SU1725963A1 - Фильтр дл очистки жидкостей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к технике очистки жидкостей от взвесей и позвол ет расши- рить функциональные возможности фильтра и сократить его массу и габариты. Фильтр дл  очистки жидкости содержит корпус 1, крышку 2 с входным 4 и выходным 5 патрубками. Внутри корпуса 1 установлен цилиндрический фильтрующий элемент 3 с закрепленным на нем фильтрующим материалом . Между корпусом 1 и фильтрующим элементом 3 размещена спираль 6 с переменным шагом. Входной патрубок 4 установлен параллельно оси навивки спирали и выполнен в виде воронки посто нного сечени , основание которой примыкает к начальному витку спирали 6. Внутри фильтрующего элемента 3 размещен спиральный теплообменник 12, соединенный с системой термостатировани . Выходной парубок 5 снабжен карманом 13 с закрепленным на его крышке 14 перфорированным стаканом 15, в котором установлен дополнительный фильтр 16. 2 з.п. ф-лы, 4 ил. Ё

Description

Изобретение относитс  к технике очистки жидкостей от взвесей и может быть использовано в химической, металлургической , целлюлозно-бумажной, пищевой и других отрасл х промышленности дл  очистки речной, технической и оборотной воды, промышленных стоков, фруктовых и овощных соков и т.д., а также дл  предварительной очистки их перед мембранным разделением .

Известны фильтры, состо щие из корпуса и расположенного внутри него, фильтрующего элемента, выполненного в виде цилиндра из сетки.

Недостатком данного фильтра  вл етс  снижение пропускной способности фильтрующей сетки в результате оседани  твердых частиц при фильтровании, что требует

периодической очистки сетки от твердых частиц .

Этот недостаток устранен в известном устройстве, содержащем корпус, установленный в корпусе цилиндрический фильтрующий элемент, выполненный в виде перфорированного стакана с закрепленным на нем фильтрующим материалом и спираль с переменным шагом, установленную в зазоре между корпусом и фильтрующим элементом . Корпус известного устройства содержит расположенные у противоположных торцов фильтрующего элемента патрубок дл  подачи исходной жидкости, сбросный патрубок и патрубок дл  отвода фильтрата.

Однако известный фильтр не обеспечивает регулирование толщины сло  намывVI

ю ел ю о со

ной динамической мембраны и необходимой степени очистки жидкости на поверхности мембраны, в которой фильтрующим элементом служит нормируемый слой взвесей на пористой подложке (сетке) образуют- с  участки с пониженным слоем взвесей, через которые могут проскакивать крупные частицы, в то врем  как дл  мембранного разделени  жидкостей необходима очень высока  степень предварительной очистки - размеры взвешенных частиц при обратно- осмотическом разделении жидкости не должны превышать 5 мкм, при ультрафильтрации - 60 мкм.

Дл  достижени  этого требуетс , чтобы подающий патрубок не вызывал турбулиза- ции потока на поверхности фильтрующего элемента и поток жидкости в межвитковом пространстве был бы ламинарным.

Другим недостатком известного устрой- ства  вл етс  невозможность термостати- ровани  фильтрата, направл емого на мембранное разделение, и ведение контрол  за качеством фильтровани .

Целью изобретени   вл етс  расшире- ние функциональных возможностей фильтра путем достижени  необходимой степени очистки за счет изменени  режима фильтрации и сокращение массы и габаритов.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в фильтре дл  очистки жидкостей, содержащем корпус, крышку с входным и выходным патрубками и фильтрующий элемент в виде перфорированного стакана с закрепленным на нем фильтрующим материалом и спираль с переменным шагом, установленную в зазоре между корпусом и фильтрующим элементом , подающий патрубок установлен параллельно оси навивки спирали и выполнен в виде воронки посто нного сечени , основание которой примыкает к начальному витку спирали. Кроме того, внутри стакана фильтрующего элемента размещен спиральный теплообменник, соединенный с системой термостатировани , и выпускной патрубок фильтра снабжен карманом, на крышке которого закреплен дополнительный фильтрующий элемент, размещенный в полости перфорированного стакана.

Расположение подающего патрубка па- раллельно оси навивки спирали, выполнение его в виде воронки посто нного сечени , основание которой примыкает к начальному витку спирали, обеспечивает ламиниризацию потока очищаемой жидко- сти, направление потока вдоль фильтрующего элемента, исключение образовани  зоны турбулентности на входе в меж- витковый зазор, все это способствует образованию на поверхности

фильтрующего элемента динамической мембраны (намывного фильтра, образованного слоем взвесей, содержащихс  в очищаемой воде), что обеспечивает задержание взвесей, необходимых размеров, при этом толщина сло  намывной мембраны может регулироватьс  как скоростью потока, направл емого на фильтрацию, так и количеством жидкости, проход щей через патрубок сброса.

Размещение в фильтрующем стакане спирального теплообменника, соединенного с системой термостатировани , позвол ет вести обратноточную промывку фильтрующего элемента при заданной температуре , что обеспечивает повышение производительности за счет сокращени  затрат времени на регенерацию намывного фильтра , кроме того, обеспечиваетс  коррекци  температуры фильтрата, направл емого на мембранное разделение.

Снабжение выпускного патрубка карманом , на крышке которого закреплен дополнительный фильтрующий элемент, размещенный в полости перфорированного стакана, обеспечивает контроль за качеством фильтрата, так как при проскоке взвешенных частиц через фильтрующий элемент происходит забивание контрольного фильтра , что легко может быть обнаружено с помощью известных устройств, например манометрическим методом и др, Одновременно с этим более полно используетс  объем фильтра, что обусловливает общее сокращение габаритов устройства.

