RU4491U1

RU4491U1 - FILTER WITH CONTINUOUS LOAD RINSING

Info

Publication number: RU4491U1
Application number: RU96109331/20U
Authority: RU
Inventors: Виктор Сергеевич Кутузов
Original assignee: Виктор Сергеевич Кутузов
Priority date: 1996-05-22
Filing date: 1996-05-22
Publication date: 1997-07-16

Abstract

1. Фильтр с непрерывной промывкой загрузки, содержащий корпус, выполненный в виде цилиндрической обечайки в его средней части и конической обечайки в его нижней части, снабженный крышкой, внутри которого размещены фильтрующая песчаная загрузка, расположенный в нижней части конической обечайки гидроэлеватор с расположенным вдоль вертикальной оси фильтра напорным трубопроводом, снабженным в своей верхней части рассеивателем пульпы, дренажное устройство, распределительное устройство и расположенный в верхней части цилиндрической обечайки экран-отражатель, а также систему трубопроводов, состоящую из снабженного вентилем трубопровода исходной воды, соединенного с гидроэлеватором, и снабженных запорно-регулирующей арматурой дополнительного трубопровода исходной воды, соединенного с распределительным устройством, трубопровода промывной воды, соединенного с внутренним объемом корпуса фильтра через крышку, и трубопровода фильтрата, соединенного с дренажным устройством, отличающийся тем, что распределительное устройство расположено в верхней части цилиндрической обечайки ниже экрана-отражателя, запорно-регулирующая арматура выполнена в виде вставок с калибровочными отверстиями, дренажное устройство расположено в нижней части цилиндрической обечайки, а трубопровод промывной воды дополнительно соединен с гидроэлеватором вспомогательным трубопроводом.2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что экран-отражатель выполнен в виде мелкоячеистой сетки.3. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что экран-отражатель выполнен сплошным в форме сектора-сферы.4. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что дренажное и распределительн1. Filter with continuous washing of the load, comprising a housing made in the form of a cylindrical shell in its middle part and a conical shell in its lower part, equipped with a lid, inside which there is a filtering sand load located in the lower part of the conical shell of a hydraulic elevator with a vertical axis located along the vertical axis filter pressure pipe, equipped in its upper part with a pulp diffuser, drainage device, switchgear and located in the upper part of the cylindrical shell A screen-reflector, as well as a piping system, consisting of a source water pipe equipped with a valve, connected to a hydraulic elevator, and an additional source water pipe connected to a switchgear equipped with shut-off and control valves, a wash water pipe connected to the internal volume of the filter housing through the cover and a filtrate pipe connected to a drainage device, characterized in that the distribution device is located in the upper part of the cylindrical gull lower reflector screen Valves made in the form of inserts with gauge holes, drainage device located at the bottom of the cylindrical shell, and the wash water pipe is further connected to an auxiliary hydro elevator truboprovodom.2. The filter according to claim 1, characterized in that the reflector screen is made in the form of a fine mesh. The filter according to claim 1, characterized in that the reflector screen is solid in the form of a sector sphere. The filter according to claim 1, characterized in that the drainage and distribution

Description

ФИЛЬТР С НЕПРЕРЫВНОЙ ПРОМЫВКОЙ ЗАГРУЗКИFILTER WITH CONTINUOUS LOAD RINSING

Полезная модель относится к области очистки жидкостей, преимущественно воды, и может использоваться в устройствах для очистки воды от взвешенных в ней частиц и коллоидных веществ, например, на водоочистных станциях при тонкой очистке воды для питьевых и производственных целей.The utility model relates to the field of purification of liquids, mainly water, and can be used in devices for purifying water from particles and colloidal substances suspended in it, for example, in water treatment plants for fine purification of water for drinking and industrial purposes.

