RU2226120C2 - Device for filtration of liquid and method of regeneration of filter elements - Google Patents

Device for filtration of liquid and method of regeneration of filter elements Download PDF

Info

Publication number
RU2226120C2
RU2226120C2 RU2000123243/12A RU2000123243A RU2226120C2 RU 2226120 C2 RU2226120 C2 RU 2226120C2 RU 2000123243/12 A RU2000123243/12 A RU 2000123243/12A RU 2000123243 A RU2000123243 A RU 2000123243A RU 2226120 C2 RU2226120 C2 RU 2226120C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
filter elements
housing
filter
liquid
regeneration
Prior art date
Application number
RU2000123243/12A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000123243A (en
Inventor
П.Н. Мартынов
Г.В. Григорьев
С.С. Скворцов
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Обнинский центр естественных наук и технологий"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Закрытое акционерное общество "Обнинский центр естественных наук и технологий" filed Critical Закрытое акционерное общество "Обнинский центр естественных наук и технологий"
Priority to RU2000123243/12A priority Critical patent/RU2226120C2/en
Publication of RU2000123243A publication Critical patent/RU2000123243A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2226120C2 publication Critical patent/RU2226120C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: plants for cleaning liquids and methods of regeneration of filter elements; water supply systems; food- processing industry for cleaning juices, wines and other liquid stuff. SUBSTANCE: proposed device has housing with filter elements mounted inside it, branch pipe for delivery of liquid to be cleaned and branch pipe for discharge of sediment which is fitted with cock and mounted in the bottom. Mounted above housing is hydraulic accumulator made in form of reservoir provided with branch pipe in its lower part; said branch pipe is fitted with cock for discharge of sediment. Tube sheet secured on housing of hydraulic accumulator is provided with pipe unions for securing the filter elements. Filter elements are mounted in form of hexagonal tight packing at porosity of 40 to 80% and distance between them in way of matched diameters no less than 5 mm. Hydraulic accumulator remains perfectly tight during operation. Lower end of branch pipe supplying the liquid to be cleaned extends to distributing grate mounted in housing of device above upper end faces of filter elements, thus ensuring smooth distribution of entering liquid. Mounted in lower part of housing of device under lower end faces of filter elements is plate stabilizing flow of liquid at regeneration of filter elements ensuring smooth runoff of water at washing sediment off filter elements. Method of regeneration of filter elements is effected by counter-flow and by hydromechanical pulse; filter elements are mounted by method of tight hexagonal packing; compression time does not exceed 10 sand time of hydromechanical relief of pressure ranges from 2 to 10 s. EFFECT: increased productivity and service life; possibility of performing thorough regeneration of filter elements. 7 cl, 3 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к установкам для очистки жидкостей и способам регенерации фильтроэлементов и может быть использовано в системах промышленного и бытового водоснабжения, а также в пищевой промышленности для очистки соков, вин и других жидких пищевых продуктов.The invention relates to installations for cleaning liquids and methods of regeneration of filter elements and can be used in industrial and domestic water supply systems, as well as in the food industry for the purification of juices, wines and other liquid food products.

Известен автоматический самоочищающийся фильтр с регенерацией фильтроэлементов противоточной промывкой (патент РФ №2064325, МПК В 01 D 37/04). Фильтр представляет собой цилиндрический корпус, разделенный по высоте перегородкой с отверстиями на верхнюю и нижнюю камеры, по оси отверстий на перегородке установлены цилиндрические фильтроэлементы. Фильтроэлементы сгруппированы, например, в 6 групп по 5 фильтроэлементов в каждой группе. Очищаемая жидкость поступает через патрубок в нижнюю камеру, а очищенная отводится из верхней камеры через отводной патрубок.Known automatic self-cleaning filter with the regeneration of filter elements countercurrent washing (RF patent No. 2064325, IPC B 01 D 37/04). The filter is a cylindrical body, separated by height by a partition with holes in the upper and lower chambers, along the axis of the holes on the partition, cylindrical filter elements are installed. Filter elements are grouped, for example, in 6 groups of 5 filter elements in each group. The cleaned liquid enters through the pipe into the lower chamber, and the cleaned liquid is discharged from the upper chamber through the drain pipe.

Регенерация фильтроэлементов осуществляется противотоком поочередно по заданной схеме с помощью специального устройства, состоящего из установленного на валу поворотного патрубка с расположенным на нем зубчатым патрубком-сателлитом и приемной подпружиненной втулкой. Расположение фильтроэлементов в фильтре и траектория движения втулки таковы, что для регенерации каждого из фильтроэлементов необходимо поворотный патрубок поворачивать на один и тот же угловой шаг столько раз, сколько фильтроэлементов в фильтре.The regeneration of filter elements is carried out counterflow alternately according to a predetermined scheme using a special device consisting of a rotary nozzle mounted on the shaft with a gear satellite nozzle located on it and a spring-loaded receiving sleeve. The location of the filter elements in the filter and the trajectory of the sleeve are such that for the regeneration of each of the filter elements it is necessary to turn the swivel nozzle at the same angular step as many times as there are filter elements in the filter.

