Насадка для насыпного фильтра

 

О П И С А Н И ()747492

И30БРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскин

Социалистические

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16.06.78 (21) 2628480/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .

В 01 D 23/20

Государственный комнтет

СССР (53) УДК 66.067..22 (088.8) Опубликовано 15.07.80. Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 25.07.80 по делам нэооретеннй н открытнй

П. Ф. Нешков, В. Б. Брагин и Р. С. Сагадеев (72) Авторы изобретения (71) 3аявитель

1 с1 Г1 Е . (54) НАСАДКА ДЛЯ НАСЫПНОГО ФИЛЬТРА

\ ..

Изобретение относится к конструкции насадок для насыпных, например, ионообменных фильтров и может быть использовано в химической промышленности, на установках водоочистки электростанции и т. д.

Известна насадка, имеющая корпус с выполненными в нем щелями, установленный на дренажной плите (1).

Эти насадки просты по конструкции и удобны в изготовлении, однако при работе щели в насадке забиваются частицами засыпки, что приводит к увеличению гидравлического сопротивления насадки и снижению ее проницаемости (пропускной способности) . Это же, в свою очередь, ведет к снижению производительности и увеличению энергозатрат для продавливания жидкости через забившуюся насадку.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является насадка, включающая пакет конических разделительных пластин, установленных на равном расстоянии друг от друга на дренажной перфорированной плите, и размещенный над ними упор (2).

Недостатком указанной конструкции является увеличение энергозатрат и снижение ю производительности фильтра из-за невозможности качественной и полной регенерации (отмывки) насадки от частиц зернистой загрузки, попавших в зазоры (щели) между разделительными коническими пластинами.

При работе отрабатываемая жидкость поступает в аппарат, проходит через насыпной слой и через зазоры между пластинами в насадке выводится из фильтра, при этом мелкие частицы (размером меньше или равные размеру зазора), которые попадают в

1О аппарат при его загрузке либо образуются в насыпном слое, увлекаются потоком выходящей жидкости и забивают зазоры в насадке. В результате забивания зазоров падает производительность фильтра, возрас15 тают энергозатраты на продавливание жидкости через аппарат. Для восстановления работоспособности насадки проводится регенерация обратным потоком жидкости. Однако для сушествующих конструкций насадок такая регенерация малоэффективна и

2о полное удаление забивших зазоры частиц невозможно, так как эти частицы в зазорах сдеформированы, в результате чего возникают достаточно большие распорные силы, которые препятствуют отмывке насадки.

747492

Целью изобретения является увеличение пропускной спосооности и снижение энергетических затрат при проведении регенерации насадки обратным током жидкости.

Поставленная цель достигается тем, что упор выполнен ступенчатым, а пакет пластин установлен в отверстиях плиты с возможностью осевого перемещения.

На фиг. 1 представлен фильтр с насадкой в сборе, общий вид; на фиг. 2 узел

А на фиг. 1; на фиг. 3 — — вид сверху на насадку на фиг. 2; на фиг. 4 — разделительная пластина, общий вид.

Насадка содержит конические разделительные пластины 1 и 2, которые в сборе образуют пакет 3. Конические пластины 1 выполнены в виде усеченных конусов, причем каждая пластина 1 имеет отличный от других диаметр меньшего основания конуса, а верхняя коническая разделительная пластина 2 может быть выполнена либо в виде обычного конуса, либо в виде усеченного конуса с диаметром меньшего основания, равным размеру зазора 4 между разделительными пластинами 1 или 1 и 2. Эти пластины устанавливаются с зазором 4 между собой в отверстие 5 дренажной плиты 6, расположенной в фильтре 7, причем их установка производится таким образом, что центральный угол при вершине конуса обращен вниз (в сторону движения обрабатываемой жидкости). Разделительные пластины 1 в пакете 3 собраны таким образом, что высота любой пластины с большим диаметром меньше высоты любой другой пластины меньшего диаметра. На наружных поверхностях разделительных пластин 1 и 2 выполнены ребра 8. Над пакетом 3 установлен ступенчатый упор 9, закрепленный на дренажной плите 6, причем каждая ступень упора 9 служит ограничителем вертикального перемеще; ия только одной из конических разделительных пластин 1 и 2. Упор

9 может быть выполнен, например, в виде ступенчатой пластины, симметричной относительно оси отверстия 5 дренажной плиты

6 под насыпным слоем 10.

Насадка работает следующим образом.