Известен фильтр для очистки воды, содержащий корпус, выполненный в виде цилиндрической обечайки в его средней части и конической обечайки в его нижней части, снабженный крышкой эллиптической формы, внутри которого размещены фильтрующая песчаная загрузка, расположенный в нижней части конической обечайки гидроэлеватор, выполненный в виде эжектора, с расположенным вдоль вертикальной оси фильтра напорным трубопроводом, дренажное устройство, расположенное в нижней части цилиндрической обечайки, распределительное устройство, расположенное у крышки корпуса, а также систему трубопроводов с по меньшей мере пятью вентилями (задвижками) / 1 /.A known filter for water purification, comprising a housing made in the form of a cylindrical shell in its middle part and a conical shell in its lower part, equipped with an elliptical shape cover, inside of which there is a filtering sand load located in the lower part of the conical shell, an hydraulic elevator made in the form of an ejector , with a pressure pipe located along the vertical axis of the filter, a drainage device located at the bottom of the cylindrical shell, a switchgear located e in the housing cover and the pipeline system with at least five valves (valves) / 1 /.

Этот фильтр не обеспечивает режим непрерывности очистки. Очищаемая вода профильтровывается сверху вниз через фильтрующую песчаную загрузку до дренажного устройства, через которое фильтрат отводится из фильтра. При снижении эффективности очистки осуществляется режим промывки. При промывке фильтра промывная вода подается вначале для взрыхления фильтрующего слоя в дренажное устройство, а затем в эжектор, не прекращая полностью подачи воды в дренажное устройство. Таким образом, после полезного фильтроцикла фильтрующую загрузку необходимо промывать, при этом приходится использовать уже очищенную воду. Подача потребителю очищенной воды в этот период прекращается. Чтобы обеспечить такой процесс, при эксплуатации фильтра приходится открывать или закрывать не менее пяти вентилей, что усложняет обслуживание такого фильтра. ПосколькуThis filter does not provide a continuous cleaning mode. The purified water is filtered from top to bottom through a filtering sand load to a drainage device through which the filtrate is discharged from the filter. If the cleaning efficiency decreases, the washing mode is performed. When washing the filter, the washing water is supplied first for loosening the filter layer into the drainage device, and then into the ejector, without completely stopping the water supply to the drainage device. Thus, after a useful filter cycle, the filter load must be washed, and already purified water must be used. The supply of purified water to the consumer during this period is terminated. To ensure such a process, during operation of the filter it is necessary to open or close at least five valves, which complicates the maintenance of such a filter. Insofar as

промывка фильтрующей песчаной загрузки проводится очищенной водой, коэффициент полезного действия фильтра низкий. Кроме того, после завершения промывки при отключении гидроэлеватора в напорном трубопроводе фильтра может образоваться песчаная пробка, которая делает невозможной эксплуатацию фильтра без специальных мер по разрыхлению песчаной пробки.washing of the filtering sand load is carried out with purified water, the efficiency of the filter is low. In addition, after washing is completed, when the hydraulic elevator is turned off, a sand plug may form in the pressure pipe of the filter, which makes it impossible to operate the filter without special measures to loosen the sand plug.

Из известных устройств наиболее близким к заявленному является фильтр с непрерывной промывкой загрузки, содержащий корпус, выполненный в виде цилиндрической обечайки в его средней части и конической обечайки в его нижней части, снабженный крышкой, внутри которого размещены фильтрующая песчаная загрузка, расположенный в нижней части конической обечайки гидроэлеватор с расположенным вдоль вертикальной оси корпуса напорным трубопроводом, снабженным в своей верхней части рассеивателем пульпы, дренажное устройство, распределительное устройство и расположенный в верхней части цилиндрической обечайки экран-отражатель, а также систему трубопроводов, состоящую из снабженного вентилем трубопровода исходной воды, соединенного с гидроэлеватором, и снабженных запорно-регулирующей арматурой дополнительного трубопровода исходной воды, соединенного с распределительным устройством, трубопровода промывной воды, соединенного с внутренним объемом корпуса фильтра через крышку, и трубопровода фильтрата, соединенного с дренажным устройством / 2 /.Of the known devices, the closest to the claimed one is a filter with continuous washing of the load, comprising a housing made in the form of a cylindrical shell in its middle part and a conical shell in its lower part, equipped with a lid, inside which there is a filter sand loading located in the lower part of the conical shell hydraulic elevator with a pressure pipe located along the vertical axis of the housing, equipped with a pulp diffuser in its upper part, drainage device, distribution device a triad and a reflector screen located in the upper part of the cylindrical shell, as well as a piping system, consisting of a valve of source water pipe connected to a hydraulic elevator and equipped with shut-off and regulating valves of an additional source water pipe connected to a switchgear, a washing water pipe connected with the internal volume of the filter housing through the cover, and the filtrate pipeline connected to the drainage device / 2 /.