Устройство, обеспечивающее противоточную промывку фильтроэлементов, отличается сложностью в изготовлении и эксплуатации. Кроме того, предусмотрен поочередный вывод фильтроэлементов для регенерации из рабочего состояния, а одновременная регенерация всех фильтроэлементов исключена.A device providing countercurrent washing of filter elements is notable for its complexity in manufacturing and operation. In addition, it provides for the alternate output of filter elements for regeneration from the operating state, and the simultaneous regeneration of all filter elements is excluded.

Известно устройство для фильтрации жидкости, содержащее несколько фильтрующих модулей, установленных параллельно и имеющих общую сливную линию для удаления осадка (Патент Франции №2716385, МПК В 01 D 35/12, 1994). Устройство имеет два резервуара, внутренняя полость которых разделена мембраной на два объема, один из которых соединен с сетью, а другой - с фильтрующими модулями. Регенерация фильтрующих элементов осуществляется обратным током воды поочередно, с предварительным выводом фильтрующего элемента из рабочего цикла.A device for filtering a liquid is known, containing several filter modules installed in parallel and having a common drain line for removing sludge (French Patent No. 2716385, IPC B 01 D 35/12, 1994). The device has two reservoirs, the inner cavity of which is divided by the membrane into two volumes, one of which is connected to the network, and the other to the filtering modules. The regeneration of the filter elements is carried out by reverse water flow in turn, with a preliminary withdrawal of the filter element from the duty cycle.

Недостатком этого устройства для фильтрации является также сложность его конструкции и отсутствие возможности одновременной регенерации всех фильтроэлементов.The disadvantage of this device for filtering is also the complexity of its design and the lack of the possibility of the simultaneous regeneration of all filter elements.

Известно также устройство для фильтрации жидкости (полезная модель РФ №9405, МПК В 01 D 36/00 - прототип). Фильтр содержит фильтроэлемент с патрубком для подвода жидкости и патрубком с вентилем для вывода осадка. Над фильтром установлен резервуар, оснащенный в своей нижней части выходным патрубком для вывода фильтрата с вентилем, при этом отношение величины объема резервуара, находящегося над уровнем патрубка для вывода фильтрата к величине рабочей площади фильтрующих элементов равно не менее чем 0,1. Выходной патрубок установлен с уклоном не менее 3°, а внутренний диаметр выходного патрубка имеет размер не менее 8 мм.A device for filtering liquid is also known (utility model of the Russian Federation No. 9405, IPC B 01 D 36/00 - prototype). The filter contains a filter element with a nozzle for supplying liquid and a nozzle with a valve for removing sediment. A filter is installed above the filter, equipped in its lower part with an outlet pipe for outputting the filtrate with a valve, and the ratio of the volume of the tank located above the level of the pipe for outputting the filtrate to the working area of the filter elements is not less than 0.1. The outlet pipe is installed with a slope of at least 3 °, and the inner diameter of the outlet pipe has a size of at least 8 mm.

Регенерация фильтроэлемента осуществляется гидромеханическим импульсом: при открывании вентиля для вывода осадка фильтрат под воздействием сжатого воздуха в резервуаре проходит обратным током через фильтрующую поверхность фильтроэлемента, сбрасываемый осадок подхватывается жидкостью, входящей через патрубок подвода жидкости и выносится через патрубок для вывода осадка.The regeneration of the filter element is carried out by a hydromechanical impulse: when the valve is opened to remove sediment, the filtrate under the influence of compressed air in the tank passes a reverse current through the filter surface of the filter element, the discharged sediment is picked up by the liquid entering through the liquid supply pipe and carried out through the pipe to discharge the cake.

В фильтре, включающем один фильтроэлемент, максимальный удельный поток фильтрата с единицы поверхности мембраны составляет 0,2 л/ч·см2, это приводит к неоправданно частому забиванию фильтрующей мембраны. Время между регенерациями составляет 7-8 ч, т.е. частота регенераций должна быть не реже 0,12-0,14 рег./ч. Максимальная скорость фильтрации этого устройства при перепаде давления 4-6 атм составит не больше 100 л/ч, что не позволяет использовать его в промышленных производствах из-за низкой производительности. В процессе эксплуатации фильтра происходит быстрое падение скорости фильтрации до уровня 10-20% от исходной, уменьшая время между циклами гидроимпульсной регенерации фильтра и снижая производительность устройства и его ресурс.In the filter, including one filter element, the maximum specific filtrate flow per unit surface of the membrane is 0.2 l / h · cm 2 , this leads to unreasonably frequent clogging of the filter membrane. The time between regenerations is 7-8 hours, i.e. The frequency of regenerations should be at least 0.12-0.14 reg./h. The maximum filtration rate of this device with a pressure drop of 4-6 atm will be no more than 100 l / h, which does not allow its use in industrial production due to low productivity. During operation of the filter, a rapid decrease in the filtration rate to a level of 10-20% from the original occurs, reducing the time between cycles of hydro-pulse regeneration of the filter and reducing the productivity of the device and its resource.

