RU29336U1

RU29336U1 - Tube filter

Info

Publication number: RU29336U1
Application number: RU2002107819/20U
Authority: RU
Inventors: С.И. Мыльников; О.А. Архипова
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Уралставан-Инжиниринг"
Priority date: 2002-04-01
Filing date: 2002-04-01
Publication date: 2003-05-10

Description

002107819 JiJillililliiPPPP МПК 7 Е21В 43/08. C02F 3/18002107819 JiJillililliiPPPP IPC 7 EV 21B 43/08. C02F 3/18

Полезная модель относится к вертикальным дренажным устройствам, предназначенным для фильтрации грунтовых вод из насыщенного водой грунта, например, в качестве фильтра для водозаборных колодцев, скважин и для подруслового водозабора и может быть использована также при горизонтальном дренаже, например при обезвоживании иловых площадок и подтопляемых участков.The utility model relates to vertical drainage devices designed to filter groundwater from water-saturated soil, for example, as a filter for water wells, wells and for under-water intake and can also be used for horizontal drainage, for example, for dewatering silt sites and flooded areas.

Известен трубчатый фильтр, включающий корпус с двумя коаксиально расположенными цилиндрическими сетками с зернистой загрузкой между ними и радиальным подводом воды к фильтрующему элементу, и перфорированной трубой, установленной по центральной оси фильтра внутри него 1 .Known tube filter, comprising a housing with two coaxially arranged cylindrical grids with a granular charge between them and a radial water supply to the filter element, and a perforated pipe mounted on the Central axis of the filter inside it 1.

Этот фильтр позволяет осуществлять фильтрацию концентрированных суспензий. Он имеет достаточную емкость твердой фазы, но с его помощью невозможно отделить от суспензии частицы, размер которых меньше размера пустот между зернами зернистого материала.This filter allows the filtration of concentrated suspensions. It has a sufficient capacity of the solid phase, but with its help it is impossible to separate particles from the suspension, the size of which is smaller than the size of the voids between the grains of the granular material.

Кроме того, данная конструкция не может быть реализована при достаточно большой протяженности, поскольку при заполнении пространства между сетками зернистым материалом возникают проблемы с равномерностью распределения материала по объему этого пространства.In addition, this design cannot be implemented with a sufficiently large extent, since when filling the space between the grids with granular material, problems arise with a uniform distribution of the material over the volume of this space.

Неоднородность заполнениея зерен ведет к образованию пустот, а, следовательно, к проникновению механических частиц через зернистую структуру фильтра и к снижению эффективности сепарации частиц из суспензий.The inhomogeneity of grain filling leads to the formation of voids, and, consequently, to the penetration of mechanical particles through the granular structure of the filter and to a decrease in the efficiency of separation of particles from suspensions.

При загрязнении сеток сокращается срок службы фильтра. Регенерация же сеток у трубчатых фильтров уже уложенных в грунт не всегда возможна или же для ее осуществления (например, гидравлическим способом) требуется применение дорогостоящего оборудования и значительные трудозатраты.If the screens become dirty, the filter service life is reduced. Regeneration of the grids of tubular filters already laid in the ground is not always possible, or for its implementation (for example, hydraulically) requires the use of expensive equipment and significant labor costs.

Наиболее близким по конструктивным признакам к заявляемому техническому решению является трубчатый фильтр, используемый в частности, в аэрационных сооружениях 2 .The closest in design features to the claimed technical solution is a tubular filter, used in particular in aeration structures 2.

Известный трубчатый фильтр имеет слоистую структуру, которая содержит два коаксиалььо расположенных цилиндрических каркаса, каждый из которых выполнен из стекложгута, пропитанного отверждающим материалом, и фильтрующий материал, расположенный между ними. Указанные слои уложены с образованием ячеек, а фильтрующий слой представляет собой фильтровальную ткань толщиной 0,2-1,0 мм.The known tubular filter has a layered structure, which contains two coaxially spaced cylindrical frames, each of which is made of fiberglass impregnated with curing material, and a filter material located between them. These layers are laid with the formation of cells, and the filter layer is a filter cloth with a thickness of 0.2-1.0 mm

В этом фильтре коаксиально расположенные сетчатые каркасы, являющиеся корпусом фильтра, осуществляют фильтрацию совместно с фильтрующим материалом, расположенным между ними.In this filter, coaxially arranged mesh frames, which are the filter housing, carry out filtration together with the filter material located between them.