В этом фильтре эапорно-регулирующая арматура выполнена в виде вентилей, распределительное устройство расположено вдоль вертикальной оси корпуса, дренажное устройство расположено в средней части цилиндрической обечайки, а экран-отражатель выполнен сплошным в форме усеченного конуса и снабжен цилиндрической юбкой.In this filter, the pressure regulating valves are made in the form of valves, the switchgear is located along the vertical axis of the housing, the drainage device is located in the middle of the cylindrical shell, and the reflector screen is made in the form of a truncated cone and is equipped with a cylindrical skirt.

Этот фильтр позволяет обеспечить режим непрерывной очистки. Однако его эксплуатационные возможности низкие.This filter allows for continuous cleaning. However, its operational capabilities are low.

Исходная вода в фильтр подается в нижнюю часть распределительного устройства, в котором она закручивается и распределяется по его высоте. Из распределительного устройство вода попадает в фильтрующую песчаную загрузку в радиальном направлении,Source water is supplied to the filter at the bottom of the switchgear, in which it is twisted and distributed along its height. From the switchgear, water enters the filtering sand load in the radial direction,

собирается дренажным устройством и отводится через трубопровод фильтрата. Грязеемкость фильтрующей песчаной загрузки при этом составляет 20-23 кг/м куб. Непрерывная промывка фильтрующей песчаной загрузки обеспечивается гидроэлеватором, в который подается вода, прошедшая грубую очистку. Отраженные от экрана-отражателя зерна песка имеют различные траектории - более мелкие зерна стремятся к периферии, к корпусу фильтра. В зоне же больших скоростей фильтрации зерна наиболее крупные. Это дает высокую грязеемкость, однако для реализации этого условия требуются значительные габариты фильтра и затраты энергии. Наличие же вентилей усложняет как сам фильтр, так и его эксплуатацию.collected by a drainage device and discharged through the filtrate pipeline. The dirt capacity of the filtering sand load is 20-23 kg / m3. Continuous washing of the filtering sand charge is ensured by a hydraulic elevator, into which water, which has passed rough cleaning, is supplied. Grains of sand reflected from the reflective screen have different trajectories - smaller grains tend to the periphery, to the filter housing. In the zone of high filtration rates, the grains are the largest. This gives a high dirt capacity, however, to implement this condition requires significant filter dimensions and energy costs. The presence of valves complicates both the filter itself and its operation.

Задача, решаемая полезной моделью, состоит в создании фильтра, свободного от недостатков прототипа. Технический результат, обеспечиваемый полезной моделью, состоит в расширении эксплуатационных возможностей фильтра.The problem solved by the utility model is to create a filter free from the disadvantages of the prototype. The technical result provided by the utility model is to expand the operational capabilities of the filter.

