Способ фильтрации и самоочищающийся фильтр булыжева для его реализации

Изобретение относится к фильтрованию и может быть использовано для очистки промышленных и бытовых вод. Способ фильтрации включает подачу очищаемой жидкости перпендикулярно смещающемуся вниз для регенерации слою фильтрующей среды. Засыпку и пополнение фильтрующей среды осуществляют непосредственно в корпус со стороны подачи очищаемой жидкости. Корпус фильтра оснащен двумя вертикальными решетчатыми перегородками, делящими корпус на три зоны: зону подачи очищаемой жидкости, зону очистки жидкости и зону сбора очищенной жидкости. Патрубок загрузки фильтрующей среды расположен в верхней части зоны подачи очищаемой жидкости. Патрубок разгрузки фильтрующей среды расположен в нижней части зоны очистки жидкости. Фильтр содержит эрлифтный насос и устройство промывки фильтрующей среды с шиберной заслонкой. Технический результат: повышение производительности фильтра, уменьшение объема засыпки фильтрующей среды. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к фильтрованию и может быть использовано для очистки промышленных и бытовых вод от взвешенных частиц, органических веществ, ионов тяжелых металлов, на предприятиях электронной, машиностроительной, химической и других отраслей промышленности.

Известен самоочищающийся фильтр (см. описание к АС РФ №1329799. Кл. В01D 29/52. Опубл. 15.08.1987 г. Бюл. №30), содержащий корпус, размещенные в нем фильтрующие элементы и регенерирующее устройство с поворотным патрубком и приводом. Сами фильтрующие элементы выполнены из прямоугольных модулей, включающих перфорированные пластины с фильтрующими перегородками на их боковых поверхностях.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства, относится то, что используемые в качестве фильтрующего элемента перфорированные пластины не обеспечивают нужного качества очистки, требуют их периодической замены вследствие забивания и заиливания, а регенерирующее устройство с поворотным патрубком и приводом усложняют конструкцию фильтра.

Известен способ фильтрации жидкости и самоочищающийся фильтр (см. патент US 5730886 A, B01D 24/46, 24.03.1998 г.). Известный способ включает фильтрацию очищаемой жидкости через слой фильтрующей среды с непрерывной принудительной регенерацией фильтрующей среды с помощью эрлифтного насоса.

Фильтр содержит корпус, патрубки ввода очищаемой жидкости, патрубки вывода очищаемой жидкости, патрубок вывода из корпуса выделенных из жидкости инородных включений, эрлифтный насос, фильтрующую среду.

К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного способа и устройства, относится то, что производительность фильтра, основанного на противоточном принципе очистки жидкости, определяется размерами поперечного сечения фильтра. Этот фактор сдерживает создание фильтров большой производительности и снижает показатель съема очищенной жидкости с одного метра квадратного площади фильтра.

Сущность заявленного способа заключается в том, что поток очищаемой жидкости подают перпендикулярно смещающемуся вниз для регенерации слою фильтрующей среды, а засыпку и пополнение фильтрующей среды осуществляют непосредственно в корпус со стороны подачи очищаемой жидкости.

Сущность заявленного устройства заключается в том, что корпус дополнительно оснащен двумя вертикальными решетчатыми перегородками, делящими корпус на три зоны: зону подачи очищаемой жидкости, зону очистки жидкости и зону сбора очищенной жидкости. Фильтр содержит патрубок загрузки фильтрующей среды, расположенный в верхней части зоны подачи очищаемой жидкости, и патрубок разгрузки фильтрующей среды, расположенный в нижней части зоны очистки жидкости, а также устройство промывки фильтрующей среды с шиберной заслонкой. Кроме того, шиберная заслонка дополнительно оснащена устройством регулировки уровня в вертикальном направлении.

Использование предлагаемого изобретения обеспечивает следующий технический результат:

- повышение производительности фильтра;

- улучшение качества разделения инородных примесей от фильтрующей среды;

- уменьшение объема засыпки фильтрующей среды.

Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что способ фильтрации жидкостей включает фильтрацию очищаемой жидкости через слой фильтрующей среды с непрерывной принудительной регенерацией фильтрующей среды в процессе работы с помощью эрлифтного насоса.

Особенность заключается в том, что поток очищаемой жидкости подают перпендикулярно смещающемуся вниз для регенерации слою фильтрующей среды, а засыпку и пополнение фильтрующей среды осуществляют непосредственно в корпус со стороны подачи очищаемой жидкости.

Устройство, реализующее способ фильтрации, содержит корпус, патрубок ввода очищаемой жидкости, патрубок вывода очищаемой жидкости, патрубок вывода из корпуса выделенных из жидкости инородных включений, эрлифтный насос, фильтрующую среду.

Особенность заключается в том, что корпус дополнительно оснащен двумя вертикальными решетчатыми перегородками, делящими корпус на три зоны: зону подачи очищаемой жидкости, зону очистки жидкости и зону сбора очищенной жидкости. Фильтр содержит патрубок загрузки фильтрующей среды, расположенный в верхней части зоны подачи очищаемой жидкости, и патрубок разгрузки фильтрующей среды, расположенный в нижней части зоны очистки жидкости, а также устройство промывки фильтрующей среды с шиберной заслонкой. Кроме того, шиберная заслонка дополнительно оснащена устройством регулировки уровня в вертикальном направлении.

Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно-техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном изобретении, изложенных в формуле изобретения.

Следовательно, заявленное устройство для его реализации соответствует условию «новизна».