Решаемая задача состоит в создании высокопроизводительного устройства для фильтрации жидкости, с большим ресурсом, обеспечивающего глубокую регенерацию фильтроэлементов.The problem to be solved is to create a high-performance device for filtering liquids, with a long resource, providing deep regeneration of filter elements.

Для решения поставленной задачи устройство для фильтрации жидкости содержит корпус с установленными в нем фильтрующими элементами, патрубок ввода очищаемой воды и установленный внизу корпуса патрубок с краном для вывода осадка. Над корпусом с фильтрующими элементами установлен гидроаккумулятор, выполненный в виде резервуара с расположенным в нижней части патрубком с краном для вывода фильтрата. Снизу к корпусу гидроаккумулятора приклеплена трубная доска со смонтированными на ней штуцерами для размещения, фиксации, установки и крепления фильтроэлементов. Фильтрующие элементы установлены по способу гексагональной плотной упаковки с пористостью сборки от 40 до 80%, когда вокруг центрального фильтроэлемента слоями расположены остальные входящие в блок фильтроэлементы. При этом пористость сборки фильтроэлементов в гексогональную плотную упаковку есть отношение суммарной площади сечений фильтроэлементов к площади сечения корпуса фильтра, включающего эти фильтроэлементы, при угле между плоскостью сечения и образующими цилиндров фильтроэлементов и корпуса 90°.To solve the problem, a device for filtering liquid contains a housing with filter elements installed in it, a nozzle for introducing purified water and a nozzle with a tap installed at the bottom of the housing for removing sediment. A hydraulic accumulator is installed above the housing with filtering elements, made in the form of a reservoir with a pipe located at the bottom with a tap for the filtrate to be removed. From below, a tube plate with fittings mounted on it is riveted to the accumulator housing for placement, fixing, installation and fastening of filter elements. The filter elements are installed according to the method of hexagonal tight packing with an assembly porosity of 40 to 80%, when the remaining filter elements are arranged in layers around the central filter element. In this case, the porosity of the assembly of filter elements in hexagonal tight packing is the ratio of the total cross-sectional area of the filter elements to the cross-sectional area of the filter housing, including these filter elements, at an angle between the cross-section plane and the cylinder elements of the filter elements and the housing 90 °.

Расстояние между фильтрующими элементами в сборке определяется экспериментально и составляет не менее 5 мм в направлении совмещенных диаметров.The distance between the filter elements in the assembly is determined experimentally and is at least 5 mm in the direction of the combined diameters.

Гидроаккумулятор выполнен таким образом, чтобы в процессе работы устройства была обеспечена его герметичность. Нижний конец патрубка подвода очищаемой жидкости выходит на распределительную решетку, установленную в корпусе устройства над верхними торцами фильтрующих элементов, что обеспечивает равномерное тангенциальное течение входящего потока жидкости по поверхности каждого фильтрующего элемента, входящего в сборку.The hydraulic accumulator is designed in such a way that during the operation of the device its tightness is ensured. The lower end of the nozzle for supplying the liquid to be cleaned goes to the distribution grid installed in the device casing above the upper ends of the filter elements, which ensures uniform tangential flow of the incoming liquid flow over the surface of each filter element included in the assembly.

В нижней части корпуса устройства для фильтрации под нижними торцами фильтрующих элементов установлена пластина, которая стабилизирует поток жидкости с осадками на сброс при регенерации фильтрующих элементов и обеспечивает равномерный сток воды при смыве осадка с фильтрующих элементов.A plate is installed in the lower part of the filtering device’s body under the lower ends of the filtering elements, which stabilizes the liquid flow with precipitation to discharge during regeneration of the filtering elements and provides a uniform flow of water when washing off the sediment from the filtering elements.

Для избежания протечек жидкости по винтовому соединению в каждом штуцере выполнен технологический зуб, позволяющий создать технологичное, надежное соединение, хорошо центрирующее фильтроэлементы и не требующее дополнительного уплотнения.To avoid leakage of liquid through a screw connection, a technological tooth is made in each fitting, which allows creating a technological, reliable connection, well-centering filter elements and not requiring additional sealing.

