Самоочищающийся фильтр

 

Изобретение относится к разделению неоднородных жидких систем, а именно, к устройствам и аппаратам для разделения суспензий, и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности. Использование фильтра позволит повысить производительность, улучшить условия эксплуатации и снизить материалоемкость. В самоочищающемся фильтре верхние патрубки, на которых закреплены фильтрующие элементы, выполнены в виде конической и цилиндрической камер, при этом цилиндрическая камера прикреплена к конической в меньшем основании. Фильтр снабжен осью и закрепленным на оси с возможностью вертикального перемещения в конической камере коническим запорным элементом, образующая которого параллельна образующей конической камеры. К нижней части оси прикреплен завихритель, размещенный в цилиндрической камере под запорным элементом, а к верхней части оси прикреплена рейка, взаимодействующая с червячным колесом. Корпус фильтра выполнен в виде стержней, обтянутых пленкой, верхний конец которой закреплен на верхней обечайки, а нижний опущен в цилиндрическую обечайку нижней трубной доски, при этом стержни выполнены из двух частей и установлены с возможностью перемещения одной части относительно другой. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В О! D 45 12, 35/22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ . --:С. ЛИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ; ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4635266/31-26 (22) 19. 12.88 (46) 23.11.90. Бюл. № 43 (71) Белорусский технологический институт им. С. М. Кирова (72) В. А, Бобрович, Н. П. Кохно, А. Н, Ковалев и М. В. Самойлов (53) 621.928.37 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1282876, кл. В 01 D 35/22, 1986.

Авторское свидетельство СССР № 1360781, кл. В 01 D 45/12, 1986. (54) САМООЧ11IIJАЮЩИ1 1 СЯ ФИЛЬТР (57) Изобретение относится к разделению неоднородных жидких систем, а именно к устройствам и аппаратам для разделения суспензий и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности. Использование фильтра позволит повысить производительность, улучшить условия эксплуатации и снизить материалоемкос1ь. В самоочищающемся фильтИзобретение относится к разделению неоднородных жидких сис.."ем, а именно к устройствам и аппаратам для разделения суспензий, и может быть использовано в химической и других родственных отраслях промышленности.

1дель изобретения — - повышенис производительности фильтра, улучшение условий эксплуатации и снижение материалоемкости.

На чертеже представлен фильтр, общий вид.

Фильтр содержит корпус, выполненный из стержней 1, состоящих из двух частей и установленных с возможностью вертикального перемещения одной части относи ..льнг другой, обтянутых пленкой 2. верхний конец которой закреплен ня в. рхнси ш

„„SU„„1607893 А 1

2 ре верхние патрубки, на которых закреплены фильтрующие элементы, выполнены в виде конической и цилиндрической каме, . при этом цилиндрическая камера прнкрл:, лена к конической в меньшем основании.

Фильтр снабжен осью и закрепленным ня оси с возможностью вертикального перемещения в конической камере коническим запор ым элементом, образующая которого параллельна образующей конической кямеры. К нижней части оси прикреплен зявихритель, размещенный в цилиндрической камере под запорным элементом, а к верхней :асти оси прикреплена рейка, взаимодействующая с червячным колесом. Корпус фильтра выполнен в виде стержн й, обтянутых пленкой, верхнии конец которой закреплен на верхней обечяйке, я нижний опу,цен в цилиндрическую обечяйку нижн. и трубной доски, при этом стержни выполнены из двух частей и устяновлены с возможностью перемещения одной исти относительно другой. 2 з. и. ф-лы, ил.,..:н,дрической обечайкс 3 и и .; си тр бной

;и ски 4, нижний опугцен и нижнюю цилиндри!I cKvv обечайку 5 нижней трубной доски 6. Обечайка 3 снаб:кена штуцером 7 выхо-я отработанного газового потока. В цеHTpE трубной доски установлен стакан 8 для распределения потока суспензии. К до<ке 4 крепится крышка 9 со щтуцером 10 пода и газового потока и тгнгенциальным штуцером 11 подачи суспснзии. Внутри корпуса имеются фильтрующие элементы 12 с кольцевым поперечным сечением, верхнис концы которых крепятся на верхних патрубках 13. выполненных из дв i частей: I пническо к;:..;. Пы. нмечпщ и тянгенцияльньп

