RU2187357C1

RU2187357C1 - Liquid cleaning filter

Info

Publication number: RU2187357C1
Application number: RU2001103088A
Authority: RU
Inventors: В.В. Голуб; В.Г. Егоров
Original assignee: Егоров Владислав Геннадьевич
Priority date: 2001-02-02
Filing date: 2001-02-02
Publication date: 2002-08-20

Abstract

FIELD: industrial and domestic water supply systems; food-processing and chemical industries. SUBSTANCE: filter has housing with branch pipes for inlet and drainage of liquid being cleaned and escape of filtrate. Filter is provided with filter element mounted at spaced relation to lower portion of housing. Housing has envelope whose butts are engageable respectively with filtrate outlet branch pipe and cavity of housing. EFFECT: increased throughput of filter; enhanced operational reliability. 1 dwg

Description

Изобретение относится к фильтрованию, а именно к патронным фильтрам, предназначенным для очистки жидкости от механических примесей, и может быть использовано в системах производственного и бытового водоснабжения, в пищевой и химической технологии. The invention relates to filtering, and in particular to cartridge filters, designed to purify liquids from mechanical impurities, and can be used in industrial and domestic water supply systems, in food and chemical technology.

Известен самоочищающийся патронный фильтр для очистки воды (а. с. 1535589А1, СССР, МПК В 01 D 27/08, 05.04.88 г., авторы Г.Г. Рудзский, А.Н. Ким, В. Б. Гусаковский, М.К. Негматов, Е.Г. Ризо, А.И. Езерский, аналог), содержащий цилиндрический корпус с патрубками подачи и отвода воды, камеры загрязненной и очищенной воды и патронный фильтрующий элемент, выполненный из перфорированной трубки с размещенными на ней кольцами из пористого фильтрующего материала, отделенными друг от друга непроницаемыми прокладками. Фильтр снабжен полым штоком с расположенным в его нижней части диском с коническими отверстиями и приводным механизмом, соединенным с полым штоком, установленным с возможностью винтового возвратно-поступательного движения, а также он снабжен патрубком отвода шлама, а патрубок отвода шлама - пружинным клапаном мгновенного действия. Known self-cleaning cartridge filter for water purification (a.p. 1535589A1, USSR, IPC B 01 D 27/08, 04/05/88, authors G.G. Rudzky, A.N. Kim, V. B. Gusakovsky, M .K. Negmatov, EG Rizo, AI Ezersky, analogue), containing a cylindrical body with water supply and drain pipes, a chamber of contaminated and purified water and a cartridge filter element made of a perforated tube with rings of porous filter material, separated from each other by impermeable gaskets. The filter is equipped with a hollow rod with a disk with conical holes located in its lower part and a drive mechanism connected to a hollow rod installed with the possibility of screw reciprocating motion, and it is also equipped with a sludge outlet pipe, and a sludge discharge pipe with an instantaneous spring valve.

Благодаря винтовому возвратно-поступательному движению полого штока при регенерации фильтрующего элемента обеспечивается интенсивный срыв частиц загрязнений, задержанных в порах фильтрующего материала. В то же время консольное крепление фильтрующего элемента не обеспечивает эксплуатационной надежности фильтра из-за возникающих перекосов при установке фильтропатрона. Thanks to the helical reciprocating motion of the hollow rod during the regeneration of the filter element, an intensive disruption of the particles of impurities trapped in the pores of the filter material is ensured. At the same time, the cantilever mounting of the filter element does not ensure the operational reliability of the filter due to distortions arising during the installation of the filter cartridge.