Этот технический результат достигается тем, что в фильтре с непрерывной промывкой загрузки, содержащем корпус, выполненный в виде цилиндрической обечайки в его средней части и конической обечайки в его нижней части, снабженный крышкой, внутри которого размещены фильтрующая песчаная загрузка, расположенный в нижней части конической обечайки гидроэлеватор с расположенным вдоль вертикальной оси фильтра напорным трубопроводом, снабженным в своей верхней части рассеивателем пульпы, дренажное устройство, распределительное устройство и расположенный в верхней части цилиндрической обечайки экран-отражатель, а также систему трубопроводов, состоящую из снабженного вентилем трубопровода исходной воды, соединенного с гидроэлеватором, и снабженных запорно-регулирующей арматурой дополнительного трубопровода исходной воды, соединенного с распределительным устройством, трубопровода промывной воды, соединенного с внутренним объемом корпуса фильтра через крышку, и трубопровода фильтрата, соединенного с дренажным устройством, распределительное устройство расположено в верхней части цилиндрической обечайки ниже экрана-отражателя, запорно-регулирующая арматура выполнена в видеThis technical result is achieved by the fact that in the filter with continuous washing of the load, comprising a housing made in the form of a cylindrical shell in its middle part and a conical shell in its lower part, equipped with a lid, inside of which there is a filtering sand load located in the lower part of the conical shell hydraulic elevator with a pressure pipe located along the vertical axis of the filter, equipped with a pulp diffuser in its upper part, a drainage device, a distribution device and a screen-reflector located in the upper part of the cylindrical shell, as well as a piping system, consisting of a valve of source water pipe connected to a hydraulic elevator and equipped with shut-off and control valves of an additional source water pipe connected to a switchgear, a washing water pipe connected to the internal the volume of the filter housing through the cover, and the filtrate pipe connected to the drainage device, the switchgear is located at the top s portion of the cylindrical shell of the reflector below-screen Valves made in the form

вставок с калибровочными отверстиями, дренажное устройство расположено в нижней части цилиндрической обечайки, а трубопровод промывной воды дополнительно соединен с гидроэлеватором вспомогательным трубопроводом. распределительное устройство расположено в ее верхней части. Кроме того, экран-отражатель может быть выполнен в виде мелкоячеистой сетки или сплошын в форме сектора-сферы. Дренажное и распределительное устройства могут быть выполнены каждое в виде набора трубок с поперечными просечками в их стенках. В трубопроводе исходной воды между вентилем и гидроэлеватором может быть дополнительно введена вставка с калибровочным отверстием.inserts with calibration holes, a drainage device is located in the lower part of the cylindrical shell, and the wash water pipe is additionally connected to the hydraulic elevator by an auxiliary pipe. switchgear is located in its upper part. In addition, the reflector screen can be made in the form of a fine mesh or continuous in the form of a sector sphere. Drainage and distribution devices can each be made in the form of a set of tubes with transverse notches in their walls. In the source water pipe between the valve and the elevator, an insert with a calibration hole can be added.

Указанный технический результат обеспечивается всей совокупностью существенных признаков.The specified technical result is provided by the totality of essential features.

Фильтр содержит корпус, состоящий из цилиндрической обечайки 1 и конической обечайки 2 и снабженный крышкой 3, например, эллиптической формы. Внутри корпуса размещены фильтрующая песчаная загрузка 4, гидроэлеватор 5 с напорным трубопроводом 6 и рассеивателем пульпы 7, дренажное устройство 8, распределительное устройство 9 и экран-отражатель 10. Система трубопроводов состоит из трубопровода исходной воды 11, снабженного вентилем 12 и вставкой с калибровочным отверстием 13, дополнительного трубопровода исходной воды 14, снабженного вставкой с калибровочным отверстием 15, трубопровода промывной воды 16, снабженного вставкой с калибровочным отверстием 17 и трубопровода фильтрата 18, снабженного вставкой с калибровочным отверстием 19. Трубопровод промывной воды 16 дополнительно соединен с гидроэлеватором вспомогательным трубопроводом 20. Вставка 17 может быть установлена в этом трубопроводе (как это и показано на чертеже). В трубопровод промывной воды 16 может быть введено устройство для выделения загрязнений 21, собираемых в сборник отходов 22. На всех трубопроводах могут быть установлены манометры.The filter contains a housing consisting of a cylindrical shell 1 and a conical shell 2 and provided with a cover 3, for example, elliptical in shape. A filtering sand load 4, a hydraulic elevator 5 with a pressure pipe 6 and a pulp diffuser 7, a drainage device 8, a switchgear 9 and a reflector screen 10 are placed inside the casing. The piping system consists of a source water pipe 11 equipped with a valve 12 and an insert with a calibration hole 13 , an additional source water pipe 14 provided with an insert with a calibration hole 15, a wash water pipe 16 provided with an insert with a calibration hole 17 and a filtrate pipe 18, provided nnogo insert with the calibration opening 19. The flushing water conduit 16 is further coupled to an auxiliary hydro elevator conduit 20. Insert 17 may be installed in this pipeline (as is shown in the drawing). A device can be introduced into the wash water pipe 16 for separating contaminants 21 collected in the waste collector 22. Pressure gauges can be installed on all pipelines.

