RU2115458C1

RU2115458C1 - Self-cleaning filter

Info

Publication number: RU2115458C1
Application number: RU97103916A
Authority: RU
Inventors: С.В. Ковалев; Н.В. Грищенко; В.И. Колмыков; В.Е. Ковалев
Original assignee: Курская государственная сельскохозяйственная академия им.проф.И.И.Иванова
Priority date: 1997-03-14
Filing date: 1997-03-14
Publication date: 1998-07-20

Abstract

FIELD: cleaning of liquids by filtering. SUBSTANCE: self-cleaning filter has body, which accommodates filtering element made as cone-shaped chamber coupled rigidly to sectional hollow shaft, and tapered element positioned inside chamber. Chamber and tapered element are mounted for reciprocation in opposite directions. EFFECT: effective regeneration of filtering element in process of filtration. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к технике очистки жидкости фильтрованием и может быть использовано в масло-жировой промышленности при первичной очистке речной, технической и оборотной воды. The invention relates to techniques for cleaning liquid by filtration and can be used in the oil-fat industry in the primary treatment 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, придания фильтрующей перегородке колебательных движений и др. (Щербаков В.Г. Технология получения растительных масел. Колос, 1992). Self-cleaning filters are known, consisting of a housing, inlet and outlet nozzles, a filter baffle and a drive mechanism, the regeneration of which occurs under the action of centrifugal forces that occur when the filter baffles are rotated, by blowing the filter baffles with air or steam in the opposite direction to the filtered fluid, s preliminary removal of liquid from the filter, imparting vibrational movements to the filtering partition, etc. (Shcherbakov V.G. titelnyh oils. Kolos, 1992).

Недостатком данных фильтров является необходимость остановки фильтрации при очистке или в случае придания фильтрующей перегородке колебательных движений замедление процесса очистки в периоды регенерации ячеек перегородки. The disadvantage of these filters is the need to stop filtration during cleaning or in case of imparting vibrational movements to the filtering partition, slowing down the cleaning process during the regeneration periods of the partition cells.

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, днища, выполненного 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 и вращения (авт. св. СССР N 1699514 A2, 1991). The prototype is a self-cleaning filter containing a housing with a lid, chambers of the initial and clarified liquid with nozzles, a filter baffle attached with its bases to the bottom and cover of the filter using flexible suspensions, a bottom 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 mounted with the possibility of reciprocating movement and rotation (ed. St. USSR N 1699514 A2, 1991).

В этом фильтре очистка фильтрующей перегородки, осуществляемая вихревыми потоками жидкости, недостаточно эффективна вследствие того, что она производится не по всей поверхности одновременно, а по мере перемещения вращающегося ротора вдоль перегородки. In this filter, the cleaning of the filtering partition, carried out by vortex flows of liquid, is not effective enough because it is not performed on the entire surface at the same time, but as the rotating rotor moves along the partition.

Предлагаемая конструкция самоочищающегося фильтра содержит корпус, внутри которого размещен фильтрующий элемент. The proposed design of a self-cleaning filter contains a housing, inside of which a filter element is placed.

Новым является то, что в корпусе установлены с возможностью совершать колебательные движения в противоположном друг от друга направлении с заданным законом движения сборный полый вал с жестко закрепленными на нем конусными фильтрующими камерами и шток с жестко закрепленными на нем конусными пластинами (конический элемент), расположенными внутри фильтрующих камер. What is new is that the housing is equipped with the ability to make oscillating movements in the opposite direction from each other with the given law of motion, a pre-fabricated hollow shaft with conical filter chambers rigidly fixed on it and a rod with conical plates rigidly fixed on it (conical element) located inside filter chambers.

Конструкция фильтра позволяет осуществлять высокую степень очистки и повысить производительность в несколько раз за счет деления фильтровальной камеры конусной пластиной на две части: нижнюю и верхнюю. Когда идет процесс фильтрации в верхней части камеры, в нижней идет процесс очистки фильтрующей перегородки и наоборот. Кроме того, в одном корпусе можно установить несколько фильтровальных камер. The design of the filter allows for a high degree of purification and to increase productivity several times by dividing the filter chamber with a conical plate into two parts: lower and upper. When there is a filtration process in the upper part of the chamber, in the lower there is a process of cleaning the filter partition and vice versa. In addition, several filter chambers can be installed in one housing.