Способ регенерации фильтрующих элементов устройства для фильтрации жидкости противотоком при наличии у фильтра подвода фильтруемой среды, отвода фильтрата и загрязнений, ряда патронных параллельно фильтрующих элементов с боковой фильтрующей поверхностью осуществляется гидромеханическим импульсом, при этом фильтроэлементы устанавливают по типу гексогональной плотной упаковки, а объем газа, необходимый для создания гидромеханического импульса, определяют из соотношенияThe method of regeneration of the filter elements of the device for counterflow liquid filtration in the presence of a filter inlet of the filtered medium, filtrate removal and contamination, a number of cartridge elements in parallel with the side filter surface is carried out by a hydromechanical pulse, while the filter elements are set according to the type of hexagonal tight packing, and the gas volume required to create a hydromechanical impulse, determined from the ratio

Figure 00000001
Figure 00000001

где n - порядковое число;where n is an ordinal number;

r - внешний радиус фильтроэлемента, см;r is the outer radius of the filter element, cm;

d - расстояние между фильтрующими элементами в гексогональной плотной упаковке в направлении совмещенных диаметров фильтроэлементов, см;d is the distance between the filter elements in a hexagonal dense package in the direction of the combined diameters of the filter elements, cm;

при времени компрессии не более 10 с и времени гидроимпульсного сброса давления от 2 до 10 с.with a compression time of not more than 10 s and a time of hydro-pulse pressure relief from 2 to 10 s.

Заявляемая пористость сборки является оптимальной для любых радиусов фильтроэлементов. Уменьшение пористости сборки гексогональной плотной упаковки цилиндрической геометрии при заданном радиусе фильтроэлементов означает, что расстояние между фильтроэлементами и между фильтроэлементами и корпусом устройства будет значительно, что ведет к увеличению металлоемкости устройства. При пористости сборки при заданном радиусе фильтроэлементов выше заявленной расстояние между фильтроэлементами в гексогональной плотной упаковке и фильтроэлементами и корпусом будет меньше 5 мм, что способствует появлению застойных зон и ухудшает процесс гидроимпульсной регенерации фильтрующих элементов.The claimed porosity of the assembly is optimal for any radius of the filter elements. A decrease in the porosity of the assembly of hexagonal tight packing of cylindrical geometry for a given radius of the filter elements means that the distance between the filter elements and between the filter elements and the device body will be significant, which leads to an increase in the metal consumption of the device. If the porosity of the assembly at a given radius of the filter elements is higher than the declared distance, the distance between the filter elements in a hexagonal dense package and the filter elements and the housing will be less than 5 mm, which contributes to the appearance of stagnant zones and worsens the process of hydro-pulse regeneration of filter elements.

Глубина регенерации, т.е. степень очистки от осадков поверхности мембраны зависит от эффективного срабатывания гидроимпульса. Чем больше объем сжатого воздуха при прочих равных условиях (давление воды в магистрали, беспрепятственный сброс воды через вентиль) и чем меньше исходное полное количество воды в фильтре (вода в гдроаккумуляторе и неочищенная вода в корпусе фильтра, включая воду внутри картриджей), тем эффективнее осуществляется регенерация фильтрующих мембран фильтроэлементов гидроимпульсом в режиме самоочистки.Depth of regeneration, i.e. the degree of purification from precipitation of the membrane surface depends on the effective response of the hydraulic pulse. The greater the volume of compressed air, ceteris paribus (water pressure in the line, unhindered discharge of water through the valve) and the smaller the initial total amount of water in the filter (water in the hydraulic accumulator and untreated water in the filter housing, including water inside the cartridges), the more efficient it is regeneration of filtering membranes of filter elements with a hydraulic pulse in the self-cleaning mode.

Техническим результатом изобретения является то, что конструктивные особенности устройства, оптимальное значение пористости сборки гексогональной плотной упаковки фильтроэлементов в цилиндрическую конструкцию, величина объема газа, режимы регенерации позволили в совокупности оптимально организовать гидроудар в процессе регенерации фильтроэлементов, обеспечивший 100% глубину очистки фильтрующего материала и высокую степень регенерации фильтроэлементов. Благодаря этому производительность устройства для фильтрации жидкости по сравнению с фильтром, содержащим один фильтрующий элемент, повысилась в 10-12 раз, время между циклами регенерации фильтроэлементов увеличилось до 20-23 ч, а ресурс работы устройства для фильтрации жидкости составляет до 10 лет.The technical result of the invention is that the design features of the device, the optimal value of the porosity of the assembly of hexagonal tight packing of filter elements in a cylindrical structure, the volume of gas, and the regeneration modes made it possible to optimally organize a shock during the regeneration of the filter elements, which provided a 100% cleaning depth of the filter material and a high degree regeneration of filter elements. Due to this, the performance of the device for filtering liquid compared with a filter containing one filter element increased by 10-12 times, the time between cycles of regeneration of filter elements increased to 20-23 hours, and the service life of the device for filtering liquid is up to 10 years.

Установка для фильтрации жидкости высокотехнологична в изготовлении, монтаже и проста в эксплуатации.The liquid filtration unit is high-tech in manufacturing, installation and easy to operate.

На фиг.1 изображено устройство для фильтрации жидкости (общий вид); на фиг.2 - устройство для фильтрации жидкости в разрезе; на фиг.3 - место I фиг.1.Figure 1 shows a device for filtering a liquid (general view); figure 2 is a device for filtering fluid in a section; figure 3 - place I of figure 1.

