Фильтр-сепаратор

 

Изобретение относится к фильтрам-сепараторам и может быть использовано для фильтрации всевозможных суспензий на очистных сооружениях. Целью изобретения является повышение надежности и производительности за счет уменьшения трения очищаемой жидкости о стенки корпуса и расшиние области применения. Фильтр-сепаратор содержит конусообразный фильтрующий элемент(ФЭ) 3, плотно одетый на перфорированную в верхней части радиальными отверстиями 2 ось 1. Жестко с осью соединен конусообразный корпус 4, который приводится во вращение подачей очищаемой жидкости по подводящему патрубку 20 через тангенциально изогнутый конец 21 на лопасть. Нижний конец оси 1 свободно охвачен конусообразным сливным устройством 18. Основание 7 корпуса 4 перфорировано отверстиями 8 и вместе с уплотняющим элементом 11, пружиной 10 и якорем 12 охвачено корпусом 13, снабженным патрубком 14 для отвода осадка с помощью вибраторов. Фильтр-сепаратор оснащен поплавком 22 и сигнализирующим устройством 24 для автоматической подачи суспензии, а подведение к корпусу 4 и ФЭ 3 с помощью сетчатого электропроводящего элемента 19, плотно охватывающего ФЭ 3, от источника постоянного тока потенциалов противоположных знаков интенсифицирует выделение осадка. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1473859 А1 (д1) 4 В 04 В 3/06 В 03 С 5/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

$A

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlQ ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4236485/23-26 (22) 27.04.87 (46) 23.04.89. Бнин. Ф 15 (75) О.В.Тарханов:s Л.С.Тарханова (53) 66.067.3 (088.8) (56) Патент США Ф 3081876, кл. 210-107, 1963.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1209253, кл. В 01 D 27/12, 1986.

54) ФИЛЬТР-СЕПАРАТОР (57) Изобретение относится к фильтрам-сепараторам и может быть использовано для фильтрации всевозможных суспензий на очистных сооружениях.

Целью изобретения является повышение надежности и производительности за счет уменьшения трения очищаемой жидкости о стенки корпуса и расшире1473859

2 между основанием 7 и планшайбой 9.

Между пружиной 10 и основанием 7 размещен уплотняющий элемент 11, жестко с которым соединен втулкообразный ферромагнитный якорь 12, свободно охватывающий пружину 10.

Основание 7, уплотняющий элемент

11, якорь 12 свободно охвачены цилиндрическим кожухом 13, снабженным отводящим патрубком 14. На внутренней части цилиндроконического кожуха 13 жестко закреплена обмотка 15, свободно охватывающая якорь 12 и планшайбу 9.. .Ось 1 установлена в подшипниках

16, внешние образующие которых жестко установлены в нижней части кожуха 13. Кожух 13 жестко крепится к основанию 17. Нижний конец оси 1 свободно охвачен конусообразным сливным устройством 18.

Изобретение относится к фильтрамсепараторам и может быть использовано для фильтрации всевозможных суспензий на очистных сооружениях городов, предприятий, для выделения осад- 5 ков из суспензий.

Цель изобретения — повышение надежности и производительности за счет уменьшения трения очищаемой жидкости о стенки корпуса и расши10 рение области применения.

На фиг.1 представлен фильтр-сепаратор, общий вид; на фиг.2 — сечение

А-А на фиг.1; на фиг.3 — электричес кая блок-схема с использованием .фильтра-сепаратора для построения автоматизированной системы процесса выделения осадка из суспензий.

20 ние области применения. Фильтр-сепаратор содержит конусообразный фильтрующий элемент (ФЭ) 3, плотно надетый на перфорированную в верхней части радиальными отверстиями 2 ось

Жестко с осью соединен конусообразный корпус 4, который приводится во вращение подачей очищаемой жидкости по подводящему патрубку 20 через тангенциально изогнутый-конец 21 на лопасть. Нижний конец оси 1 свободно охвачен конусообразным сливным устройством 18. Основание 7 корпуса 4 перфорировано отверстиями 8 и вместе

Фильтр-сепаратор содержит полую ось 1, перфорированную в верхней части радиальными отверстиями 2. На перфорированный участок оси 1 плотно надет конусообразный фильтрующий эле» мент 3. Жестко с осью соединен ко25 нусообразный корпус 4, верхняя часть

5 которого выполнена с обратным уклоном и снабжена внутренними лопастями 6. Основание 7 корпуса 4 выполнено в виде усеченного конуса, направленного меньшим основанием вверх. Основание 7 вдоль образующих ,, стенок корпуса 4 перфорировано отверстиями 8. Ниже основания 7 жестко с осью 1 соединена планшайба 9, в которую Зб упирается пружина 10, размещаемая с уплотняющим элементом 11, пружиной

10 и якорем 12 охвачено кожухом 13, снабженным патрубком 14 для отвода осадка с помощью вибраторов. Фильтрсепаратор оснащен поплавком 22 и сигнализирующим устройством 24 для автоматической подачи суспензии, а подведение к корпусу 4 и ФЭ 3 с помощью сетчатого электропроводящего элемента 19, плотно охватывающего.