Наиболее близким техническим решением из известных является фильтровальный аппарат со съемным набором патронных фильтрующих элементов (патент РФ 2070416, МПК В 01 D 27/08, 17.08.93, автор Хаталах О.Ф., прототип), содержащий корпус в виде стакана, цилиндрический коллектор фильтрата, в одной из торцевых крышек которого выполнены адаптеры для крепления фильтрующих элементов, с патрубком выхода фильтрата, камеру для очищаемой жидкости с входным патрубком. Корпус снабжен дополнительным стаканом и герметично закреплен на коллекторе фильтрата, на второй торцевой крышке которого выполнены адаптеры для крепления фильтрующих элементов, при этом коллектор фильтрата делит камеру для очищаемой жидкости на два симметричных объема, соединенных посредством входного патрубка в виде Т-образного трубопровода, герметично закрепленного в нижней части цилиндрического коллектора фильтрата соосно с патрубком выхода фильтрата, размещенного в верхней его части, при этом оси корпуса и коллектора фильтрата горизонтальны. В корпусе выполнены патрубки слива очищаемой жидкости и фильтрата. The closest technical solution known is a filter apparatus with a removable set of cartridge filter elements (RF patent 2070416, IPC B 01 D 27/08, 08/17/93, author Khatalakh OF, prototype), containing a housing in the form of a glass, a cylindrical collector filtrate, in one of the end caps of which adapters are made for attaching filter elements, with a filtrate outlet pipe, a chamber for the liquid to be cleaned with an inlet pipe. The housing is equipped with an additional cup and is tightly mounted on the filtrate collector, on the second end cover of which adapters are made for fastening the filter elements, while the filtrate collector divides the chamber for the liquid to be cleaned into two symmetric volumes, connected by an inlet pipe in the form of a T-shaped pipe, hermetically fixed in the lower part of the cylindrical filtrate collector coaxially with the outlet pipe of the filtrate located in its upper part, while the axis of the housing and the collector of the filtrate horizontal. In the housing there are nozzles for draining the liquid to be cleaned and the filtrate.

Предложенная конструкция фильтровального аппарата проста и технологична, позволяет получить компактную систему многоступенчатой фильтрации, занимающую минимальные производственные площади. В то же время для промывки фильтрующих элементов требуется разборка фильтровального аппарата, для чего требуется извлечь большое количество деталей. При этом процессы разборки и сборки аппарата отличаются высокой трудоемкостью. The proposed design of the filter apparatus is simple and technologically advanced, it allows to obtain a compact multi-stage filtration system that occupies the minimum production area. At the same time, washing the filter elements requires disassembling the filter apparatus, for which it is necessary to extract a large number of parts. Moreover, the processes of disassembly and assembly of the apparatus are highly labor intensive.

Технический результат: повышение производительности очистки и эксплуатационной надежности фильтра за счет устранения операций разборки и сборки фильтра перед каждой промывкой фильтрующего элемента. EFFECT: increased cleaning performance and operational reliability of the filter by eliminating the operations of disassembling and assembling the filter before each washing of the filter element.

Технический результат достигается за счет того, что в известном фильтре очистки жидкости, содержащем корпус с патрубками входа, слива очищаемой жидкости и выхода фильтрата, фильтрующий элемент, в корпусе установлена оболочка, взаимосвязанная торцами с патрубком выхода фильтрата и полостью корпуса, а фильтрующий элемент установлен с зазором относительно нижней части корпуса. The technical result is achieved due to the fact that in the known liquid purification filter containing a housing with inlet nozzles, draining the liquid to be cleaned and the filtrate outlet, a filter element, a shell is installed in the housing interconnected by the ends with the filtrate outlet nozzle and the cavity of the housing, and the filter element is installed with clearance relative to the bottom of the housing.

Установка в корпусе фильтра оболочки, взаимосвязанной торцами с патрубком выхода фильтрата и полостью корпуса, обеспечивает постоянное наличие над поверхностью фильтрата воздушной пробки, созданной единовременно при установке фильтрующего элемента в начале эксплуатации фильтра. The installation in the filter housing of a shell interconnected by the ends with the outlet of the filtrate and the cavity of the housing ensures the constant presence of an air plug above the filtrate surface, created at the same time when the filter element was installed at the beginning of filter operation.

