Способ регенерации фильтровальной поверхности фильтроэлементов и устройство для его осуществления

 

Изобретение касается фильтрования и может быть применено в различ- . ных отраслях народного хозяйства - для очистки жидкостей от механических примесей. Цель изобретения - улучшение условий регенерации фильтровальС/ ) i

СОЮЗ COBFTCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО;ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4082931/23-26 (22) 20.03.86 (46) 07.10,88. Бел. Ф 37 (72} Б.С.Ширшов (53) 66.67.03 {088.8) (56) Волобуев Н.К. и Полуянченко E.Ê.

Применение упругих колебаний в процессах фильтрования. - Химическая промышленность, 1972, Р 10, с,777779.

Ультразвуковая химико-технологичес-" кая аппаратура: Каталог-справочникМ.: Цинтихимнефтемаш, 1965.

Авторское свидетельство СССР

Ф 297376, кл. В 01 D 29/28, 1969.

Авторское свидетельство СССР

У 524558, кл. В 01 0 29/28, 1974.

„„SU„„428420 .А1 (УН q В 01 D 29/38, 35/20 (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ФИЛЬТРОВАЛЬНОЙ ПОВЕРХНОСТИ ФИЛЬТРОЭЛЕМЕНТОВ И

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение касается фильтрования и может быть применено в различ-, ных отраслях народного хозяйства для очистки жидкостей от механических примесей. Цель изобретения - улучшение условий регенерации фильтроваль14 ной поверхности, повышение качества фильтрования и уменьшение энергоемкости процесса. Способ включает сообщение фильтровальной поверхности оп ределенной .скорости возвратно-поступательных перемещений, параллельных потоку фильтруемой через нее жидкости, при этом максимальную скорость

Перемещения фильтровальной поверхности по направлению потока жидкости устанавливают большей максимальной скорости перемещения фильтровальной поверхности навстречу потоку. Последнюю скорость определяют по формуле

ЧФ с (Гсч /p8„1 c ia) 1, где „- максимальная скорость перемещения фильтровальной поверхности навстречу потоку жидкости, м/с; F — сила связи чвстиц осадка на фильтровальной поверхности, Н; p — динамическая вяз28420 кость фкльтруемой жидкости, Па с, SÄ вЂ” площадь живого сечения пор фильтровальной поверхности, и ; Ь„, толщина слоя осадка, и; r, — удельное объемное сопротивление слоя осадка, м2; 7, — скорость фильтрования при неподвижной фильтровалькой поверхности, м/с. Устройство состоит кз корпуса 1 с входным 4 к выходным 5 патрубками, фильтрующего элемента 2, фкльтровальная поверхность 3 которого рас" положена перпендикулярно потоку фильтровальной хщдхости, вкбропрквода, состоящего из электромагнита 8 с пружинами 10„ соединенного через шток 9 с фильтровальной поверхностью, и генератора 11 прямоугольных импуль сов, длительность паузы между импульсами которого равна времени обратного хода штока. 1 з. и 1 с.п. ф-лы, 6 кл, табл.

Изобретение относится к фильтрованию, а именно к вибрационным способаи фильтрования, и может быть применено в различных отраслях народного хозяйства для очистки жидкостей от механических загрязнений. Цель изобретения - улучшение условий регенерации фильтровальной поверхности, повышение качества фильтрования и уменьшение энергоемкости 19 процесса.

На фиг.1-5 приведены графики, поясняющие способ; на фиг.6 - устройство для осуществления способа, общий вид.

Пример. Производят очистку ll5 .турбинного масла Тп 46 от механичесо ких примесей при 40 С на плоской фийьтровальной поверхности, совершающей возвратно-поступательные перемещения, параллельные потоку фикскруе- 20 мой жидкости. Максимальная скорость перемещения фильтровальной поверхности по направлению потока жидкости устанавливается больше максимальной скорости перемещения фильтровальной 25 поВерхности навстречу потоку жидкости» при этом последняя определяется по формуле

РФи

Ч с

p Sn ос го фЭ где V, — максимальная скорость перемещения фильтровальной поверхности навстречу потоку жидкости; — сила связи частиц осадка с си фкльтровальной поверхностью, определялась с помощью динамического прибора;

p — динамическая вязкость фильтруемой жидкости;

S — площадь живого сечения пор фильтровальной поверхности; . h - толщина слоя осадка; г — удельное объемное сопротивление слоя осадка;

V " скорость фильтрования при неподвижной фильтровальной поверхности, Процесс регенерации исследуют при четырех значениях скорости перемещения фильтровалькой перегородки навстречу потоку: V =0,1 м/с - оптималь" кое значение; V„ =0,134 и/с - верхнее граничное значение, полученное из формулы Ъ = с / p S„hос го)-V+ V„=

=-0,01 м/с - нижнее граничное значение (определяется техническими сооб" раженкями, ибо меньшую скорость перемещения фильтровальной перегородки технически получить трудно); V„

=0,314 м/с — значение, соответствую142842О щее частоте 50 Гц (частота работы серийных вибрационных фильтров) и намного превышающее верхнее граничное значение, 5

Результаты опытов приведены в таблице.

На основании данной таблицы построены графики: на фиг,1 приведена зависимость количества частиц и в фильтрате размером 5-10 мкм от скорости перемещения перегородки V на фиг,2зависимость количества частиц и в фильтрате размером 10-25 мкм от скорости. перемещения перегородки Ч„; на фиг.3 — зависимость количества частиц п в фильтрате размером 25-50 мкм от скорости перемещения перегородки

Ч„; на фиг,ч — зависимость количества частиц и в фильтрате размером 50100 мкм от скорости перемещения перегородки Ч„; на фиг,5 — зависимость количества частиц и в фильтрате размером более 100 мкм от скорости перемещения перегородки Vä, Из графиков видно наличие скачка в количестве частиц загрязнений в фильтрате размером 5-10, 10-25, 50"

100 мкм при превышении скорости перемещения фильтровальной перегородки 30 верхнего предельного значения, вычисленного из приведенной формулы..