Пример 1. Устройство для фильтрации жидкости содержит цилиндрический корпус 1 из закаленного поликарбоната с установленными в нем семью фильтрующими элементами 2 высотой 260 мм и внешним диаметром 70 мм каждый с расстоянием между ними в направлении совмещенных диаметров 5 мм. Площадь сечения цилиндрического корпуса фильтра составляет 11,5 см2, пористость сборки - 64,9%. Фильтроэлемент 2 состоит из пористой полиэтиленовой подложки толщиной 15 мм с нанесенной на ее поверхность мембраной из оксинитрида титана толщиной 7-10 мкм. Устройство содержит патрубок 3 с краном 4 для вывода осадка, установленный внизу корпуса. Над корпусом 1 установлен гидроаккумулятор 5, выполненный в виде резервуара, патрубок 6 для подвода очищаемой жидкости и расположенный в нижней зоне гидроаккумулятора 5 патрубок 7 с краном 8 для вывода фильтрата. Гидроаккумулятор содержит приваренную к корпусу резервуара трубную доску 9 с закрепленными на ней штуцерами 10 для подсоединения фильтрующих элементов 2 с обеспечением герметичности гидроаккумулятора в процессе эксплуатации фильтра. Нижний конец патрубка 6 подвода очищаемой жидкости выведен в корпус фильтра таким образом, чтобы очищаемая жидкость подавалась на распределительную решетку 11, установленную в корпусе фильтра над верхними торцами фильтрующих элементов, и обеспечивалось тангенциальное течение жидкости по поверхности всех фильтроэлементов. Фланцы собранного гидроаккумулятора и корпуса фильтрующего устройства соединяют болтовым соединением 12. Уплотнение соединения корпуса и гидроаккумулятора осуществляется посредством резинового кольца 13.Example 1. A device for filtering liquid contains a cylindrical body 1 made of hardened polycarbonate with seven filter elements 2 installed in it, 260 mm high and an external diameter of 70 mm each with a distance of 5 mm between them in the direction of combined diameters. The cross-sectional area of the cylindrical filter housing is 11.5 cm 2 , the assembly porosity is 64.9%. The filter element 2 consists of a porous polyethylene substrate with a thickness of 15 mm with a titanium oxy nitride membrane 7-10 μm thick deposited on its surface. The device includes a pipe 3 with a crane 4 for outputting sediment, mounted at the bottom of the housing. Above the housing 1 is installed a hydraulic accumulator 5, made in the form of a reservoir, a pipe 6 for supplying a cleaned liquid and a pipe 7 located in the lower zone of the hydraulic accumulator 5 with a tap 8 for outputting the filtrate. The hydraulic accumulator comprises a tube plate 9 welded to the tank body with fittings 10 fixed thereon for connecting the filter elements 2 to ensure that the hydraulic accumulator is sealed during operation of the filter. The lower end of the nozzle 6 for supplying the liquid to be cleaned is discharged into the filter housing so that the liquid to be cleaned is supplied to the distribution grid 11 installed in the filter housing above the upper ends of the filter elements and the tangential liquid flow is provided over the surface of all filter elements. The flanges of the assembled accumulator and the housing of the filtering device are connected by a bolt connection 12. The seal of the connection of the housing and the accumulator is carried out by means of a rubber ring 13.

В нижней части корпуса фильтра под нижними торцами фильтрующих элементов дополнительно установлена пластина 14, обеспечивающая равномерный слив воды с осадком при регенерации фильтрующих элементов.In the lower part of the filter housing, under the lower ends of the filter elements, a plate 14 is additionally installed, which ensures uniform drainage of water with sediment during the regeneration of the filter elements.

В каждом штуцере 10 выполнен круговой зуб 15, при наворачивании фильтрующего элемента 2 на штуцер зуб врезается в него, что создает технологичное надежное крепление, не требующее дополнительных уплотнений.In each fitting 10, a circular tooth 15 is made, when the filter element 2 is screwed onto the fitting, the tooth crashes into it, which creates a technologically reliable mount that does not require additional seals.

Для обеспечения работоспособности устройства фильтрации вся конструкция гидроаккумулятора выполнена таким образом, чтобы обеспечить его герметичность в рабочем состоянии.To ensure the operability of the filtration device, the entire design of the accumulator is designed in such a way as to ensure its tightness in working condition.

К корпусу устройства для фильтрации приварены лапки 18.Paws 18 are welded to the filter housing.