ФЭ 3, от источника постоянного тока потенциалов противоположных знаков интенсифицирует выделение осадка.

1 зепеф лы 3 ил

Фильтрукщий элемент 3 охвачен цилиндроконическим сетчатым электропроводящим элементом 19.

В верхней части между фильтрующим элементом 3 и корпусом 4 расположен патрубок 20 с тангенциально изогнутым концом 21 Диаметрально противоположно патрубку 20 в этом же зазоре размещен поплавок 22, соединенный с помощью штока 23 с сигнализирукщим устройством 24.

С внешней стороны к цилиндроконическому кожуху жестко присоединены вибраторы 25.

1473859

С помощью скользящего контакта

26 сетчатый элемент 19 соединен с одним из полюсов источника постоянного тока, а нижняя часть кожуха t3 соединена с другим полюсом источника постоянного тока.

Принцип действия фильтра-сепаратора.

Очищаемая жидкость (суспензия) по подводящему патрубку 20 через тангенциально изогнутый конец 21 подается в конусообразный корпус 4 на лопасти 6. Жидкость начинает вращать корпус 4, а вместе с ним и все части фильтра-сепаратора, жестко связанные с корпусом 4. Вращение корпуса вместе с подводим*й жидкостью позволяет с одной с"оро"..:-. . р зк= уменьшить трение твердьс.. частиц, ссдержащихся в этой .жидкости, о стенки корпуса, а с др-угой — увеличить абсолютную скорость движения очищаемой жидкости по спирали к нижнему основанию 7, корпуса 4. Это, в свою 25 очередь, увеличивает центробежную силу, воздействукщую на очищаемую жидкость, и способствует лучшему отделению .твердых примесей от очищаемой жидкости, что способствует отбрасыванию с поверхности фильтрущего элемента в сторону код руса 4 тех твердых частиц, которые могут быть все-таки увлечены движущейся жидкостью к фильтрующему элементу.

В результате осадок накапливается на внутренней поверхности корпуса

4 и постепенно сползает к его основанию 7, а частично очищенная таким образом жидкость доочищается с помощью фильтрующего элемента 3 и попадает по полой оси t в конусообразное сливное устройство 18.

В случае дополнительного оснащения фильтра сепаратора цилиндроко 45 ническим электропроводящим сетчатым элементом 19, бхватывающим снаружи фильтрующий элемент 3, и скользящим контактом 26, через который сетчатый элемент 19 соединен с одним из полюсов источника постоянного тока, с другим полюсом которого соединен кожух 13, выделение осадка из очищаемой жидкости интенсифицируется, а возможность забивки фильтрукщего элемента твердыми частицами резко снижается. Объясняется это следующим.

При подключении цилиндроконического кожуха 13 и сетчатого элемента 19 к полюсам источника постоянного тока на корпусе 4 и полой оси создается потенциал одного знака, например отрицательный, а на сетчатом элементе 19 — противоположного знака. Предположим, что в очищаемой жидкости содержатся твердые частицы, несущие на себе положительный заряд. Тогда при движении жидкости по внутренней поверхности корпуса 4 эти частицы притянутся к спинке корпуса 4, разрядятся и осядут на его поверхности., ".ли же какие-либо частицы все же увлекутся едкостью к филь :укщему элементу 3, то вследствие того, что сетчатый элемент 19, охватывающий фильтрующий элемент 3, заряжен положительно, заряженная положительно частица будет отталкиваться от поверхности фильтрующего элемента

3, а центробежные силы отбросят ее к внутренней стенке корпуса 4. Таким образом практически исключается проникновение твердых частиц в фильтрующий элемент 3.

Заполнение фильтра-сепаратора очищаемой жидкостью производится до тех пор, пока поплавок 22 с помощью штока 23 не подаст сигнал сигнализируицему устройству 24 о необходимости прекращения подвода жидкости через подводящий патрубок 20. С этого момента остаток жидкости дофильтровывается, движение фильтрасепаратора замедляется. Через определенный промежуток времени включается обмотка 15. Она втягивает втулкообразный ферромагнитный якорь

t2, что приводит к оттягиванию уплотняющего элемента 11 от отверстий

8 на основании 7. Пружина 10 при этом. сжимается.

Одновременно с включением обмотки 15 включаются вибраторы 25, сообщакщие фильтр-сепаратору колебания, например ультразвуковые. Под действием этих колебаний осадок через отверстия 8 устремляется в цилиндроконический кожух 13, а из него по отводящему патрубку 14 — в общий приемник. .По окончании процесса удаления осадка. обмотка 15 и вибраторы 25 отключаются. Якорь 12 освобождается от воздействия электромагнитного поля и уплотняющий элемент 11 с помощью пружины .10 возвращается в прежнее положение, плотно перекрывая

1473859

15

25

55 отверстия 8. Вновь начинается подача очищаемой жидкости в фильтр-сепаратор,.

