RU2112583C1

RU2112583C1 - Self-cleaning filter

Info

Publication number: RU2112583C1
Application number: RU97103497A
Authority: RU
Inventors: С.В. Ковалев; Н.В. Грищенко
Original assignee: Курская государственная сельскохозяйственная академия им.проф.И.И.Иванова
Priority date: 1997-03-07
Filing date: 1997-03-07
Publication date: 1998-06-10

Abstract

FIELD: cleaning of liquids: vegetable oils, natural waters and sewage. SUBSTANCE: filter has body accommodating filtering partition and plate positioned above the latter. Plate and partition are mounted for reciprocation to opposite sides at different intervals and speeds of forward and backward travel. EFFECT: higher degree of liquid cleaning. 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике очистки жидкости фильтрованием и может быть использовано в масло-жировой промышленности при первичной очистке растительных масел, а также в других отраслях промышленности при очистке речной, технической и оборотной воды. The invention relates to techniques for cleaning liquid by filtration and can be used in the oil and fat industry for the primary purification of vegetable oils, as well as in other industries for the purification of river, industrial and recycled water.

Известны самоочищающиеся фильтры, состоящие из корпуса, входного и выходного патрубков, фильтрующей перегородки и механизма привода, регенерация которых происходит под действием центробежных сил, возникающих при сообщении фильтрующим перегородкам вращательного движения, продувкой фильтрующих перегородок воздухом или паром в направлении, противоположном движению фильтруемой жидкости с предварительным удалением из фильтра жидкости и др. (Щербаков В.Г. Технология получения растительных масел. М.: Колос, 1992). Self-cleaning filters are known, consisting of a housing, inlet and outlet nozzles, a filtering partition and a drive mechanism, the regeneration of which occurs under the action of centrifugal forces arising from the message to the filtering partitions of rotational motion, by blowing the filter partitions with air or steam in the opposite direction to the movement of the filtered liquid with preliminary removing liquid from the filter, etc. (Shcherbakov V.G. Technology for the production of vegetable oils. M: Kolos, 1992).

Недостатком данных фильтров является необходимость остановки фильтрации при очистке. The disadvantage of these filters is the need to stop filtering during cleaning.

За прототип взят самоочищающийся фильтр, содержащий корпус с крышкой, камеры исходной и осветленной жидкости с патрубками, фильтрующую перегородку, прикрепленную своими основаниями к днищу и крышке фильтра с помощью гибких подвесов, а днище выполнено в виде наклонных мембран, соединенных с устройством для обезвоживания шлама, устройства для регенерации перегородки и удаления шлама. Вал с ротором установлен с возможностью возвратно-поступательного перемещения (авт. св. СССР N 1699514 A2, 1991)
Недостатком данной конструкции является то, что процесс очистки фильтрующей перегородки от осевшего на нее шлама производится не по всей поверхности одновременно, а по мере перемещения вращающегося ротора вдоль перегородки, что приводит к снижению производительности фильтра и влияет на качество очистки.The prototype is a self-cleaning filter containing a housing with a lid, chambers of the initial and clarified liquid with nozzles, a filtering partition attached with its bases to the bottom and lid of the filter using flexible suspensions, and the bottom is made in the form of inclined membranes connected to a device for dewatering sludge, devices for the regeneration of the partition and the removal of sludge. A shaft with a rotor is installed with the possibility of reciprocating movement (ed. St. USSR N 1699514 A2, 1991)
The disadvantage of this design is that the process of cleaning the filtering partition from sludge deposited on it is not carried out on the entire surface at the same time, but as the rotating rotor moves along the partition, which leads to a decrease in filter performance and affects the quality of cleaning.

Предлагаемая конструкция самоочищающегося фильтра состоит из корпуса с установленной на подвесе фильтрующей перегородкой и пластиной. The proposed design of a self-cleaning filter consists of a housing with a filter partition and a plate mounted on a suspension.

Новым является то, что в корпусе установлены с возможностью возвратно-поступательного движения шток с жестко закрепленной к нему пластиной и втулка с жестко закрепленной к ней фильтрующей перегородкой, над которыми находится комбинированный кулачок, состоящий из трех кулачков, причем средний повернут на 180^o по отношению к крайним кулачкам, замыкание которых с втулкой осуществляется пружиной сжатия, установленной между корпусом и втулкой, а замыкание со штоком осуществляется пружинами растяжения, установленными между корпусом и пластиной.What is new is that the rod with a rigidly fixed plate and a sleeve with a filter plate rigidly fixed to it are mounted in the housing with the possibility of reciprocating movement, above which there is a combined cam consisting of three cams, with the middle rotated 180 ^° with respect to to the extreme cams, the closure of which with the sleeve is carried out by a compression spring installed between the body and the sleeve, and the closure with the rod is carried out by tension springs installed between the body and the plate oh.