На фиг. 1 показан самоочищающийся фильтр, общий вид, на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1, на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1, на фиг. 4 сечение С-С на фиг. 1. In FIG. 1 shows a self-cleaning filter, general view; FIG. 2 is a section AA in FIG. 1, in FIG. 3 is a section BB in FIG. 1, in FIG. 4 section CC in FIG. one.

Фильтр содержит корпус 1 с входным патрубком 2. В сборном полом валу 4, размещенном во втулке 4 с возможностью перемещения, установлен подвижный шток 5, к которому при помощи фланцев крепятся конусные пластины 6, расположенные внутри фильтровальных конусных камер 7. Между втулкой 4 и сборным полым валом 3 и между сборным полым валом 3 и штоком 5 установлены сальники (на фиг. не показаны). Над сборным полым валом 3 и штоком 5 установлен комбинированный кулачок 98, состоящий из трех отдельных одинаковых кулачков, причем средний кулачок повернут на 180^o по отношению к крайним. Посредством вала с электродвигателем (на фиг. не показаны) комбинированный кулачок 8 совершает вращательное движение. Для замыкания пар комбинированный кулачок 8 - сборный полый вал 3 и комбинированный кулачок 8 - шток 5 служат пружины сжатия 9 и 10, причем предварительное сжатие пружины 10 должно обеспечить замыкание пары комбинированный кулачок 8 - шток 5, а упругость пружины 9 замыкание пар комбинированный кулачок 8 -сборный полый вал 3 при крайнем нижнем положении сборного полого вала 3 и штока 5 соответственно. Отвод осветленной жидкости производится через сборный полый вал 3 и патрубок 11. Отвод шлама - через патрубок 12 с дальнейшим его уплотнением в устройстве 16. Отделенная от шлама жидкость через патрубок 14 поступает в патрубок 2 исходной жидкости, а шлам - на дальнейшую переработку.The filter comprises a housing 1 with an inlet pipe 2. A movable rod 5 is mounted in a pre-fabricated hollow shaft 4, which is movably mounted in the sleeve 4, to which cone plates 6 located inside the filter cone chambers 7 are fastened between the sleeve 4 and the prefabricated the hollow shaft 3 and between the pre-fabricated hollow shaft 3 and the stem 5 seals are installed (not shown in Fig.). Above the pre-fabricated hollow shaft 3 and the stem 5, a combined cam 98 is installed, consisting of three separate identical cams, with the middle cam rotated 180 ^o relative to the extreme. By means of a shaft with an electric motor (not shown in FIG.), The combined cam 8 rotates. To close the pairs, the combined cam 8 - prefabricated hollow shaft 3 and the combined cam 8 - rod 5 are compression springs 9 and 10, and the preliminary compression of the spring 10 should ensure that the couple closes the combined cam 8 - rod 5, and the spring elasticity 9 closes the pairs of the combined cam 8 prefabricated hollow shaft 3 with the lowest position of the prefabricated hollow shaft 3 and rod 5, respectively. The clarified liquid is discharged through the pre-fabricated hollow shaft 3 and the pipe 11. The sludge is discharged through the pipe 12 with its further compaction in the device 16. The liquid separated from the sludge through the pipe 14 enters the pipe 2 of the initial liquid, and the sludge is further processed.

Самоочищающийся фильтр работает следующим образом. Исходная загрязненная жидкость из патрубка 2 поступает в корпус 1, проходит через фильтрующие перегородки камер 7 и отводится из фильтра через сборный полый вал 3 и патрубок 11. Взвешенные в исходной жидкости частицы начинают оседать на ячейках сетки фильтрующих перегородок камер 7. Одновременно включается электродвигатель привода комбинированного кулачка 8, который, воздействуя через сборный полый вал 3 и шток 5 на конусные фильтровальные камеры 7 и конусные пластины 6 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 и обратного ходов пластины и фильтрующих камер: при прямом ходе их скорости выше, а интервал меньше, чем при обратном. Self-cleaning filter works as follows. The original contaminated liquid from the pipe 2 enters the housing 1, passes through the filtering partitions of the chambers 7 and is discharged from the filter through the prefabricated hollow shaft 3 and the pipe 11. The particles suspended in the initial liquid begin to settle on the mesh cells of the filtering partitions of the chambers 7. At the same time, the combined drive motor cam 8, which, acting through a pre-fabricated hollow shaft 3 and rod 5 on the cone filter chambers 7 and cone plates 6, respectively, forces them to oscillate in opposition olozhnom direction from each other with a predetermined law of motion: forward stroke - stan - reverse. The profile of the cams provides different speeds and intervals of the forward and reverse strokes of the plate and filter chambers: with a forward stroke, their speeds are higher and the interval is shorter than with a reverse.