Жидкость в фильтр подается сверху вниз, проходит через насыпной слой 10, очищается на нем и через зазоры 4 между разделительными пластинами 1 и 2 поступает под дренажную плиту 6 и выводится из фильтра 7. Насадка предназначена для предотвращения выноса из фильтра частиц фильтрующего насыпного слоя 10, поэтому размер зазором 4 должен быть меньше размера частиц. Необходимый размер зазоров 4 получается с помощью ребер 8,имеющих размер (высоту), равный величине зазора 4. Однако при своем прохождении через зазоры 4 пакета 3 поток увлекает в зазоры 4 мелкие частицы (размером меньшие или равные размеру зазоров 4), в результате чего пакет 3 теряет свою проницаемость. Для восстановления

5 о

15 о

23 зо и

4$ зю

55 работоспособности пакета проводится регеперация обратным током жидкости, во время регенерации жидкость подается под дренажную плиту 6 и через зазоры 4 поступает в верхнюю часть фильтра 7. 3а счет кинетического напора потока, действующего на конические разделительные пластины 1 и 2, установленные в отверстии 5 дренажной плиты 6, указанные пластины 1 и 2 всплывают до упора 9, зазоры 4 между ними при этом увеличиваются и частицы, забившие пакет 3, вымываются. Для увеличения подьемной силы, заставляющей всплывать разделительные пластины 1 и 2, эти пластины выполнены разной высоты, в результате чего каждая из пластин 1 и 2 имеет участок, открытый непосредственному лобовому воздействию потока. Для того, чтобы при всплытии пластин 1 и 2 зазор между ними увеличился, упор 9 выполнен ступенчатым, причем каждая ступень служит ограничителем вертикального перемещения только одной из пластин 1 и 2. В результате этого каждая из пластин 1 и 2 будет иметь отличную от других высоту перемещения, а это, следовательно, приведет к изменению зазоров 4.

При прекращении подачи жидкости для регенерации разделительные пластины 1 и 2 опускаются и, так как они выполнены коническими, самоцентрируются и занимают прежнее положение.

Регенерация насадки может проводиться как с выгрузкой, так и без выгрузки насыпного слоя 10 из фильтра 7. При проведении регенерации без выгрузки частицы слоя 10 взвешиваются восходящим потоком жидкости и классифицируются по высоте фильтра на фракции, при этом внизу будет самая крупная фракция. Для предотвращения попадания частиц в зазоры 4 между разделительными пластинами 1 и 2 в момент прекращения регенерации зазоры 4 при проведении регенерации должны быть меньше размера частиц крупной фракции, чем и определяется высота ступеней упора 9.

Практически для качественной отмывки пакета 3;очно увеличение зазора 4 на

0,05 — 0,1 мм.

Ожидаемый экономический эффект от внедрения данного изобретения, исходя из экономии энергозатрат, можно рассчитать следующим образом.

При работе фильтра с неподвижной насадкой, где пакет конических разделительных пластин неподвижен, с течением времени происходит постепенное забивание зазоров в пакете, и, как следствие, увеличение сопротивления насадки и сопротивления всего фильтра, в результате этого перепад давления, необходимый для продавливания через фильтр того же объема жидкости, увеличивается и увеличиваются энергозатраты на выполнение этой работы. При применении фильтра с насадкой предлагаемой конструкции также будет происходить забивание насадки, однако периодически будет произво747492 диться регенерация насадки, в результате чего ее сопротивление (перепад давления на насадке) уменьшится до начального. При последующем включении фильтра в работу этот цикл будет повторяться, т. е. периоды работы фильтра с забитой насадкой будут чередоваться с периодами ее промывки и работы с незабитой насадкой.

Формула изобретения

Насадка для насыпного фильтра, включающая пакет конических разделительных пластин, установленных на равном расстоянии друг от друга на дренажной .перфорированной плите, и размещенный над ними упор, отличающаяся тем, что, с целью увеличения пропускной способности и снижения энергетических затрат, при проведении

5 регенерации насадки обратным током жидкости, упор выполнен ступенчатым, а пакет пластин установлен в отверстиях плиты с возможностью осевого перемещения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Мю 260616, кл. В 01 D 15/04, 1970.

2. Патент Швейцарии Мо 508144, кл. F 15 cI I/00, 1977.

1 едактоп И. 11есгеров;

:Закан 4 301i; ()c Ганн гель 13. Фс.!Оренко

1 скреп К. 111уфрич Корректор М. немчик

1 ираж 899 Подписное

1111г1И1113 1 осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 i,3035, Москва, Ж вЂ”;35, Раугиская иаб., д. 4j5

Филиал lli ill <11атентъ, г. Укгород, ул. Проектная, 4