В процессе работы фильтра давление воздушной пробки постоянно воздействует на фильтрат. В режиме очистки жидкости при открытых патрубках входа очищаемой жидкости и выхода фильтрата (патрубок слива очищаемой жидкости закрыт) неочищенная жидкость проходит через фильтрующий элемент, очищается при этом и поступает одновременно в оболочку, а следовательно, в патрубок выхода фильтрата и в полость, ограниченную наружной поверхностью оболочки и внутренней поверхностью корпуса фильтра. Воздушная пробка над фильтратом при этом сжимается, создавая избыточное давление над фильтратом. При каждом открытии пользователем патрубка слива очищаемой жидкости давление воздушной пробки продавливает фильтрат через фильтрующий элемент в направлении, противоположном режиму очистки жидкости. Таким образом происходит автоматическая очистка фильтрующего элемента со сбросом частиц загрязнителя в патрубок слива очищаемой жидкости. Ускоренному отрыву частиц загрязнителя с поверхности фильтрующего элемента способствует наличие узкого зазора между последним и нижней частью корпуса фильтра. Очищаемая жидкость, подаваемая в зазор, движется с повышенной скоростью, увлекая за собой частицы загрязнителя в патрубок слива очищаемой жидкости. During the operation of the filter, the pressure of the air plug constantly affects the filtrate. In the liquid purification mode with open nozzles for the entrance of the liquid to be purified and the outlet of the filtrate (the drain pipe of the liquid to be cleaned is closed), the crude liquid passes through the filter element, it is cleaned and enters simultaneously into the shell, and therefore into the outlet of the filtrate and into the cavity bounded by the outer surface the shell and the inner surface of the filter housing. The air plug above the filtrate is compressed, creating excess pressure above the filtrate. Each time the user opens the drain pipe of the liquid to be cleaned, the pressure of the air plug presses the filtrate through the filter element in the opposite direction to the liquid cleaning mode. Thus, the filter element is automatically cleaned with pollutant particles discharged into the drain pipe of the liquid being cleaned. The accelerated separation of the contaminant particles from the surface of the filter element is facilitated by the presence of a narrow gap between the last and lower part of the filter housing. The liquid being cleaned, fed into the gap, moves with increased speed, dragging along the particles of the pollutant into the drain pipe of the liquid being cleaned.

Таким образом устраняются операции сборки и разборки фильтра перед каждой промывкой фильтрующего элемента обратным потоком жидкости, создаваемого избыточным давлением воздушной пробки, постоянно находящейся в верхней части корпуса между оболочкой и стенкой корпуса. Тем самым повышается производительность очистки и эксплуатационная надежность фильтра. This eliminates the operation of assembling and disassembling the filter before each washing of the filter element with a reverse fluid flow created by the overpressure of the air plug constantly located in the upper part of the casing between the casing and the casing wall. This improves the cleaning performance and operational reliability of the filter.

На чертеже изображен фильтр очистки жидкости, продольный разрез. The drawing shows a filter for cleaning liquid, a longitudinal section.

Фильтр очистки жидкости содержит корпус 1 с патрубками входа 2, слива 3 очищаемой жидкости и выхода 4 фильтрата, фильтрующий элемент 5, установленный с зазором относительно нижней части 6 корпуса 1. В корпусе 1 установлена оболочка 7, взаимосвязанная торцами 8, 9 соответственно с патрубком выхода 4 фильтрата и полостью 10 корпуса 1, в которой постоянно находится воздушная пробка 11. The liquid purification filter contains a housing 1 with nozzles for inlet 2, drain 3 of the liquid to be cleaned and outlet 4 for filtrate, a filter element 5 mounted with a gap relative to the lower part 6 of housing 1. In the housing 1, a shell 7 is installed, interconnected by the ends 8, 9, respectively, with the outlet 4 of the filtrate and the cavity 10 of the housing 1, in which the air plug 11 is constantly located.

