Фільтр для тонкої очистки рідин

1. Фільтр для тонкої очистки рідин, який містить циліндричний корпус з тангенціальним уводом для очищуваної рідини на одному КІНЦІ циліндра та з виходом для сконцентрованих забруднень на другому його кінці, установлений з зазором та по центру циліндра з можливістю обертання, фільтруючий елемент з перфорованою. циліндричною стінкою, одним закритим та другим з виходом для фільтрата торцями, розташовану коаксіально циліндру екрануючу трубу і два розпо діпюючих кільця, закріплених на кришках корпуса коаксіально його циліндру, який відрізняється тим, що екрануюча труба виконана у вигляді розташованих рівномірно по колу в середині фільтруючого елемента повздовж його осі обертання та закріплених у його торцях як мінімум двох відкритих з торців для прохода очищуваної рідини трубок, а розташоване збоку вихода сконцентрованих забруднень розподілююче кільце - у вигляді диска, закріпленого до фільтруючого елемента з зазорами до його торця та кришки корпуса. 2. Фільтр для тонкої очистки рідин по п 1, який відрізняється тим, що перфорована стінка фільтруючого елемента виконана у вигляді усіченого конуса, розташованого більшою основою убік диска. 3. Фільтр для тонко) очистки рідин по п 1, який відрізняється тим, що кожна із трубок установлена під гострим кутом до осі обертання фільтруючого елемента, вершина якого спрямована убік диска. винахід належить до фільтрів для тонкої очистки рідин від механічних домішок і може бути використаний на підприємствах вугільної, металургійної, хімічної, енергетичної та в інших областях промисловості. Відомий фільтр, який утримує корпус з установленим співвісно вхідним і вихідним патрубками, фільтруючий елемент, розташований у вхідному патрубку ежектор, порожнина зниженого тиску якого з'єднана перепускним трубопроводом з підключеною до вхідного патрубка частиною порожнини корпуса, і дренажним патрубком (Авт. свид. СССР Ne 1681894, кл. B01D 29/10, B01D 35/22. БИ № 37, 1991). Недоліком відомого фільтру є те, що він має недостатню продуктивність та значні втрати тиску робочої рідини, обумовлені недостатньою здатністю відновлення проникливої поверхні фільтруючого елемента в зв'язку з наявністю у фільтрі тільки відновлення фільтруючої поверхні методом змива забруднень потоком рідини. При цьому мають місце дуже часті зборки і розборки фільтра, які до того ж затрудняються наявністю зовні перепускного трубопроводу, який знижує компактність і псує естетичний вигляд фільтра. Відомий патронний фільтр, який містить корпус з отворами входа робочої рідини та вихода відпрацьованої' рідини, фільтруючий елемент, який виконаний у вигляді усіченого параболоїда і установлений співвісно у коррусі з створенням кільцевої порожнини між його зовнішньою поверхнею та корпусом фільтра, розташований у кільцевій порожнині розподілюючий циліндр і розташований на вході рідини у фільтр ежектор, порожнина зниженого тиску якого з'єднана з виходом відпрацьованої рідини (Авт. свид. СССР № 929157, кл. В01 D27/12, БИ № 19, 1982). Незважаючи на високу компактність фільтра, він має недостатню продуктивність, так як наявність параболоідної фільтруючої поверхні тільки в незначній мірі покращує умови її відновлення методом змива забруднень потоком рідини, але наявність же розподільного циліндра між корпусом та фільтруючим елементом зменшує діаметр останнього, одже і площу його фільтруючої поверхні. В той же час виготовлення фільтруючого елемента з параболоідною фільтруючою поверхнею трудомістке і потребує спеціальних сіток, так як якраз у гідродинамічних фільтрах якість прилягання сітки до корпуса фільтруючого елемента першозначна. ю LO со < 35195 Найбільш близьким по технічній сутності та досягненому результату до запропонованого винаходу є фільтр для тонкої очистки рідин, який має циліндричний корпус з тангенціальним уводом для очищуваної рідини на одному КІНЦІ циліндра і з виходом для сконцентрованих забруднень на другому його КІНЦІ, установлений з зазором та по центру циліндра з можливістю обертання фільтруючий елемент з перфорованою цилмдричною стінкою, одним закритим і другим з виходом для фшьтрата торцями, розташовану коаксіально циліндру екрануючу трубу і два розподілюючих кільця, закріплених на кришках корпуса коаксіально циліндру (Патент ФРГ, заявка № 3911444, кл B01D35/02 опубл в РЖ "Изобретения стран мира", №18, 