ПГЕЛИ 1 ХКЧ: K .Ilf é!"ß КНИЗ, И ЦИЛИН I@II ческой камеры, „,,,::;снной к меньl. 1 .у овянию конической. В ll!. Ill! I .:гк цн о

1607893 верхнего патрубка 13 установлена с возможностью вертикального перемещения ось 14, верхняя часть, которой выполнена в виде рейки червячной передачи. На оси 14 внутри конической камеры патрубка 13 смонтирован запорный элемент 15 в виде конуса с образующей параллельной конической камеры патрубка 13 и диаметром большего основания, равным диаметру конической камеры патрубка на уровне верхнего среза тангенциальных щелей ниже элемента 15 в цилиндрической части патрубка 13, с зазором на оси 14 установлен завихритель 16. Нижние концы фильтрующих элементов 12 закреплены на патрубках 17, установленных в трубной доске 6, снабженной штуцером 18 вывода фильтрата, дроссельным штуцером 19 вывода газового потока и конической обечайки 20 для сбора сгущенного продукта со штуцером 21 для вывода сгущенного продукта.

В верхней части оси 14 закреплена рейка 22, взаимодействующая с червячным колесом 23. Верхние патрубки 13 имеют цилиндрическую камеру 24 и выполненную со щелями 25 коническую камеру 26.

Самоочищающийся фильтр работает следующим образом.

Исходная суспензия через тангенциальный штуцер ll подается на верхнюю трубную доску 4 в кольцевой канал, образованный крышкой 9 и стаканом 8, и, пройдя через тангенциальные щели 25 патрубков 13, в виде закрученной пленки стекает по внутренней поверхности фильтрующих элементов 12. Одновременно с подачей суспензии в корпус самоочищающегося фильтра через штуцер 10 подается газовый поток, который пройдя завихритель 16, также поступает в фильтрующие элементы 12, приобретая при этом вращательное движение. Под воздействием закрученного газового потока на пленку суспензии, спускающуюся по винтовой спиральной траектории в нижнюю часть фильтрующих элементов 12, осуществляется процесс разделения, при этом фильтрат, пройдя через стенку фильтрующих элементов 12, стекает по их наружной поверхности в сборник фильтрата, образованный нижней трубной доской 6 и обечайкой 5, откуда через штуцер 18 выводится из аппарата.

Сгущенный продукт по внутренней поверхности фильтрующих элементов 12 стекает в их ниакнюю часть, через патрубки 17 попадает в коническую обечайку 20 и через штуцер 21 также выводится из аппарата.

Скорость газового потока значительно выше скорости движения пленки суспензии, и он за счет касательных напряжений воздействует на пленку, увеличивая скорость ее движения и тем самым исключая возможность отложения твердых частиц на фильтровальной поверхности, обеспечивая работу в режиме самоочистки. Пройдя вдоль элементов 12, газ попадает в коническую обеча йку 20 и выводится через дроссельный штуцер 19 и штуцер 7 из фильтра.

Б Дроссельный штуцер 19 поддерживает в фильтрующих элементах 12 оптимальное давление, которое является движущей силой процесса фильтрования.

При обнаружении твердых частиц в фильтрате, т. е. при износе, порыве, дефекте фильтрующего элемента визуально, путем поднятия пленки 2, либо поочередным перекрыванием тангенциальных щелей 25 патрубков 13 запорными элементами 15 с помощью червячной передачи определяют

15 поврежденный элемент, отключают и, не останавливая работу всего фильтра, проводят замену неисправного фильтрующего элемента.

Выполнение верхней части патрубков в виде конуса и установка внутри них на оси запорного конического элемента с образующей параллельной конической части патрубка и диаметром большего основания, равным диаметру конической части патрубка на уровне верхнего среза тангенциальных

25 щелей, позволит в случае неисправности какого-либо из фильтрующих элементов полностью закрыть запорным элементом тангенциальные щели верхних патрубков и прекратить тем самым подачу суспензии в элемент, остановив его работу без прекращения работы всего фильтра, что, кроме того, в целом увеличит производительность фильтра. Кроме того, при затрудненном визуальном обнаружении неисправного фильтрующего элемента поочередным отключением от работы элементов, по чистоте фильтрата, можно обнаружить неисправный.

