Способ регенерации напорных фильтров

 

СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ НАПОРНЫХ ФИЛЬТРОВ, путем воздействия на фильтр гидродинги ическими импульсами ,.отлич ающий с я тем, что, с целью повышения эффективности и надежности промывки, гидродинамические импульсы генерируются путем ввода жидкого азота в. заполненную водой замкнутую полость фильтра..

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕИИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3435801/23-26 (22) 12.05.82 (46) 30.12.83. Бюл.948 (72) В.В, Ивашечкин, Д.A Козлов и Н.П. Матвейка (71) Белорусский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт (53) 66.067.362(088.8) (56 ) 1. Образовский A.С. Водозаборные сооружения для водоснабжения из поверхностных источников..М., 1976, с.31-34.

2 ° Новое в электрофизической и электрохимической обработке матерналов. Под ред. Л.Я. Попилова.

Л., "Машиностроение", 1972, с.265269.

3 ° Авторское свидетельство СССР

9 891835, кл. Е 21 В 17/00, 1980.

„„SU„„1063439 A

3 Я> В 01 D 35/16; Е 03 В 7 07 (54 ) (57 ) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ НАПОРНЫХ ФИЛЬТРОВ. путем воздействия на фильтр гидродинамическими импульсами,. отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности и надежности промывки, гидродинамические импульсы генерируются путем ввода жидкого азота в заполненную водой замкнутую полость фильтра.

1063439

Изобретение относится к водному хозяйству и может быть использовано для осветления и очистки воды, напри. мер, при водозаборе, а также при очистке фильтровых труб скважин.

Известен способ очистки фильтров с помощью флейт и других промывных приспособлений 1 .

Однако способ при котором, промывка сетчатого полотна осуществляется обратным током воды, не эффективен иэ-за больших затрат промывной воды и является непригодным для очистки мелкоячеистых фильтров, обеспечивающих высокую степень осветления. Известен способ регенерации сетча- 15 того полотна фильтров с поглощью электрического разряда в корпусе фильтра.

Указанный способ является эффективным, так как при электрическом разряде в воде за счет ее взрывного 20 вскипания создается мощный импульс давления, незначительны перерывы в подаче воды при очистке фильтра (23.

Однако осуществление указанного способа требует больших затрат элект-25 роэнергии, не позволяет обеспечить плавную регулировку глощности импульсов и частоту их следования. Кроме того, оборудование, необходимое для осуществления способа, работает под высским опасным напряжением порядка 20 кВ.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ регенерации напорных фильтров с помощью взрыва водорода и кислорода в камере, соединенной с фильтром. Способ является эффективным, так как взрыв смеси газов сопровождается ударной волной и гидродинамическим потоком, которые последователь- 40 но воздействуют на всю площадь фильтра (33.

Недостаток известного способа необходимость в специальном оборудовании, которое состоит из узла 45 получения газовой взрывчатой смеси, узла поджига смеси и взрывной камеры.

Водород и кислород, необходимые для осуществления способа, получают в электролизерах, (КПД которых порядка БОЪJ путем разложения воды под действием электрического тока.

На приготовление 1 дм /с смеси во5с дорода и кислорода при нормальных условиях необходима электрическая мощность 8 кЫт. . Известно, что на эффективность очистки напорных фильтров существенное влияние оказывает гидродина- 60 мический поток, следующий за ударной волной.

Однако при вэ ыве гремучего газа протекает реакция по уравнению.

2Н +0 -,2Н О +136,74 ккал..

Из уравнения видно, что реакция идет с уменьшением объема: из трех объемов газов, вступающих в реакцию получается два объема водяных паров. Величинà rидродинамического потока невелика, так как он определяется только взрывным вскипанием воды на поверхности раздела двух сред. Поток воздействует на фильтр жестко и кратковременно и не успевает отбросить мусор на достаточное расстояние. Это приводит к снижению эффективности очистки полотна напорных фильтров.

Цель изобретения — повышение надежности и эффективности очнстки.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу регенерации напорных фильтров путем воздействия на фильтр гидродинамическими импульсами они генерируются путем ввода жидкого азота в заполненную водой замкнутую полость фильтра, Жидкий азот представляет собой легкоиспаряемую жидкость, имеющую температуру кипения — 195,84 С, скрытую теплоту испарения 40 ккал/кг.

При испарении 1 л жидкого азота при нормальных условиях образуется приблизительно 670 л газа.

При превращении жидкого азота в газообразный могут возникнуть давления большого порядка. Скорость нарастания давления зависит от интенсивности преобразования жидкого азота в газообразцый. Эту скорость можно сделать очень большой, если распыленный жидкий азот впрыснуть в воду, при этом в воде происходит практически мгновенное испарение азота, вызывающее ударную волну и сопутст- вующий гидропоток, которые, действуя совместно, производят эффективную очистку сетчатого полотна напорного фильтра.

В отличие от способа, где используется взрыв смеси водорода и кислорода, реакция. горения которых идет с выделением тепла, испарение азота идет с поглощениегл теплоты из окружающей среды, Эту теплоту азот при испарений забирает у воды. В условиях активного движения воды через фильтр и омывания камеры охлаждение воды до низких температур исключено.

Однако работа с кислородом и водородом сопряжена с повышенной опасностью. Утечка их может привести к самовоспламенению.

При очистке фильтров взрывом водородно-кислородной смеси приходится иметь дело вначале с двумя газами в отдельности. Затем они должны подаваться к смесительному устройству по шлангам, выполненным во взрывобезопасном исполнении через обрат1063439

Составитель Л. Михеева

Редактор A. Курах Iехред Ж.Кастелевич Корректор, М.Демчик

Заказ 10326/8 Тираж 688 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г ° Ужгород, ул. Проектная, 4 ные клапаны и мерники устройства, позволяющие дозировать газы в строго определенных соотношениях. Поджиг газовой смеси должен осуществляться своевременно, в противном случае взрыв может разрушить сетку. Все 5 это.в значительной мере усложняет работы по очистке фильтров.

Работа с жидким азотом безопасна, испаряется он практически бесшумно. Величина импульсов давления 10 определяется объемом впрыскиваемого азота.

Осуществление предлагаемого способа нв требует сложного оборудования, оно может размещаться под водой.15

Жидкий азот имеет высокую энергоемкость.

При испарении 1 r-моль (28 r или

34 мл 1 жидкого азота выделяется энергия 2267 Дж и образуется 22100 мл газа при нормальных условиях, тогда как для получения импульса той же энергии потребуется взорвать 310 мл смеси водорода с Кислородом.

Учитывая низкую стоимость азота, который является попутным продуктом при сжижении воздуха с целью получения инертных газов, эффективность очистки возрастает в 5-10 раэ по сравнению с известными способами.

На чертеже изображено устройство для реализации способа.

Устройство содержит всасывающий патрубок 1, сетчатое полотно 2, крыаку 3, дозатор 4 для ввода жидкого азота и обратный клапан 5.

Способ осуществляется следующим образом.

Как только потери на сетчатом полотне 2 становятся выше допустимых в замкнутую полость фильтра через дозатор 4 впрыскивают жидкий азот.

Последний мгновенно испаряется, образуя большой объем газа, который вызывает смешение воды. Под действием ударной волны и гидродинамического потока вода выбрасывается через фильтрующее полотно 2 и обратный клапан 5. Происходит интенсивная промывка фильтра. Подачу жидкого азота порциями повторяют до тех пор, пока полотно не будет очищено.

Объем впрыскиваемого азота определяется степенью загрязнения фильтра, ее площади и конструкции.