Конструкция изобретения представлена на чертеже.

Самоочищающийся фильтр Булыжева состоит из корпуса 1, рубашки 2, вертикальных решетчатых перегородок 3 и 4, перегородки 5, шиберной заслонки 6 устройства промывки фильтрующей среды, устройства регулировки уровня 7, гофрированной внутренней 8 и наружной 9 труб, центральной трубы 10 эрлифтного насоса, патрубка 11 ввода очищаемой жидкости и патрубка 12 вывода очищенной жидкости, патрубка 13 загрузки фильтровальной среды, патрубка 14 вывода из корпуса выделенных из жидкости инородных включений, воздуховода 15 с задвижкой 16, задвижки 17 и патрубка 18 разгрузки фильтрующей среды, фильтрующей среды 19.

Вертикальные решетчатые перегородки 3 и 4 делят корпус фильтра на три зоны: зону подачи очищаемой жидкости, зону очистки жидкости и зону сбора очищенной жидкости.

Фильтр работает следующим образом. Загрязненная инородными включениями вода по патрубку 11 самотеком подается в корпус фильтра 1, а затем, проходя через фильтрующую среду 19, очищается от инородных примесей. Очищенная жидкость из корпуса 1, огибая перегородку 5, по выходному патрубку 12 сбрасывается потребителю (или в бак-накопитель).

Фильтрующая среда 19 по мере работы фильтра насыщается инородными включениями. Удаление из фильтрующей среды 19 инородных включений осуществляется в центральной трубе 10, которая выступает в роли эрлифтного насоса. Загрязненная фильтрующая среда совместно с жидкостью и подаваемой в трубу воздухом поднимается вверх. В процессе подъема происходит разделение фильтрующей среды от инородных включений. Инородные включения совместно с жидкостью всплывают в верхней части рубашки 2, переливаются через шибер 6 и через патрубок 14 сбрасываются на утилизацию. Очищенная фильтрующая среда 19 при выходе из трубы 10 сваливается в зазор между гофрированными трубами 8 и 9, где происходит окончательная промывка фильтрующей среды за счет небольшого противотока поднимающейся вверх воды. Расход противотока воды задается регулировкой шибера 6 устройством регулировки уровня 7. Окончательно очищенная фильтрующая среда 19 из зазора гофрированных труб 8 и 9 сваливается в верхнюю часть зоны очистки жидкости.

По мере уноса фильтрующей среды 19 из корпуса фильтра в процессе его работы производится дополнительная загрузка фильтрующей среды 19 в корпус рубашки 2 через патрубок 13. Патрубок 18 и задвижка 17 предназначены для полной замены фильтрующей среды 19 из корпуса фильтра.

Задвижкой 16 производится регулировка производительности эрлифтного насоса, образующегося в трубе 10 за счет подачи необходимого расхода и давления воздуха.

Таким образом, при изменении принципа движения очищаемой жидкости и направления ее перпендикулярно слою фильтрующей среды 19, организованному вертикальными решетчатыми перегородками 3 и 4, предлагаемый фильтр позволяет увеличить производительность очистки и значительно уменьшить объем засыпки фильтрующей среды.

Увеличение производительности предлагаемого фильтра напрямую связано с увеличением его высоты. Это приводит к увеличению высоты эрлифтного насоса (трубы 10) и высоты гофрированных труб 8 и 9. Высота вышеназванных элементов определяет время разделения фильтрующей среды 19 от инородных включений и тем самым качество разделения.

Предложенный в устройстве патрубок загрузки фильтрующей среды, расположенный в верхней части зоны подачи очищаемой жидкости, позволяет в любой момент осуществлять загрузку фильтрующей среды со стороны подачи очищаемой жидкости, не нарушая процесса очистки, а значит, не снижать качества очистки.

Таким образом, вышеизложенное описание свидетельствует о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:

- средство, воплощающее заявленное изобретение, при его осуществлении предназначено для очистки промышленных и бытовых вод от инородных частиц, органических веществ, ионов тяжелых металлов;

- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;

- средство, воплощающее заявленное изобретение при осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемых заявителем поставленных технических задач. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».

1. Способ фильтрации жидкостей, включающий фильтрацию очищаемой жидкости через слой фильтрующей среды с непрерывной принудительной регенерацией фильтрующей среды в процессе работы с помощью эрлифтного насоса, отличающийся тем, что поток очищаемой жидкости подают перпендикулярно смещающемуся вниз для регенерации слою фильтрующей среды, а засыпку и пополнение фильтрующей среды осуществляют непосредственно в корпус со стороны подачи очищаемой жидкости.

2. Самоочищающийся фильтр, включающий корпус, патрубок ввода очищаемой жидкости, патрубок вывода очищаемой жидкости, патрубок вывода из корпуса выделенных из жидкости инородных включений, эрлифтный насос, фильтрующую среду, отличающийся тем, что корпус дополнительно оснащен двумя вертикальными решетчатыми перегородками, делящими корпус на три зоны: зону подачи очищаемой жидкости, зону очистки жидкости и зону сбора очищенной жидкости, фильтр содержит патрубок загрузки фильтрующей среды, расположенный в верхней части зоны подачи очищаемой жидкости, и патрубок разгрузки фильтрующей среды, расположенный в нижней части зоны очистки жидкости, а также устройство промывки фильтрующей среды с шиберной заслонкой.

3. Фильтр по п.2, отличающийся тем, что шиберная заслонка дополнительно оснащена устройством регулировки уровня в вертикальном направлении.