Установка завихрителя ниже запорного элемента в цилиндрической части патрубка с зазором на оси обеспечит на внутренней поверхности фильтрующих элементов закру40 ченный газожидкостной поток, что позволит организовать равномерно плотность орошения всей внутренней поверхности фильтрующих элементов, увеличит время пребывания суспензии на фильтрующей поверхности и создаст за счет центробежной

45 силы повышенное давление у стенки элемента, что в конечном итоге приведет к увеличению производительности фильтра, причем наличие зазора завихрителя от стенки патрубка необходимо для прохода пленки суспензии, дабы не создавать дополнитель50 ного гидравлического сопротивления. Толщина пленки суспензии составляет 2 — 5 мм.

Изготовление корпуса фильтра в виде стержней, обтянутых пленкой, значительно сниж ает материал оемкость и улучшает условия эксплуатации фильтра. Так, через пленку, либо подняв ее, можно визуально определить неисправный фильтрующий элемент, отключить его с помощью запор1607893

Формула изобретения ного устройства, заменить элемент без остановки работы всего фильтра, т. е. значительно сокращается время обнаружения неисправных элементов и их замена, снижается трудоемкость этой операции. Так как стержни корпуса состоят из двух частей с возможностью вертикального перемещения одной части относительно другой, исключается возможность перекрытия нижних патрубков фильтровальными элементами при их растяжении, заполнения элементов сгушенным продуктом, приводящего к резкому повышению давления внутри фильтрующих элементов, их разрыву и остановке фильтра.

Выполнение верхней части оси в виде рейки, находящейся в зацеплении с червячным колесом, позволяет автономно при необходимости либо включать, либо отключать от работы отдельные фильтрующие элементы.

Таким образом, использование предлагаемой конструкции самоочищающегося фильтра позволит увеличить время непрерывной работы фильтра, увеличив тем самым его производительность, улучшить условия эксплуатации путем уменьшения времени обнаружения неисправных элементов и снижения трудоемкости этой операции, снизить материалоемкость фильтра.

1. Самоочишающийся фильтр, содержащий корпус с крышкой, вертикально расположенные фильтрующие элементы, посредством патрубков укрепленные в верхней неподвижной и нижней подвешенной трубных досках, цилиндрические обечайки, установленные под верхней и на нижней трубных досках, завихрители в верхних патруб5

1О

35 ках, имеющих тангенциальные щели для прохода суспензии, штуцера для ввода суспензии и газового потока и отвода отработанного газа, фильтрата и сгущенного продукта, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности фильтра, улучшения условий эксплуатации и снижения материалоемкости, верхние патрубки выполнены в виде расположенной над верхней трубной доской и выполненной со щелями конической камеры, прикрепленной к меньшему основанию камеры и установленной под верхней доской цилиндрической камеры, фильтр снабжен осью и закрепленным на оси с возможностью вертикального перемещения в конической камере запорным коническим элементом, образующая которого параллельна образующей конической камеры, а диаметр большего основания элемента равен диаметру камеры на уровне верхнего среза щелей, укрепленный в нижней части оси завихритель расположен в цилиндрической камере под запорным элементом, при этом корпус выполнен в виде стержней, обтянутых пленкой, верхний конец которой прикреплен к цилиндрической обечайке верхней трубной доски, а нижний опущен в цилиндрическую обечайку нижней трубной доски, 2. Фильтр по и. 1, отличающийся тем, что он снабжен червячным колесом и установленной с возможностью взаимодействия с колесом рейкой, прикрепленной к верхней части оси.

3. Фильтр по пп. 1 и 2, отличаюе щийся тем, что стержни выполнены из двух частей и установлены с возможностью вертикального перемещения одной части относительно другой.

1607893

22 успгнл я

PLcлбmpam

CV4(PHD 0 7Родф л

Составитель Н. Ковалева

Редактор В. Ьугренкова Техред А. Кравчук Корректор В Гир як

Заказ 3579 Тираж 579 11оппис нос

ВНИ(((111 Государствеt! Ilof комитега I10 изобретениям и открытиям нри I КНТ С(ХР

113035, Москва, УК:15. Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, О I

ФаоЬи

nomoz