Конструкция фильтра позволяет осуществлять высокую степень очистки. Фильтрующая перегородка и пластина установлены с возможностью совершать колебательные движения в противоположных направлениях с заданным законом движения: прямой ход - выстой - обратный ход. Профиль кулачков обеспечивает различные скорости и интервалы прямого (рабочего) и обратного ходов пластины и фильтрующей перегородки: при прямом ходе их скорость выше, а интервал меньше, чем при обратном. The design of the filter allows for a high degree of purification. The filtering partition and the plate are installed with the ability to perform oscillatory movements in opposite directions with a given law of motion: forward stroke - upright - reverse stroke. The profile of the cams provides different speeds and intervals of the forward (working) and reverse strokes of the plate and filter partition: with a forward stroke, their speed is higher and the interval is shorter than with a reverse one.

На чертеже изображен самоочищающийся фильтр, общий вид, разрез. The drawing shows a self-cleaning filter, General view, section.

Фильтр содержит корпус 1 с входным патрубком 2. Внутри корпуса 1 соосно с ним установлена фильтрующая перегородка 3, выполненная в виде кольца с фильтротканью, прикрепленная к корпусу 1 гибким подвесом 4 и пластина 5, жестко соединенная со штоком 6. Фильтрующая перегородка 3 жестко соединена с втулкой 7. Над штоком 6 и втулкой 7 установлен комбинированный кулачок 8, состоящий из трех отдельных кулачков, причем средний кулачок повернут относительно крайних на 180^o. Посредством вала с электродвигателем (на чертеже не показан) комбинированный кулачок 8 совершает вращательное движение. Для замыкания пар кулачок - шток и кулачок - втулка служат соответственно две пружины растяжения 9 и пружина сжатия 10. Отвод осветленной жидкости производится через патрубок 11. Отвод шлама производится через патрубок 12 с дальнейшим его уплотнением в устройстве 13. Отделенная от шлама жидкость через патрубок 14 поступает в патрубок 2 исходной жидкости, а шлам - на дальнейшую переработку.The filter contains a housing 1 with an inlet pipe 2. Inside the housing 1, a filter baffle 3 is installed coaxially with it, made in the form of a ring with filter cloth, attached to the housing 1 by a flexible suspension 4 and a plate 5, rigidly connected to the rod 6. The filter baffle 3 is rigidly connected to sleeve 7. Above the stem 6 and the sleeve 7 is installed a combined cam 8, consisting of three separate cams, with the middle cam rotated relative to the extreme 180 ^o . By means of a shaft with an electric motor (not shown in the drawing), the combined cam 8 rotates. To close the cam – rod and cam – sleeve pairs, two tension springs 9 and a compression spring respectively serve. The clarified liquid is discharged through the pipe 11. The sludge is discharged through the pipe 12 with its further compaction in the device 13. The liquid separated from the sludge through the pipe 14 enters the pipe 2 of the original liquid, and the sludge is for further processing.

Самоочищающийся фильтр работает следующим образом. Исходная загрязненная жидкость поступает в корпус 1 через патрубок 2, проходит через фильтрующую перегородку 3 в камеру 15 осветленной жидкости и отводится из фильтра через патрубок 11. Self-cleaning filter works as follows. The original contaminated liquid enters the housing 1 through the pipe 2, passes through the filtering partition 3 into the chamber 15 of the clarified liquid and is discharged from the filter through the pipe 11.