фильтруется через фильтрующую песчаную загрузку 4 сверху вниз и, очистившись, собирается дренажным устройством 8, из которого по трубопроводу 18 через вставку 19 подается потребителю. Одновременно исходная вода подается через вставку 13 в гидроэлеватор 5, который засасывает водопесчаную пульпу из слоя фильтрующей песчаной загрузки 4 и по напорному трубопроводу 6 через рассеиватель 7 транспортирует ее в верхнюю часть фильтра. Песок, хорошо отмытый гидроэлеватором 5, отражается от экрана-отражателя 10 и падает на поверхность фильтрующей песчаной загрузки 4. Грязная промывная вода удаляется по трубопроводу 16 через вставку 17. Для подпитки гидроэлеватора 5 вода подается через вспомогательный трубопровод 20. Таким образом .осуществляется непрерывная фильтрация и очистка воды при движении ее сверху вниз. Одновременно происходит непрерывная промывка фильтрующей песчаной загрузки 4. При этом вся ее толща равномерно по всей площади поперечного сечения цилиндрической обечайки 1 также движется сверху вниз к входным отверстиям конфузора гидроэлеватора 5. Скорость перемещения фильтрующей загрузки 4 во много меньше скорости движения воды внутри нее. Частицы, содержащиеся в очищаемой воде, задерживаются за счет адсорбции на поверхности зерен песка более крупных из них и адгезии (сцепления) более мелких из них в порах фильтрующей песчаной загрузки 4, очистительная способность которой сохраняется постоянной при эксплуатации фильтра. Фактор грязеемкости при этом отсутствует и не требуется увеличивать габариты фильтра. Выбором величин калибровочных отверстий во вставках 13, 15, 17, 19 осуществляется регулирование соотношений необходимых величин давления воды.it is filtered through a filtering sand load 4 from top to bottom and, having been cleaned, is collected by a drainage device 8, from which it is supplied to the consumer through a pipe 18 through an insert 19. At the same time, the source water is supplied through the insert 13 to the hydraulic elevator 5, which sucks the water-sand pulp from the layer of the filtering sand load 4 and transports it through the discharge pipe 6 through the diffuser 7 to the upper part of the filter. Sand well washed with a hydraulic elevator 5 is reflected from the reflector screen 10 and falls onto the surface of the filtering sand load 4. Dirty wash water is removed through line 16 through insert 17. To feed the hydraulic elevator 5, water is supplied through auxiliary pipeline 20. Thus, continuous filtration is carried out. and water purification when moving it from top to bottom. At the same time, a continuous washing of the filtering sand load 4 takes place. Moreover, its entire thickness evenly throughout the cross-sectional area of the cylindrical shell 1 also moves from top to bottom to the inlet holes of the hydraulic elevator confuser 5. The speed of the filter load 4 is much less than the speed of water inside it. Particles contained in the treated water are delayed due to adsorption on the surface of sand grains of larger ones and adhesion (adhesion) of smaller ones in the pores of a filtering sand load 4, the cleaning ability of which remains constant during operation of the filter. The dirt capacity factor is absent and it is not necessary to increase the dimensions of the filter. The choice of the values of the calibration holes in the inserts 13, 15, 17, 19 is the regulation of the ratios of the required values of the water pressure.