Пример конкретного применения. В начале эксплуатации фильтра фильтрующий элемент 5 в виде таблетки из прессованного порошка титана с размером пор 5 мкм, наружным диаметром 35 мм и толщиной 6 мм устанавливают с зазором 4 мм относительно нижней части 6 корпуса 1, выполненного из коррозионно-стойкой стали 12 х 18Н10Т в виде оболочки вращения с толщиной стенки 0,8 мм и наружным диаметром 47 мм. Нижнюю часть 6 корпуса 1 соединяют с верхней частью корпуса (место разъема на чертеже не показано). Патрубки слива 3 очищаемой жидкости и выхода 4 фильтрата перекрывают, а через патрубок входа 2 очищаемой жидкости подают в полость 10 корпуса 1 фильтра воду из магистрали под давлением 0,4 МПа. Вода проходит через фильтрующий элемент 5, очищается до требований ГОСТа 2874-82 "Вода питьевая" и поступает одновременно в оболочку 7 наружным диаметром 18 мм и длиной 150 мм и в полость, ограниченную наружной поверхностью оболочки 7 и внутренней поверхностью корпуса 1 фильтра. Оставшийся в корпусе 1 воздух при этом сжимается, образуя постоянно воздействующую на фильтрат воздушную пробку 11. При открытии патрубка 4 выхода фильтрата очищенная вода поступает к потребителю, а воздушная пробка 11 остается в полости 10 корпуса 1 фильтра. При необходимости использования воды для технических целей (мытье посуды, рук и т.д.) патрубок 4 выхода фильтрата перекрывают. Воздушная пробка 11 над фильтратом при этом сжимается, создавая избыточное давление над фильтратом. Открывают патрубок слива 3 очищаемой жидкости. Давление воздушной пробки 11 продавливает фильтрат через фильтрующий элемент 5 в направлении, противоположном режиму очистки воды. Частицы загрязнителя выносятся на поверхность фильтрующего элемента 5 и смываются потоком очищаемой воды, подаваемой с большой скоростью в узкий зазор между фильтрующим элементом 5 и нижней частью 6 корпуса 1. Таким образом при каждом использовании воды для технических нужд происходит автоматическая очистка фильтрующего элемента 5 обратным потоком жидкости, создаваемого избыточным давлением воздушной пробки 11. Воздушная пробка 11 остается постоянно над поверхностью фильтрата благодаря наличию оболочки 7, взаимосвязанной торцами 8, 9 соответственно с патрубком выхода 4 фильтрата и полостью 10 корпуса 1. An example of a specific application. At the beginning of the operation of the filter, the filter element 5 in the form of a tablet made of pressed titanium powder with a pore size of 5 μm, an outer diameter of 35 mm and a thickness of 6 mm is installed with a gap of 4 mm relative to the lower part 6 of the housing 1 made of stainless steel 12 x 18N10T in in the form of a shell of revolution with a wall thickness of 0.8 mm and an outer diameter of 47 mm. The lower part 6 of the housing 1 is connected to the upper part of the housing (the connector location is not shown in the drawing). The discharge pipes 3 of the liquid to be cleaned and the filtrate outlet 4 are closed, and through the pipe inlet 2 of the liquid to be cleaned, water is supplied from the line to the cavity 10 of the filter housing 1 under a pressure of 0.4 MPa. Water passes through the filter element 5, is purified to the requirements of GOST 2874-82 "Drinking water" and enters simultaneously into the shell 7 with an outer diameter of 18 mm and a length of 150 mm and into a cavity bounded by the outer surface of the shell 7 and the inner surface of the filter housing 1. The air remaining in the housing 1 is compressed, forming an air plug 11 constantly acting on the filtrate. When the filtrate outlet pipe 4 is opened, the purified water flows to the consumer, and the air plug 11 remains in the cavity 10 of the filter housing 1. If it is necessary to use water for technical purposes (washing dishes, hands, etc.), the outlet 4 of the filtrate outlet is blocked. The air plug 11 above the filtrate is compressed, creating excess pressure above the filtrate. Open the drain pipe 3 of the liquid to be cleaned. The pressure of the air plug 11 pushes the filtrate through the filter element 5 in the opposite direction to the water treatment mode. Particles of the pollutant are carried to the surface of the filter element 5 and washed off by the stream of purified water supplied at high speed into the narrow gap between the filter element 5 and the lower part 6 of the housing 1. Thus, each time water is used for technical needs, the filter element 5 is automatically cleaned with a reverse fluid flow created by the excess pressure of the air plug 11. The air plug 11 remains constant above the surface of the filtrate due to the presence of the shell 7, interconnected by the ends 8, 9 respectively respectively, with the outlet pipe 4 of the filtrate and the cavity 10 of the housing 1.

Таким образом устраняются операции сборки и разборки фильтра перед каждой промывкой фильтрующего элемента 5. Тем самым повышается производительность очистки в 1,5-2 раза и долговечность корпуса 1 фильтра в 1,2-1,3 раза. This eliminates the assembly and disassembly of the filter before each washing of the filter element 5. This increases the cleaning performance by 1.5-2 times and the durability of the filter housing 1 by 1.2-1.3 times.

Claims

A liquid purification filter comprising a housing with inlet, drainage and filtrate outlet nozzles, a filter element, characterized in that a shell is installed in the housing interconnected by the ends with the filtrate outlet nozzle and the cavity of the housing, and the filter element is installed with a gap relative to the lower part of the housing.