Процесс разделения суспензии на поверхностях фильтрующих перегородок камер 7 происходит следующим образом. В какой-то момент времени под действием комбинированного кулачка 8 фильтрующие перегородки камер 7 перемещаются вниз, а конусные пластины 6 под действием пружины 10 - вверх. В этом случае направление движения суспензии противоположно перемещению нижней части фильтровальных камер 7, т.е. происходит процесс фильтрации жидкости, сопровождающийся отложением частиц на поверхностях нижних перегородок камер 7. Движущаяся вверх пластина 6 также способствует засасыванию жидкости в нижнюю часть фильтровальной камеры. Одновременно с этим верхние части фильтровальных камер 7 и пластины 6 движутся навстречу друг другу, в результате чего давление над верхними частями фильтрующих камер 7 резко понижается. Под действием разряжения и поднимающихся конусных пластин 6 осветленная жидкость проходит с большой скоростью через верхние части фильтрующих камер 7. Этот обратный поток, сопровождающийся гидравлическим ударом, вымывает частицы из ячеек перегородки. Следующим этапом является выстой комбинированного кулачка 8, когда конусные фильтровальные камеры 7 и конусные пластины 6 находятся в неподвижном состоянии, что дает частицам возможность оседать на дно фильтра под действием гравитационных сил. При дальнейшем повороте комбинированного кулачка 8 фильтрующие камеры 7 и конусные пластины 6 движутся в противоположных направлениях, процесс повторяется, только на верхних частях фильтровальных камер 7 идет процесс фильтрации, а на нижних - процесс регенерации. The process of separation of the suspension on the surfaces of the filter walls of the chambers 7 is as follows. At some point in time, under the action of the combined cam 8, the filter baffles of the chambers 7 move down, and the conical plates 6 under the action of the spring 10 move up. In this case, the direction of movement of the suspension is opposite to the movement of the lower part of the filter chambers 7, i.e. there is a process of filtering the liquid, accompanied by the deposition of particles on the surfaces of the lower partitions of the chambers 7. Moving up the plate 6 also contributes to the suction of the liquid into the lower part of the filter chamber. At the same time, the upper parts of the filter chambers 7 and the plates 6 move towards each other, as a result of which the pressure above the upper parts of the filter chambers 7 sharply decreases. Under the action of rarefaction and rising conical plates 6, the clarified liquid passes with great speed through the upper parts of the filter chambers 7. This reverse flow, accompanied by a hydraulic shock, leaches particles from the baffle cells. The next step is the stand-up of the combined cam 8, when the conical filter chambers 7 and the cone plates 6 are in a stationary state, which allows the particles to settle to the bottom of the filter under the influence of gravitational forces. With a further rotation of the combined cam 8, the filter chambers 7 and conical plates 6 move in opposite directions, the process repeats, only the filtering chambers 7 are at the top of the filter chamber, and the regeneration process is at the lower parts.

Таким образом в одно и то же время на нижней и верхней поверхностях фильтровальных камер 7 проходят два различных процесса: фильтрация жидкости на одной поверхности и регенерация другой вследствие того, что если одна поверхность удаляется от конусной пластины 6, то другая сближается с ней, т. е. процесс фильтрования жидкости идет непрерывно. Thus, at the same time, two different processes take place on the lower and upper surfaces of the filter chambers 7: filtering the liquid on one surface and regenerating the other due to the fact that if one surface moves away from the conical plate 6, the other approaches it, i.e. e. the process of filtering the liquid is continuous.

Claims

1. Self-cleaning filter containing a housing, inside of which a filter element is located, characterized in that the filter element is made in the form of a cone-shaped chamber rigidly connected to a prefabricated hollow shaft and provided with a conical element located inside the chamber, while the chamber and the conical element are installed with the possibility reciprocating movement in opposite directions with a given law of motion.

2. The filter according to claim 1, characterized in that it is equipped with additional cameras with conical elements located inside them.

3. The filter according to claims 1 and 2, characterized in that the conical elements are rigidly attached to the rod installed inside the precast hollow shaft.