Процесс регенерации фильтроэлементов устройства для фильтрации согласно изобретению осуществляется следующим образом. Фильтруемая жидкость через патрубок 6 поступает в объем корпуса, в котором установлен блок из семи фильтроэлементов 2. Вектор потока воды направлен по внутренней поверхности корпуса. При достижении давления воды внутри корпуса 4-6 атм, равного давлению в водяной магистрали, начинается фильтрация через поверхность фильтрующих мембран и очищенная вода поступает в гидроаккумулятор 5. При открытом вентиле 8 не происходит накопление фильтрата в гидроаккумуляторе. Сжатия воздуха в нем также не происходит. Очищенная вода поступает потребителю. Вентиль 8 закрывают, фильтрованная вода не поступает потребителю. При открытом вентиле входного патрубка и закрытом вентиле 4 фильтрат поступает в гидроаккумулятор, предварительно целиком заполненный воздухом при атмосферном давлении. Заполнение гидроаккумулятора происходит до тех пор, пока давление газовой подушки в нем не выравняется с давлением поступающей воды из магистрали. Фильтр находится при постоянном давлении во всех его частях. При диаметре входного вентиля, равном 19 мм, и давлении воды в магистрали 3-4 атм средний расход фильтрованной воды через поверхность семи фильтроэлементов составляет 500-800 л/ч.The regeneration process of the filter elements of the filtering device according to the invention is as follows. The filtered fluid through the pipe 6 enters the volume of the housing, in which a block of seven filter elements 2 is installed. The vector of the water flow is directed along the inner surface of the housing. When the water pressure inside the casing is 4-6 atm, which is equal to the pressure in the water line, filtration begins through the surface of the filtering membranes and the purified water enters the accumulator 5. When the valve 8 is open, the filtrate does not accumulate in the accumulator. Compression of air in it also does not occur. Purified water is supplied to the consumer. The valve 8 is closed, filtered water does not enter the consumer. When the inlet valve is open and the valve 4 is closed, the filtrate enters the accumulator, which is previously completely filled with air at atmospheric pressure. The accumulator is filled until the pressure of the gas cushion in it is equalized with the pressure of the incoming water from the line. The filter is at constant pressure in all its parts. With an inlet valve diameter of 19 mm and a water pressure of 3-4 atm in the line, the average flow rate of filtered water through the surface of seven filter elements is 500-800 l / h.

Для регенерации фильтроэлементов, т.е. сброса осадков с поверхностей фильтрующих мембран, резко открывают шаровой вентиль 4 до проходного сечения 2,8 см2. Воздух, сжатый в гидроаккумуляторе до давления 3-4 атм, выталкивает общую массу воды (фильтрат и грязную воду внутри фильтра) через патрубок 6 и вентиль 4. С общим сбросом всего количества воды через штуцера 10 фильтрат из гидроаккумулятора через фильтроэлементы поступает на внутреннюю поверхность фильтрующих мембран в виде гидромеханического импульса. Осадки на внешней поверхности фильтрующих мембран, испытывая импульсный удар, сбрасываются в общий поток воды и удаляются через вентиль 4 из объема фильтра. Вентиль 4 закрывают. Вода через вентиль 3 поступает в общий объем фильтра, фильтрат через очищенную фильтрующую мембрану накапливается в гидроаккумуляторе. Вентиль 4 закрыт. Фильтр готов к работе.For regeneration of filter elements, i.e. the discharge of sediment from the surfaces of the filtering membranes, sharply open the ball valve 4 to a flow area of 2.8 cm 2 . The air compressed in the accumulator to a pressure of 3-4 atm pushes the total mass of water (filtrate and dirty water inside the filter) through the nozzle 6 and valve 4. With a total discharge of the total amount of water through the nozzle 10, the filtrate from the accumulator through the filter elements enters the inner surface of the filter membranes in the form of a hydromechanical impulse. Precipitation on the outer surface of the filtering membranes, experiencing a pulsed shock, is discharged into the total water flow and removed through valve 4 from the filter volume. Valve 4 is closed. Water through the valve 3 enters the total volume of the filter, the filtrate through the cleaned filter membrane accumulates in the accumulator. Valve 4 is closed. The filter is ready to go.

Для фильтра, содержащего 7 фильтроэлементов, при давлении 1 атм объем воздуха в гидроаккумуляторе

Figure 00000002
For a filter containing 7 filter elements, at a pressure of 1 atm, the volume of air in the accumulator
Figure 00000002

составит 2420 см3 при радиусе фильтроэлементов 3,5 см и расстоянии между фильтрами по линии смежных диаметров 0,5 см. Проходные сечения патрубка 6 и крана 4 равны и составляют 2,8 см2. При сжатии воздуха в гидроаккумуляторе в течение 7 с, времени открывания крана 4 - 0,5 с время гидроимпульсного сброса осадков с мембран фильтрующих элементов составляет 10 с.will be 2420 cm 3 with a radius of filter elements of 3.5 cm and a distance between the filters along the line of adjacent diameters of 0.5 cm. The through sections of the nozzle 6 and valve 4 are equal and amount to 2.8 cm 2 . When air is compressed in the accumulator for 7 s, the opening time of the crane is 4 - 0.5 s, the time of hydro-pulse discharge of sediments from the membranes of the filter elements is 10 s.

Время между регенерациями фильтрующих элементов составляет 20 - 23 ч. Производительность устройства для фильтрации жидкости составляет 600-700 л/ч, ресурс - до 10 лет.The time between regenerations of the filtering elements is 20 - 23 hours. The productivity of the device for filtering liquid is 600-700 l / h, the resource is up to 10 years.