Устройство для осуществления способа состоит из корпуса 1, внутри которого установлен фильтрующий элемент 35

2 с фильтрующей поверхностью 3, рас положенной перпендикулярно потоку фильтруемой жидкости. На корпусе установлены входной патрубок 4 патру"

-бок 5 отвода фильтрата и патрубок 6 отвода осадка с вентилем 7. Для сообщения фильтровальной поверхности возвратно-поступательных перемещений (колебаний), направленных параллельно пОтОку фильтруемОй жидкости1 устрой- 45 ство снабжено виброприводом, включающим электромагнит 8, шток 9 и пружину 10. Шток 9 соединен с фильтрующей поверхностью. Питание электромагнита

18 осуществляется от генератора 11 прямоугольных импульсов. Жесткость пружины 10 выбирают такой, чтобы усилие ее сжатия было меньше усилия электромагнита, при этом скорость движения фильтрующей поверхности 3 под действием электромагнита по направлению потока жидкости будет больше скорости движения фильтрующей поверхности под действием пружины 10 навстречу потоку жидкости после отключения электромагнита, Длительность паузы между импульсами генератора 11 должна быть равна времени движения штока 9 и фильтровальной поверхности

3 под действием пружины 10. Вибропривод может работать как в режиме импульсных колебаний, так и в режиме гармонических.

Устройство работает следующим образом.

Через входной патрубок ч в корпус

1 подается исходная жидкость и включаются электромагнит 8 и генератор !1 .:

Жидкая фаза, проникая через фильтро вальную поверхность, накапливается в верхней части корпуса и выводится из фильтра через патрубок 5. Механические загрязнения задерживаются на фильтровальной поверхности 3. Отделение загрязнений от фильтрующей поЪ верхности происходит при перемещении ее из нижнего положения в верхнее под действием электромагнита в момент подачи импульса на последний от генератора 11. Шток 9 при этом втягивается в электромагнит, увлекая за собой фильтровальную поверхность 3 с большой скоростью, так как усилие, развиваемое. электромагнитом, намйого больше усилия пружины 10. По окояч@ нии импульса от генератора электро» магнит отключается, и фильтровальная поверхность 3 возвращается в низ нее положение под действием пружиам 10 уже с меньшей скоростью. При этой частицы загрязнений не проникают глу боко в поры фильтровальной поверййости и не проскакивают через нее, что способствует улучшению качества фильтрата. Следовательно, для удалеаия загрязнений с фильтровальной поверхности требуется меньшая амплитуда и частота колебаний, что позволяет уменьшить энергоемкость процесса фильтрования.

Формула изобретения

Способ регенерации фильтровальнОй поверхности фильтроэлементов в процессе фильтрования жидкости при возвратно-поступательном перемещении фильтровальной поверхности параллельно потоку фильтруемой жидкости через нее, отличающийся тем, что, с целью улучшения условий регенерации фильтровальной поверхности, повьппения качества фильтрования и

1428420 уменьшения энергоемкости процесса, максимальную скорость перемещения фильтровальной поверхности по направлению потока жидкости устанавливают больше максимальной скорости пере5 мещения фильтровальной поверхности навстречу потоку.

2. Способ по п.1, о т л и ч а ю — 10 шийся тем, что максимальную ско, рость перемещения фильтровальной поверхности навстречу потоку жидкости определяют по формуле ец

Ч ю аа Ч ш 8„° hen г„Ф где Ч„ - максимальная скорость перемещения фильтровальной поверхности навстречу потоку жидкости;

Р „ — сила связи частиц осадка на фильтровальной поверхности; р - динамическая вязкость фильтруемой жидкости; 25

S„ - площадь живого сечения пор

Скорость перемещения пере Средняя городки навстречу потоку, потребм/с ляемая мощность, Вт

Количество частиц размерами, мкм,в rtpoфильтрованно жидкости

t05 9926 1227 228

125 11325

145 15327

185 16829

1326 243

2145 440

2231 482

45 7

55 9

60 8

0,01 (нижнее граничное значение)

0,1 (оптимальное значение)

0,134 (верхнее граничное значение)

0,314 (превышающее верхнее граничное значение) фильтровальной поверхности;

h — толщина слоя осадка;

r, — удельное объемное сопротивление слоя осадка;

V - скорость фильтрования при неподвижной фильтровальпой перегородке поверхности.

3. Устройство для регенерации фнльтровальной поверхности фильтроэлементов, содержащее корпус., входной и выходной патрубки, фильтрующий элемент, фильтровальная поверхность которого расположена перпендикулярно потоку фильтруемой жидкости, и соединенный с ней через шток вибропривод, выполненный в виде электромагнита с пружинами, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения условий регенерации фипьтровальной поверхности, вибропривод снабжен соединенным с электромагнитом генератором прямоугольных импульсов, длительность паузы между прямоугольными импульсами которого равна времени обратного хода штока.

5-10 10-25 25-50 50-100 100

1428420 юг дог 004амаогоюо гюю охпягаз

Vn,а/с

Фиг.1 п Ю го

У4 ч

1428420

1 428420 опг оое пя ааю аю Са аж цм Сзг Рыг5

Кл М/С

Составитель А.Евдокимов

Редактор H.ßöîëà Техред Л.Сердюкова Корректор Э.Лончакова

Заказ 5069/11 Тираж 642 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4