1991, с 31) Наявність екрануючої труби з зазором між циліндром корпуса та фільтруючим елементом знижує продуктивність фільтра, так як зменшує діаметр фільтруючої поверхні, одже і и площу Взаємне розміщення екрануючої труби, увода очищуваної рідини, розподільних кілець та фільтруючого елемента у корпусі фільтра забезпечує рух всього потока очищуваної рідини відразу між циліндром і екрануючою трубою і тільки потім частини цього потоку між фільтруючим елементом та екрануючою трубою, що знижує роль відновлення фільтруючого елемента методом змива забруднень потоком рідини, що важливо також при вщцентровному відновленні фільтруючої поверхні, а особливо, коли фільтруюча поверхня має обертаючу циліндричну форму Крім того у циркуляційний канал залучається значний об'єм очищуваної рідини, для створення циркуляції якого потрібен значний тиск на уводі у фільтр що в свою чергу потребує додаткових енерговитрат Робота такого фільтра при вертикальному його розміщенні не виключає забруднення корпуса з боку виходу забруднень У фільтрі має місце попередня очистка рідини від крупних частин забруднень За рахунок відцентровних сил обертаючогося потока рідини що не є завжди доцільною, так як лишає можливості використання енергії цих частинок забруднень для відновлення фільтруючого елемента Циліндрична форма фільтруючої стінки при обертанні сприяє тільки відділенню забруднень із фільтруючої стінки та віддаленню їх від неї, але не забезпечує рух забруднень у бік виходу їх, що потребує створення достатньої швидкості потока очищуваної рідини повздовж фільтруючої стінки Останнє можливе за рахунок зменшення площі канапа або підвищення КІЛЬКОСТІ рідини через цей канал Так як КІЛЬКІСТЬ рідини у каналі постійна, то залишається зменшення площі канала, в якому рухається рідина, що наряду з 0 ПОСТІЙНІСТЮ на всій довжині циліндричної фільтруючої стінки приводить до значних затрат тиску Тобто відомий фільтр має недостатню продуктивність і значні втрати тиску Технічним завданням винаходу є удосконалення конструкції фільтра для тонкої очистки рідин, у якому завдяки конструктивним особливостям екрануючої труби, розподілюючого кільця та фільтруючого елемента і взаємному їх розміщенню досягається підвищення продуктивності фільтра та знищення втрат тиску Поставлене завдання досягається тим, що у фільтрі для тонкої очистки рідин, який містить циліндричний корпус з тангенціальним уводом для очищувано» рідини на одному КІНЦІ циліндра та з виходом для сконцентрованих забруднень на другому його КІНЦІ, установлений з зазором та по центру циліндра з можливістю обертання, фільтруючий елемент з перфорованою циліндричною стінкою, одним закритим та другим з виходом для фільтрата торцями, розташовану коаксіально циліндричну екрануючу трубу і два розподілюючих кільця закріплених на кришках корпуса коаксіально його циліндру згідно з винаходом, екрануюча труба виконана у вигляді розташованих рівномірно по колу в середині фільтруючого елемента повздовж його осі обертання та закріплених у його торцях як мінімум двох відкритих з торців для прохода очищуваної рідини трубок, а розташоване збоку вихода сконцентрованих забруднень розподілююче кільце - у вигляді диска, закріпленого до фільтруючого елемента з зазорами до його торця, та кришки корпуса, причому перфорована стінка фільтруючого елемента виконана у вигляді усіченого конуса, розташованого більшою основою убік диска, а кожна із трубок установлена під гострим кутом до осі обертання фільтруючого елемента, вершина якого спрямована убік диска, що дозволяє підвищити продуктивність фільтра та знизити втрати тиску На фігурі показаний варіант запропонованого фільтра для тонкої очистки рідин Фільтр складається із циліндричного корпуса 1, циліндр 2 якого закритий кришками 3 14 На КІНЦІ з боку кришки 3 циліндр приладнаний тангенціальним уводом 5 для очищуваної рідини, а на КІНЦІ збоку кришки 4 виходом 6 для сконцентрованих забруднень У корпусі 1 СПІВВІСНО циліндру 2 установлений з можливістю обертання фільтруючий елемент 7 з усічено-конічною фільтруючою стінкою 8, закритою з торців глухою стінкою 9 і стінкою 10 з виходом 11 для фільтрата при цьому між циліндром 2 та фільтруючою стінкою 8 створюється кільцевий зазор 12, більша по діаметру стінка 9 фільтруючого елемента 7 розміщена з боку диска 13 закріпленого до фільтруючого елемента 7 з зазором 14 до його