Пример 2. Конструкция устройства для фильтрации и способ регенерации фильтрующих элементов аналогичны описанным в примере 1, отличие заключается в том, что устройство содержит 19 фильтроэлементов, установленных с соблюдением условия гексогональной плотной упаковки, при этом один фильтроэлемент расположен в центре, вокруг него - два слоя фильтроэлементов: первый слой включает шесть фильтроэлементов, а второй - 12. Площадь сечения цилиндрического корпуса фильтра составляет 19 см2, пористость сборки - 64,5%.Example 2. The design of the filtering device and the method of regeneration of the filter elements are similar to those described in example 1, the difference is that the device contains 19 filter elements installed in compliance with the hexagonal tight packing conditions, with one filter element located in the center, around it are two layers filter elements: the first layer includes six filter elements, and the second - 12. The cross-sectional area of the cylindrical filter housing is 19 cm 2 , the assembly porosity is 64.5%.

Для фильтра, содержащего 19 фильтроэлементов, при давлении 1 атм, радиусе фильтроэлементов 3,5 см, расстоянии между фильтроэлементами в направлении совпадения диаметров 0,5 см объем воздуха в гидроаккумулятореFor a filter containing 19 filter elements, at a pressure of 1 atm, a radius of filter elements of 3.5 cm, the distance between the filter elements in the direction of coincidence of diameters of 0.5 cm, the volume of air in the accumulator

Figure 00000003
и составляет 30056 см3.
Figure 00000003
and is 30056 cm 3 .

Проходное сечение патрубка 6 равно 11,4 см2, крана сброса осадков 4 - 20,2 см2. При сжатии воздуха в гидроаккумуляторе в течение 25 с и открывания крана сброса осадков за 0,5 с время гидроимпульсного сброса осадков с фильтрующих мембран составит 20 с.The through section of the pipe 6 is 11.4 cm 2 , the sediment discharge valve 4 is 20.2 cm 2 . When air is compressed in the accumulator for 25 s and the valve is opened for precipitation in 0.5 s, the time of hydro-pulse precipitation from the filtering membranes will be 20 s.

Время между регенерациями фильтрующих элементов составляет 20-23 ч. Производительность устройства для фильтрации жидкости равна 1900 л/ч, ресурс - до 10 лет.The time between regenerations of the filtering elements is 20-23 hours. The productivity of the device for filtering liquid is 1900 l / h, the resource is up to 10 years.

Claims (7)

1. Устройство для фильтрации жидкости, содержащее корпус с установленными в нем фильтрующими элементами и патрубком с краном для вывода осадка, установленным внизу корпуса, гидроаккумулятор, выполненный в виде резервуара, установленного над корпусом, патрубок для подвода очищаемой жидкости, конец которого выведен в корпус устройства, и расположенный в нижней зоне гидроаккумулятора патрубок с краном для вывода фильтрата, отличающееся тем, что фильтрующие элементы установлены по типу гексагональной плотной упаковки с пористостью сборки 40 - 80% и смонтированы на трубной доске посредством штуцеров, при этом трубная доска прикреплена снизу к корпусу гидроаккумулятора с обеспечением герметичности гидроаккумулятора.1. A device for filtering liquid, comprising a housing with filter elements installed in it and a nozzle with a tap for withdrawing sludge installed at the bottom of the housing, a hydraulic accumulator made in the form of a tank mounted above the housing, a nozzle for supplying a cleaned fluid, the end of which is brought into the housing of the device , and a pipe located in the lower zone of the hydraulic accumulator with a tap for discharging the filtrate, characterized in that the filter elements are installed as a hexagonal tight packing with assembly porosity 40 - 80% and mounted on the tube plate by means of fittings, while the tube plate is attached from below to the housing of the accumulator to ensure the tightness of the accumulator. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что нижний конец патрубка подвода очищаемой жидкости выведен на распределительную решетку, установленную в корпусе устройства над верхними торцами фильтрующих элементов.2. The device according to claim 1, characterized in that the lower end of the nozzle for supplying the liquid to be cleaned is displayed on the distribution grid installed in the device casing above the upper ends of the filter elements. 3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в корпусе устройства дополнительно ниже уровня нижних торцов фильтрующих элементов установлена пластина.3. The device according to claim 1, characterized in that a plate is installed in the device case further below the level of the lower ends of the filter elements. 4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фильтрующие элементы установлены на расстоянии друг от друга в направлении совмещенных диаметров не менее 5 мм.4. The device according to claim 1, characterized in that the filter elements are installed at a distance from each other in the direction of the combined diameters of at least 5 mm 5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что каждый штуцер крепления фильтрующего элемента имеет круговой зуб.5. The device according to claim 1, characterized in that each fitting for attaching the filter element has a circular tooth. 6. Устройство по п.1, отличающееся тем, что фланцы корпуса устройства и гидроаккумулятора соединены болтовым соединением.6. The device according to claim 1, characterized in that the flanges of the housing of the device and the accumulator are connected by a bolted connection. 7. Способ регенерации фильтрующих элементов устройства для фильтрации жидкости противотоком путем создания гидромеханического импульса при наличии у устройства подвода фильтруемой среды, отвода фильтрата и загрязнений, ряда патронных включенных параллельно фильтрующих элементов с боковой фильтрующей поверхностью, отличающийся тем, что фильтрующие элементы устанавливают по типу гексагональной плотной упаковки, при этом объем газа, необходимый для создания гидромеханического импульса, определяют исходя из соотношения7. A method of regenerating the filter elements of a device for filtering liquid countercurrently by creating a hydromechanical impulse if the device has a supply of filtered medium, filtrate removal and contamination, a number of cartridge filter elements connected in parallel with a side filter surface, characterized in that the filter elements are set according to the type of hexagonal dense packaging, while the volume of gas required to create a hydromechanical impulse is determined based on the ratio
Figure 00000004
Figure 00000004
где n - порядковое число;where n is an ordinal number; r - внешний радиус фильтроэлемента, см;r is the outer radius of the filter element, cm; d - расстояние между фильтрующими элементами в гексагональной плотной упаковке в направлении совмещенных диаметров фильтроэлементов, см; время компрессии составляет не более 10 с, а время гидроимпульсного сброса давления 2 - 10 с.d is the distance between the filter elements in a hexagonal tight packing in the direction of the combined diameters of the filter elements, cm; the compression time is not more than 10 s, and the time of hydro-pulse pressure relief 2 - 10 s.
RU2000123243/12A 2000-09-12 2000-09-12 Device for filtration of liquid and method of regeneration of filter elements RU2226120C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000123243/12A RU2226120C2 (en) 2000-09-12 2000-09-12 Device for filtration of liquid and method of regeneration of filter elements