тонкодисперсных частиц поры фильтрующего материала быстро забиваются, в результате чего снижается пропускная способность трубчатого фильтра и резко сокращается срок его службы.fine particles, the pores of the filter material are quickly clogged, resulting in reduced throughput of the tubular filter and its service life is drastically reduced.

С помощью этого фильтра невозможно осуществлять фильтрацию концентрированных суспензий, для этого необходимо повысить емкость твердой фазы фильтра.Using this filter, it is impossible to filter concentrated suspensions, for this it is necessary to increase the capacity of the solid phase of the filter.

В основу полезной модели положена задача создания трубчатого фильтра с зернистым заполнением, позволяющего повысить ресурс трубчатого фильтра и эффективность фильтрации, в том числе и мелкодисперсных частиц из суспензий, упростить монтажные работы, увеличить межремонтный период и срок службы фильтра.The utility model is based on the task of creating a tubular filter with granular filling, which allows to increase the life of the tubular filter and filtration efficiency, including fine particles from suspensions, simplify installation work, increase the overhaul period and filter service life.

Поставленная задача решается тем, что трубчатый фильтр, содержащий два коаксиально расположенных цилиндрических каркаса, каждый из которых выполнен из стекложгута, пропитанного эпоксидной смолой, и фильтрующий материал, выполнен составным из отдельных секций, соединенных между собой, при этом внутренний каркас каждой секции установлен со смещением по оси относительно наружного на расстояние не менее трех диаметров внутреннего каркаса, на наружной поверхности внутреннего каркаса укреплены центрирующие элементы, фильтрующий материал расположен внутри внутреннего каркаса, а полость между каркасами заполнена зернистым материалом.The problem is solved in that a tubular filter containing two coaxially arranged cylindrical frames, each of which is made of fiberglass impregnated with epoxy resin, and the filter material is made up of separate sections interconnected, while the inner frame of each section is installed with an offset along the axis relative to the outer to a distance of at least three diameters of the inner frame, on the outer surface of the inner frame, centering elements are fixed, the filter material located inside the inner frame, and the cavity between the frames is filled with granular material.

((

Каждый центрирующий элемент имеет форму прямоугольной трапеции, большее основание которой укреплено на наружной поверхности внутреннего каркаса.Each centering element has the shape of a rectangular trapezoid, the larger base of which is mounted on the outer surface of the inner frame.

Каждая секция фильтра снабжена крепежными элементами и расстояние между центрирующим элементом и внутренней поверхностью наружного каркаса не превышает 0,5 см., а количество центрирующих элементов, одного звена должно быть не менее трех и они расположены равномерно по сечению.Each section of the filter is equipped with fasteners and the distance between the centering element and the inner surface of the outer frame does not exceed 0.5 cm, and the number of centering elements, one link must be at least three and they are located uniformly in cross section.

Заявляемая полезная модель позволяет создать конструкцию фильтра с однородным слоем зернистого материала без очагового забивания фильтра, что позволяет повысить ресурс трубчатого фильтра и эффективность фильтрации. Это достигается за счет того, что центрирующие элементы, установленные на наружной поверхности внутреннего каркаса позволяют, одновременно и центрировать внутренний каркас относительно внешнего и равномерно распределить зернистый дисперсный фильтрующий материал в межкаркасном пространстве (за счет плавно-поступательного встряхивания в процессе засыпки). При этом центрирующие элементы играют роль уплотнителей, а их количество - не менее трех на наружной поверхности звена внутреннего каркаса и равномерное распределение по сечению - обеспечивает надежную центровку каркасов друг относительно друга.The inventive utility model allows you to create a filter design with a uniform layer of granular material without focal clogging of the filter, which improves the life of the tubular filter and filtering efficiency. This is achieved due to the fact that the centering elements installed on the outer surface of the inner frame allow, at the same time, to center the inner frame relative to the external and evenly distribute the granular particulate filter material in the interframe space (due to smoothly-progressive shaking during the filling process). In this case, the centering elements play the role of sealants, and their number - at least three on the outer surface of the inner frame link and uniform distribution over the cross section - ensures reliable alignment of the frames relative to each other.

Посредством предлагаемой конструкции фильтрацию осуществляют последовательно ячейки внещнего каркаса, затем зернистый слой и, наконец.Through the proposed design, the filtration is carried out sequentially by the cells of the external frame, then the granular layer, and finally.

фильтрующий материал, расположенный внутри внутреннего каркаса, что повышает эффективность фильтрации.filter material located inside the inner frame, which increases the filtration efficiency.