На фиг.1 изображен фильтр, общий вид (вид сбоку); на фиг.2 - вид фильтра в плане, сечение А-А; на фиг.З показан участок примыкани  воронки подающего патрубка в месте примыкани  ее основани  к начальному витку спирали, сечение по Б-Б; на фиг.4 показано устройство воронки подающего патрубка в виде воронки посто нного сечени , сечение по В-В.

Фильтр дл  очистки жидкости состоит из корпуса 1 с крышкой 2. Внутри корпуса 1 установлен цилиндрический фильтрующий элемент 3, выполненный из перфорированной обечайки со сплошным днищем и намотанной на обечайку фильтрующей сетки. Фильтрующий элемент 3 закреплен на крышке 2. Дл  подачи исходной жидкости фильтр снабжен патрубком 4, выполненным в виде конуса посто нного сечени , воронка которого обращена раструбом вниз и соединена крышкой 2, причем ширина основани  равна ширине зазора между корпусом 1 и фильтрующим элементом 3, снабженным патрубком 5 дл  отвода фильтрата. В кольцевом зазоре между корпусом 1 и фильтрующим элементом 3 расположена спираль 6 с переменным шагом, начало которой выполнено в виде изогнутой ленты, примыкающей к основанию подающего патрубка 4. В нижней части спирали расположена направл юща  воронка 7 с основанием, большим внутреннего диаметра спирали 6, закрепленна  на корпусе фильтрующего элемента 3. Спираль 6 закреплена на стойках 8, установленных на крышке 2. Нижн   часть корпуса выполнена в виде конуса 9 и заканчиваетс  фланцевым разъемом 10 с запорным органом 11. Внутри фильтрующего элемента 3 установлен змеевик теплообменника 12, витки которого примыкают к обечайке фильтрующего элемента 3. Теплообменник соединен своими выводами с системой термостатировани , на чертеже условно не показанной. Выпускной патрубок 5 снабжен карманом 3, на крышке которого 14 установлен перфорированный стакан 15, в котором установлен дополнительный фильтр 16, закрепленный на стакане 15 посредством шпилек 17 и нажимной пластины 18.

Устройство работает следующим образом .

Очищенна  жидкость подаетс  в фильтр через патрубок 4 в кольцевой зазор, образованный фильтрующим элементом 3 и внутренней поверхностью корпуса 1. При этом за счет взаимодействи  с началом спирали направление потока измен етс  и очищаема  жидкость поступает в межвитковый зазор, образованный двум  соседними витками спирали 6. При этом за счет действи  центробежных сил очищаема  жидкость освобождаетс  от взвешенных частиц и посту пает через сетку в полость фильтрующего элемента 3, откуда фильтрат поступает на контрольный фильтр и при этом освобождаетс  от более мелких взвесей и удал етс  через патрубок 5, Так как на фильтр подаетс  жидкость с высоким содержанием, взвешенных частиц, то они в процессе фильтрации образуют на поверхности фильтрующего элемента 3 намывной фильтрующий слой (динамическую мембрану), обеспечивающий достаточную степень очистки обрабатываемой жидкости. В этом случае дополнительный фильтр  вл етс - сигнализатором правильной работы фильтрующего элемента 3 - при проскоке через него взвешенных частиц происходит забивание пор дополнительного фильтра 16, при этом возрастает перепад давлений до и после него, что  вл етс  сигналом о необходимости регенерации фильтрующего сло . Регенераци  фильтрующего сло  может выполн тьс  с помощью известных приемов:

путем проведени  обратноточной промыв- ки; при которой в линии фильтрата создаетс  избыточное давление, путем растворени  взвешенных частиц химреагентами, путем

намывани  свежего фильтровального сло , и т.д. При снижении проницаемости дополнительного фильтра производитс  его замена на новый, дл  чего крышка 14 отдел етс  от кармана 13 и из перфорированного ста0 кана 15 извлекаетс  отработанный фильтр 16 после отсоединени  нажимной пластины 18 от шпилек 17. После установки свежего фильтра операци  повтор етс  в обратном пор дке.

5 Дл  регулировани  температуры фильтрата в теплообменник 12 подаетс  термо- статирующа  жидкость, этим обеспечиваетс  подвод или отвод тепла от фильтрата (термостатирующее устройство услов0 но не показано).

Предложенное устройство позволит повысить качество фильтрата за счет регулировани  формировани  намывной мембраны на поверхности фильтрующего элемента,

5 исключени  проскока взвешенных частиц на стадии образовани  намывной мембраны и дополнительной очистки фильтрата на контрольном (вспомогательном) фильтре. Одновременно улучшаютс  условие регене0 рации фильтра и повышаетс  качаство фильтрата за счет его термостатировани . По сравнению с известными устройствами достигаетс  сокращение материалоемкости не менее чем на 20-25% и сокращение габа5 ритов на 15%, за счет более полного использовани  объема фильтра.

Claims (3)

1.Фильтр дл  очистки жидкостей, содержащий корпус, крышку с входным и вы0 ходным патрубками, цилиндрический фильтрующий элемент с закрепленным на нем фильтрующим материалом и спираль с переменным шагом, установленную между корпусом и фильтрующим элементом, о т л и5 чающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей фильтра и сокращени  его массы и габаритов, входной патрубок установлен параллельно оси навивки спирали и выполнен в виде воронки

0 посто нного сечени , основание которой примыкает к начальному витку спирали.

2.Фильтр по п.1,отличающийс  тем, что внутри фильтрующего элемента размещен спиральный теплообменник, сое5 диненный с системой термостатировани .

3.Фильтр по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что в,ыходной патрубок снабжен карманом с закрепленным на его крышке перфорированным стаканом, в котором установлен дополнительный фильтр.

5-6