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000123243/12A RU2226120C2 (en) 2000-09-12 2000-09-12 Device for filtration of liquid and method of regeneration of filter elements

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000123243A RU2000123243A (en) 2002-09-20
RU2226120C2 true RU2226120C2 (en) 2004-03-27

Family

ID=32389964

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000123243/12A RU2226120C2 (en) 2000-09-12 2000-09-12 Device for filtration of liquid and method of regeneration of filter elements

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2226120C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2443457C2 (en) * 2010-08-23 2012-02-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" Membrane device for water treatment plant
RU2542268C2 (en) * 2013-06-06 2015-02-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" Fluid cleaning membrane module
RU2572963C2 (en) * 2010-07-30 2016-01-20 Экс-ФЛО Б.В. Filtration method for control of filtration unit with gas-supply from filtrate side for prevention of return flow of filtrate

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2572963C2 (en) * 2010-07-30 2016-01-20 Экс-ФЛО Б.В. Filtration method for control of filtration unit with gas-supply from filtrate side for prevention of return flow of filtrate
RU2443457C2 (en) * 2010-08-23 2012-02-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" Membrane device for water treatment plant
RU2542268C2 (en) * 2013-06-06 2015-02-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научный центр Российской Федерации - Физико-энергетический институт имени А.И. Лейпунского" Fluid cleaning membrane module

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2009133778A (en) METHOD AND DEVICE FOR CLEANING FILTERS WITH UNFILLED ENVIRONMENT
CN208747776U (en) A kind of environmental protection household water filter
CN108585252A (en) A kind of environmental protection household water filter
RU2226120C2 (en) Device for filtration of liquid and method of regeneration of filter elements
CN113842782A (en) Sectional type positive and negative two-way quick oil discharge tubular filter
CN208177056U (en) A kind of trade effluent filter
CN217698203U (en) Double-channel Y-shaped filter structure
RU2355460C2 (en) Cartridge filter
CN203736947U (en) Integral cartridge type healthy water device
RU2136347C1 (en) Filtering module and liquid cleaning filter
CN105126437A (en) Multi-stage composite filtration device
CN205073781U (en) Multistage compound filter equipment
CN113490646A (en) Liquid purification system
CN210521925U (en) High-pollutant-receiving high-flux folding filter element
US5840186A (en) Liquid filtration apparatus
RU169691U1 (en) Water purifier
CN217773465U (en) Filter for high-viscosity liquid
CN208512290U (en) A kind of hollow fiber film assembly
CN103446791A (en) Integral cartridge healthy-water device
RU2417117C1 (en) Membrane module
CN216223828U (en) Sectional type positive and negative two-way quick oil discharge tubular filter
CN110015769B (en) Integral type filter core
CN208726893U (en) A kind of blowdown apparatus of oil absorption filter
CN112076518B (en) Ceramic filter element device for direct drinking water purifier
CN220432547U (en) Environment-friendly efficient filter

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040913

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20070510

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080913

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20100327

PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20100622

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20180913