При включении в общий цикл работы нескольких сепараторов можно осуществить непрерывный автоматизированный процесс очистки жидкостей (суспензий) .от осадка..

На.фиг.З показаны четыре .фильтрасепаратора Ф-Сt. Ф-С2, Ф-СЗ, ф-С4 с.обмотками.,15, патрубками 20 ввода, поплавками 22, сигнализирующими устройствами 24, вибраторами 25, обмотками 27 электромагнитных клапанов, стоящих в патрубках 20 ввода очищаемой жидкости (суспензии). Управление системой осуществляется с помощью программного устройства (ПУ) 28.

В начальный. момент времени ПУ 28 подает сигнал на обмотку 27 фильтрасепаратора Ф-С1, в результате чего происходит открытие клапана с последующим заполнением фильтра-сепаратора Ф-С1. При достижении уровня жидкости таким, что срабатывает поплавковый сигнализатор 24, ПУ 28 отключает обмотку 27 фильтра-сепаратора Ф-С1 и включает обмотку 27 фильтра-сепаратора Ф-С2, в результате чего суспензия подается в фильтр-сепаратор . Ф-С2.

Аналогично при срабатывании сигна-! ! лизатора 24 фильтра-сепаратора Ф-С2

ПУ 28 отключает обмотку 27 фильтрасепаратора Ф-С2 и включает отмотку

27 фильтра-сепаратора Ф-СЗ и так далее, до включения обмотки 27 фильтра-сепаратора Ф-С4.

В это же время в фильтре-сепараторе Ф-С1 происходит отфильтровывание осадка от жидкости, поэтому, спустя некоторое время, заклядываемое в ПУ 28, ПУ подает сигнал на обмотку T.5 фильтра-сепаратора Ф-С1 с одновременным включением вибратора

25 фильтра-сепаратора Ф-С1. Это приводит к выводу осадка из фильтра-сепаратора Ф-С1 в общий приемник.

Аналогично, спустя некоторое время после закрытия клапана с обмоткой 27 фильтра-сепаратора Ф-С2, ПУ 28 подает сигнал на обмотку 15 и вибратор 25 фильтра-сепаратора

Ф-С2. Происходит разгрузка фильтрасепаратора Ф-С2. Затем включаются обмотка 15 и вибратор 25 фильтра-сепара ора Ф-С3, Происходит его разгрузка. После этого включаются обмотка 15 и.вибратор 25 фильтра-сепаратора Ф-С4. Происходит разгрузка .фильтра-сепаратора Ф-С4. Затем весь процесс фильтрации повторяется заново.

Формула и з о б р е т е н и я

1. Фильтр-сепаратор, содержащий конусообразный корпус, подводящий патрубок, конусообразный фильтрующий элемент, полую ось, отверстие для удаления осадка, о т л и ч а ю— шийся тем. что, с целью повышения надежности и производительности за счет уменьшения трения очищаемой жидкости о стенки корпуса и расширення области применения, фильтрсепаратор дополнительно оснащен планшай бой, пружиной, уплотняющим элементом, втулкообразным ферромагнитным якорем, цилиндроконическим кожухом с основанием и отводящим патрубком, обмоткой, лодшипникамн, конусообразным сливным устройством а поплавком, штоком, сигнализирующим устройством, вибраторами, при этом верхняя часть конусообразного корпуса выполнена с обратным уклоном и снабжена внутренними лопастями, а ос нование корпуса выполнено в виде перфорированного конуса, направленного меньшим основанием вверх, при этом ниже основания корпуса жестко с полой осью соединена планшайба, между основанием корпуса и планшайбой размещена пружина, а между пружиной и основанием размещен уплотняющий элемент, с которым жестко соединен втулкообразный ферромагнитный якорь, свободно охватывающий пружину, причем основание корпуса, уплотняющий элемент и якорь свободно охвачены цилиндроконическим кожухом, на внутренней части .которого жестко закреплена обмотка, свободно охватывающая якорь и планшайбу, при этом полая ось установлена нижним концом в подшинниках, внешние образующие которых жестко установлены в кожухе, срез нижнего конца полой оси свободно охвачен конусообразным сливным устройством, причем в верхней части между фильтрующим.элементом и корпусом расположен подводящий патрубок с тангенциально изогнутым концом, а диаметрально противоположно подводя1473859 щему патрубку размещен поплавок, соединенный с помощью штока с сигнализирующим устройством, при этом с внешней стороны к патрубку цилиндро5 конического кожуха жестко присоединены вибраторы.

2. Фильтр-сепаратор по п.1, о тл и ч а ю шийся тем, что он 1О дополнительно снабжен скоЛьзящим контактом и цилиндроконическим электропроводящим сетчатым элементом, при этом сетчатый элемент плотно охватывает фильтрующий элемент и через скользящий контакт соединен с одним из полюсов источника постоянного тока, а другим полюсом которого соединен цилиндроконический кожух.

1473859

Гуогеизия

/ Тираж 495 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,101

Редактор С.Пекарь

Заказ 1824/7

Составитель К.Пильщук

Техред А.Кравчук Корректор М.Васильева