Пример реализации. Фильтр с расчетной производительностью до 4 м куб./сут имеет габаритную высоту 900 мм, диаметр 206 мм. Дренажное 8 и распределительное 9 устройства выполнены каждый в виде трубы, снабженной ответвлениями (трубками), в которых выполнены отверстия диаметром 3 мм. Ответвления обернуты латунной сеткой. Песок фильтрующей песчаной загрузки 4 подобран методом гидравлической автоматической сортировки. Вентиль 12 имеет диаметрImplementation example. The filter with a design capacity of up to 4 m3 / day has an overall height of 900 mm and a diameter of 206 mm. Drainage 8 and distribution 9 devices are each made in the form of a pipe equipped with branches (tubes) in which holes with a diameter of 3 mm are made. Branches are wrapped in brass mesh. Sand filtering sand load 4 is selected by the method of hydraulic automatic sorting. The valve 12 has a diameter

- 5 -- 5 -

15 мм, вставки 15, 17, 19 имеют диаметры калибровочных отверстий 4,0 мм, 3,67 мм и 4,52 мм соответственно. В фильтр подавалась вода из водопровода г.Ивантеевка Московской обл. (суммарное содержание соединений железа - от 5,14 до 18,72 мг/л, общий плотный остаток - 464 мг/л). В фильтрате не обнаружено соединений железа и других взвесей.15 mm, inserts 15, 17, 19 have diameters of calibration holes of 4.0 mm, 3.67 mm and 4.52 mm, respectively. Water was supplied to the filter from the water supply system in Ivanteevka, Moscow Region. (the total content of iron compounds is from 5.14 to 18.72 mg / l, the total dense residue is 464 mg / l). No iron compounds and other suspensions were found in the filtrate.

Фильтр, выполненный в соответствии с полезной моделью, обладает расширенными эксплуатационными возможностями. Он может быть выполнен на любую расчетную производительность, в том числе и на малую, например, менее 50 м куб./сутки. Он имеет малые габариты, прост и дешев в эксплуатации. По качеству очистки воды он при этом находится на уровне или превосходит известные фильтры, работающие в непрерывном режиме.The filter, made in accordance with the utility model, has enhanced operational capabilities. It can be performed for any design capacity, including small, for example, less than 50 cubic meters per day. It has small dimensions, simple and cheap to operate. At the same time, it is at the level of water treatment quality or surpasses well-known filters operating in continuous mode.

Источники информации:Sources of information:

1.Клячко В.А., Апельцин И.Э. Подготовка воды для промышленного и городского водоснабжения. Гос.издательство литературы по строительству, архитектуре и строительным материалам. М., 1962, с. 304-306.1.Klyachko V.A., Apeltsin I.E. Water treatment for industrial and urban water supply. State publishing house of literature on construction, architecture and building materials. M., 1962, p. 304-306.

2.Кутузов B.C. Фильтр радиального фильтрования ФБП. Экспресс-информация - Мелиорация и водное хозяйство, серия 3. М, 1986, вып.8, с. 3-10.2.Kutuzov B.C. FBP Radial Filter Express Information - Land Reclamation and Water Management, Series 3. M, 1986, issue 8, p. 3-10.

- 6 -jf$/- 6 -jf $ /

Claims

1. Filter with continuous washing of the load, comprising a housing made in the form of a cylindrical shell in its middle part and a conical shell in its lower part, equipped with a lid, inside which there is a filtering sand load located in the lower part of the conical shell of a hydraulic elevator with a vertical axis located along the vertical axis filter pressure pipe, equipped in its upper part with a pulp diffuser, drainage device, switchgear and located in the upper part of the cylindrical shell A screen-reflector, as well as a piping system, consisting of a source water pipe equipped with a valve, connected to a hydraulic elevator, and an additional source water pipe connected to a switchgear equipped with shut-off and control valves, a wash water pipe connected to the internal volume of the filter housing through the cover and a filtrate pipe connected to a drainage device, characterized in that the distribution device is located in the upper part of the cylindrical gull lower reflector screen Valves made in the form of inserts with gauge holes, drainage device located at the bottom of the cylindrical shell, and the wash water pipe is further connected to an auxiliary hydro elevator conduit.

2. The filter according to claim 1, characterized in that the reflector screen is made in the form of a fine mesh.

3. The filter according to claim 1, characterized in that the reflector screen is made continuous in the form of a sector-sphere.

4. The filter according to claim 1, characterized in that the drainage and distribution devices are each made in the form of a set of tubes with transverse notches in their walls.

5. The filter according to claim 1, characterized in that an insert with a calibration hole is additionally introduced into the source water pipe between the valve and the hydraulic elevator.