Составленные из отдельных звеньев каркасы в совокупности с центрирующими элементами, позволяют легко осуществлять монтаж и демонтаж протяженных трубчатых фильтров и их регенерацию, удлиняя тем самым межремонтный период и срок службы трубчатого фильтра.Frameworks made up of individual links in combination with centering elements make it easy to mount and dismantle extended tubular filters and their regeneration, thereby extending the overhaul period and the life of the tubular filter.

На фиг. 1 представлен продольный разрез секции фильтра. На фиг. 2 приведен поперечный разрез фильтра.In FIG. 1 is a longitudinal section through a filter section. In FIG. 2 shows a cross section of the filter.

Трубчаый фильтр состоит из секций, соединенных между собой крепежными элементами - бандажами ( на чертеже не показаны ). Каждая секция содержит наружный каркас 1 и внутренний каркас 2, коаксиально расположенные и выполненные из стекложгута, пропитанного эпоксидной смолой. При этом внутренний каркас 2 каждой секции установлен со смещением по вертикальной оси при вертикальном дренаже, и по горизонтальной - в случае горизонтального дренажа относительно наружного каркаса 1 на расстояние не менее трех диаметров внутреннего каркаса 2. На наружной поверхности внутреннего каркаса 2 установлены центрирующие элементы 3, каждый из которых выполнен в форме прямоугольной трапеции, большее основание которой укреплено на наружной поверхности внутреннего каркаса 2. Полость между наружным каркасом 1 и внутренним каркасом 2 заполнена зернистым материалом 4, например, классифицированным зернистым заполнителем с размером зеренThe tubular filter consists of sections interconnected by fasteners - bandages (not shown in the drawing). Each section contains the outer frame 1 and the inner frame 2, coaxially located and made of fiberglass impregnated with epoxy resin. In this case, the inner frame 2 of each section is installed with a displacement along the vertical axis with vertical drainage, and horizontal - in the case of horizontal drainage relative to the outer frame 1 at a distance of at least three diameters of the inner frame 2. On the outer surface of the inner frame 2, centering elements 3 are installed, each of which is made in the form of a rectangular trapezoid, the larger base of which is fixed on the outer surface of the inner frame 2. The cavity between the outer frame 1 and the inner frame 2 is filled with granular material 4, for example, classified granular aggregate with grain size

1,5 мм. Наружный каркю 1 имеет размер ячеек 3 мм, а внутренний каркас 0,5 - 2,0 мм. Между ячейками внутреннего каркаса 2 расположен волокнистый фильтрующий материал 5. Расстояние между каждым центрирующим элементом 3 и внутренней поверхностью наружного каркаса 1 не превышает 0,5 см. Количество центрирующих элементов 3 каждой секции должно быть не менее трех, и центрирующие элементы 3 располагают равномерно по сечению (фиг.2).1.5 mm. The outer frame 1 has a mesh size of 3 mm, and the inner frame 0.5 - 2.0 mm. Between the cells of the inner frame 2 there is a fibrous filter material 5. The distance between each centering element 3 and the inner surface of the outer frame 1 does not exceed 0.5 cm. The number of centering elements 3 of each section must be at least three, and the centering elements 3 are arranged uniformly in cross section (figure 2).

Перед работой сборку трубчатого фильтра осуществляют следующим образом. Секции соединяют последовательно за счет бандажей выполненных на торцевых сторонах секций. Внутренний каркас 2 располагают вертикально и на него надевают наружный каркас 1 со сдвигом так, что край внутреннего каркаса 2 оказывается ниже края наружного каркаса 2. Если длины одной секции достаточно для осуществления процесса фильтрации или дренажирования, то нижнее торцовое межкаркасное пространство закрывают заглушкой 6. Затем в полость засыпают зернистый материал 4 до краев внутреннего каркаса 2. Верхнее торцовое межкаркасное пространство закрывают заглушкой 7, после чего фильтр готов к установке в скважину.Before work, the assembly of the tubular filter is as follows. Sections are connected in series due to bandages made on the end sides of the sections. The inner frame 2 is positioned vertically and the outer frame 1 is put on with a shift so that the edge of the inner frame 2 is lower than the edge of the outer frame 2. If the length of one section is sufficient for the filtering or drainage process, then the lower end interframe space is closed with a plug 6. Then granular material 4 is poured into the cavity to the edges of the inner frame 2. The upper end interframe space is closed with a plug 7, after which the filter is ready for installation in the well.

