверхность почти в два раза больше;
качество фильтрации повышается за счет многофакторной очистки фильтрующих элементов: механическая, промывка, продувка.The advantages of the proposed technical solution compared with the prototype are as follows:
with the same dimensions of the filter elements and housings, the filter surface is almost two times larger;
filtration quality is improved due to multifactorial cleaning of filter elements: mechanical, washing, purging.

Claims

1. A filter chamber for liquids, comprising a housing, a nozzle for supplying a liquid mixture, a nozzle for discharging the filtrate, a nozzle for discharging sludge in the lower part of the housing, a nozzle for backflushing in its upper part, vertical filter elements with cleaning mechanisms installed around them and equipped with a return mechanism - translational movement, characterized in that it is equipped with an annular stop, hermetically mounted on it a cellular metal base plate, a cellular pressure plate connected to the base plate via Ohm screeds, filter elements are made in the form of porous cups with calibrated channels with bases in the lower part, sealed tightly in the cells of the base plate and pressed down by the pressure plate, the cleaning mechanisms are made in the form of ring scrapers, while the nozzle for supplying the liquid mixture is located in the lower part of the housing and the discharge of the filtrate in the upper part.

2. The filter chamber according to claim 1, characterized in that the glasses of the filter elements are cylindrical with a thickened rim in the upper part.

3. The filter chamber according to claim 1, characterized in that the glasses of the filter elements are made in the form of cones expanding upward with a taper angle of less than or equal to 1 ^o , while the scrapers are made of elastic material.