Взвешенные в исходной жидкости частицы начинают оседать на ячейках сетки фильтрующей перегородки 3. Одновременно включается электродвигатель привода комбинированного кулачка 8, который, воздействуя через шток 6 и втулку 7 на пластину 5 и фильтрующую перегородку 3 соответственно, вынуждает их совершать колебательные движения в противоположном друг от друга направлении с заданным законом движения: прямой ход - выстой - обратный ход. Профиль кулачков обеспечивает различные скорости и интервалы прямого (рабочего) и обратного ходов пластины и фильтрующей перегородки: при прямом ходе их скорости выше, а интервал меньше, чем при обратном. Particles suspended in the initial liquid begin to settle on the mesh cells of the filtering partition 3. At the same time, the drive motor of the combined cam 8 is turned on, which, acting through the rod 6 and the sleeve 7 on the plate 5 and the filtering partition 3, respectively, forces them to oscillate in the opposite direction from each other direction with a given law of motion: forward stroke - upright - reverse motion. The profile of the cams provides different speeds and intervals of the forward (working) and reverse strokes of the plate and filter partition: with a forward stroke, their speeds are higher and the interval is shorter than with the reverse.

Процесс разделения суспензии на поверхности фильтрующей перегородки происходит следующим образом. В какой-то момент времени под действием комбинированного кулачка 8 фильтрующая перегородка 3 перемещается вниз, а пластина 5 под действием пружин 9 - вверх. Поскольку, в этом случае, направление движения суспензии противоположно направлению перемещения перегородки, частицы отлагаются на ее поверхности, уменьшая эффективное сечение ячеек. Движение пластины 5 вверх также способствует засасыванию суспензии через фильтрующую перегородку 3. При этом скорости перегородки 3 и пластины 5, зависящие от профилей комбинированного кулачка 8, имеют небольшие значения. The process of separation of the suspension on the surface of the filter septum is as follows. At some point in time, under the action of the combined cam 8, the filter baffle 3 moves down, and the plate 5, under the action of the springs 9, moves up. Since, in this case, the direction of movement of the suspension is opposite to the direction of movement of the partition, particles are deposited on its surface, reducing the effective cross-section of the cells. The upward movement of the plate 5 also contributes to the suction of the suspension through the filtering baffle 3. In this case, the speeds of the baffle 3 and the plate 5, depending on the profiles of the combined cam 8, have small values.

При дальнейшем вращении комбинированного кулачка 8 пластина 5 и фильтрующая перегородка 3 перемещаются навстречу друг другу. Профили комбинированного кулачка 8 обеспечивают скорости их перемещений несравненно выше скорости потока суспензии, в результате чего давление под фильтрующей перегородкой 3 резко понижается. Под действием разрежения и опускающейся пластины 5 осветленная жидкость проходит с большей скоростью через фильтрующую перегородку 3. Этот обратный поток, сопровождающийся гидравлическим ударом, вымывает частицы из ячеек перегородки. Следующим этапом является выстой комбинированного кулачка, когда пластина 5 и перегородка 3 находятся в неподвижном состоянии, что дает частицам возможность оседать на дно фильтра под действием гравитационных сил. With further rotation of the combined cam 8, the plate 5 and the filtering partition 3 move towards each other. The profiles of the combined cam 8 provide speeds of their movements incomparably higher than the flow rate of the suspension, as a result of which the pressure under the filter baffle 3 drops sharply. Under the action of rarefaction and the lowering plate 5, the clarified liquid passes with greater speed through the filtering baffle 3. This reverse flow, accompanied by water hammer, leaches particles from the baffle cells. The next stage is the stand of the combined cam, when the plate 5 and the baffle 3 are stationary, which allows the particles to settle to the bottom of the filter under the action of gravitational forces.

Таким образом, процесс отделения твердой фазы от жидкой на поверхности фильтрующей перегородки протекает в три этапа: разделения твердой и жидкой фаз при удалении пластины и перегородки друг от друга, регенерация перегородки при взаимном их сближении и оседание частиц под действием гравитационных сил, когда пластина и перегородка неподвижны. Thus, the process of separating the solid phase from the liquid on the surface of the filtering partition proceeds in three stages: separation of the solid and liquid phases when the plate and the partition are removed from each other, regeneration of the partition when they approach each other and sedimentation of particles by gravitational forces when the plate and the partition motionless.

Claims

A self-cleaning filter containing a housing, inside of which a filter baffle is placed, characterized in that the filter baffle is rigidly connected to the sleeve, and the plate above it is connected to the rod, and they are installed with the possibility of reciprocating movement in opposite directions at different intervals and speeds of direct and reverse moves, which is provided by a combined cam consisting of three cams interacting with them and mounted above the housing, the middle cam being turned by 180 ^o with respect to the extreme, the closure of the middle cam with the rod is carried out by two tension springs located between the housing and the plate, and extreme with the sleeve - compression spring located between the housing and the sleeve.