Если необходимо провести сборку нескольких секций, то после заполнения внутреннего каркаса 2 первой секции зернистым материалом, вставляют встык с ним внутренний каркас 2 второй секции. При этом центрирующие элементы 3 внутреннего каркаса 2 второй секции войдут вIf it is necessary to assemble several sections, then after filling the inner frame 2 of the first section with granular material, insert the inner frame 2 of the second section end-to-end with it. In this case, the centering elements 3 of the inner frame 2 of the second section will enter

IJ(IJ (

6 6

наружный каркас 1 первой секции и обеспечат устойчивое положение внутреннего каркаса 2 второй секции. Затем на внутренний каркас 2 второй секции надвигают наружный каркас 1 второй секции. Стык наружных каркасов 1 скрепляется бандажом и аналогично осуществляют заполнение полости зернистым материалом 4 и т.д.the outer frame 1 of the first section and provide a stable position of the inner frame 2 of the second section. Then, the outer frame 1 of the second section is pushed onto the inner frame 2 of the second section. The joint of the outer frames 1 is fastened with a bandage and similarly fill the cavity with granular material 4, etc.

Трубчатый фильтр работает следующим образом.The tubular filter operates as follows.

Фильтрующая среда в виде суспензии поступает на наружный каркас 1 фильтра. На наружном каркасе 1 задерживаются частицы с размерами, превышающими размер ячеек наружного каркаса 1. Далее фильтруемая среда попадает в толщу зернистого материала 4, где задерживаются более тонкие частицы, пре1 ышающие размеры пустот между равномерно заполненным за счет центрирующих элементов 3, зернами зернистого материала 4. Освободившись таким образом от частиц крупного и среднего размера, фильтруемая среда поступает на волокнистый фильтрующий материал 5 внутреннего каркаса 2 и освобождается от мелких частиц, размеры которых соответствуют диаметру волокна фильтрующего материала 5.The filtering medium in the form of a suspension enters the outer frame 1 of the filter. Particles with dimensions exceeding the mesh size of the outer frame 1 are retained on the outer frame 1. Next, the filtered medium enters the thickness of the granular material 4, where finer particles, which exceed the size of the voids between the grains of the granular material 4 evenly filled due to the centering elements 3, are retained. Freed in this way from particles of large and medium size, the filtered medium enters the fibrous filter material 5 of the inner frame 2 and is freed from small particles, the sizes of which correspond to exist fiber diameter of the filter material 5.

Таким образом, за счет равномерного заполнения фильтра, снабженного центрирующими элементами, зернистым материалом и последующей фильтрации через фильтрующий волокнистый материал, обеспечивается повышение ресурса трубчатого фильтра и эффективность фильтрации, увеличивается срок службы фильтра и значительно упрощаются ремонтные работы.Thus, due to the uniform filling of the filter, equipped with centering elements, granular material and subsequent filtration through the filtering fibrous material, an increase in the life of the tubular filter and filtration efficiency is provided, the filter service life is increased, and repair work is greatly simplified.

Список литературы.List of references.

1. Ю. М. Кузьмин, Сетчатые установки систем водоснабжения, Ленинград, Стройиздат., 1976г., с. 96-97.1. Yu. M. Kuzmin, Mesh installations of water supply systems, Leningrad, Stroyizdat., 1976, p. 96-97.

2. Патент Украины, № 7071, МПК C02F 3/18, опубликованный 13 апреля 1993 г.2. Patent of Ukraine, No. 7071, IPC C02F 3/18, published on April 13, 1993.

Claims

1. A tubular filter containing two coaxially arranged cylindrical frames, each of which is made of fiberglass impregnated with epoxy resin, and a filter material, characterized in that it is made up of separate sections connected to each other, while the inner frame of each section is installed with displacement along the axis relative to the outer one by a distance of at least three diameters of the inner frame, centering elements are fixed on the outer surface of the inner frame, the filter material is located Inside the inner frame, and the space between the frames filled with granular material.

2. The filter according to claim 1, characterized in that each centering element has the shape of a rectangular trapezoid, the larger base of which is mounted on the outer surface of the inner frame.

3. The filter according to claim 1 or 2, characterized in that each section is equipped with fasteners.

4. The filter according to claim 1, or 2, or 3, characterized in that the distance between the centering element and the inner surface of the outer frame does not exceed 0.5 cm, the number of centering elements of one link must be at least three and they are evenly distributed over the cross section .