стінки 9 та з зазором 15 до кришки 4 корпуса 1 У кільцевому зазорі 12 коаксіально циліндру 2 закріплено до кришки 3 розподілююче кільце 16, яке створює разом з кінцем фільтруючої стінки 8 кільцевий канал 17 а разом з кришкою 3 та меншою в діаметрі стінкою 10 - порожнину 18 В середині фільтруючого елемента 7 під гострим кутом а до його осі обертання та рівномірно по колу розташовані трубки 19 відкриті з обох КІНЦІВ для прохода очищуваної рідини та закріплені у отворах слнок 9 j 10 фільтруючого елемента 7 В залежності від ступеню забруднення рідини та здатності очистки її від механічних домішок робота фільтра доцільна у двох режимах Очищувану рідину з незначною ступінню забрудненості та оптимальною здатністю до очистки по тангенціальному уводу 5 під тиском подають у кільцевий зазор 12 корпуса 1, де вона у вигляді гвинтового потока рухається до виходу 6, заповнюючи і зазори 14 та 15 Одночасно у кільцевому каналі 17, порожнині 18 та трубках 19 створюється розрідження, під дією якого частка очищуваної 35195 рідини із зазора 14 по трубкам 19, через порожнину 18 та канал 17 потрапляє знову у зазор 12, збільшуючи об'єм очищуваної рідини в зазорі 12, а значить « и швидкість в ньому Рухаючись у зазорі 12 повздовж фільтруючої стінки 8, більша частка очищуваної рідини звільняється від забруднень, проникаючи крізь перфорації у СТІНЦІ 8, попадає в середину фільтруючого елемента 7 і через вихід 11 залишає фільтр у вигляді фільтрата Під час фільтрації під дією відцентрових сил обертаючогося потока очищуваної рідини крупні частинки забруднень віддаляються від фільтруючої стінки 8 убік внутрішньої поверхні циліндра 2, опускаються в зазор 15 і через вихід 6 удаляються у вигляді сконцентрованих забруднень із фільтра При цьому усічено-коиічна форма фільтруючої стінки 8 фільтруючого елемента 7 забезпечує постгйність швидкості руху очищуваної рідини на всій довжині контакта и з цією стжкою, а наявність циркулюючих потоків сприяє збільшенню цієї швидкості що .разом покращує умови відновлення фільтруючої стінки 8 Організація циркуляційного потока очищуваної рідини через розташовані в середині фільтруючого елемента -7 трубки 19 дозволяє* збільшити діаметр та площу фільтруючої стінки 8, що забезпечує підвищення продуктивності фільтра в тому ж об'ємі корпуса 1 Якщо у ході очистки рідини тиск фільтрата поступово падає і досягає завідомо заданого значення, в роботу вмикають привід (умовно не показаний) обертання фільтруючого елемента 7, в результаті чого швидкість обертального руху частинок забруднень збільшується і вони під дією відцентровних сил віддаляються із фільтруючої стінки 8 та віддаляються від неї, тобто відбувається очистка цієї стінки від забруднень Крім того, лід час обертання усічено-конічної стінки 8 з'являється і осьова складаюча відцентровної сили, що сприяє руху частинок забруднень до вихода 6 Поряд з цим при обертанні фільтруючого елемена 7, завдяки наклону трубок 19 до осі обертання, швидкість руху очищуваної рідини у них від входа до виходу збільшується, що збільшує швидкість руху очищуваної рідини повздовж фільтруючої стінки 8 В результаті покращуються умови відновлення фільтруючої стінки 8, підвищується продуктивність фільтра, знижуються витрати тиску Завдяки цьому тиск фільтрата поступово підвищується до початкового значення і привід фільтруючого елемента 7 вимикають, причому вмикання та вимикання приводу фільтруючого елемента звичайно автоматичне Злив забруднень через вихід.6 може бути неприривчастий або циклічний, тобто під час відновлення фільтруючої стінки 8 фільтруючого елемента 7 Як правило, рідини, що погано піддаються очистці, та рідини з високою отупінню забрудненості при очистці у вище описаному режимі різко збільшують частоту вмикання приводу обертання фільтруючого елемента 7, що технічно та економічно стає недоцільним Тому очистку таких рідин у запропонованому фільтрі ведуть у другому режимі, який полягає у тому, що очистку рідини ведуть при постійно обертаючомуся з визначальною швидкістю фільтруючому елементі 7, а відновлення його фільтруючої стінки 8 виконують при збіль шеній швидкості обертання, при цьому зміна швидкості обертання фільтруючого елемента 7 виконується автоматично по заданому значенню падіння тиску фільтрата Принцип роботи фільтра у цьому режимі такий, як і в описаному вище режимі відновлення фільтруючого елемента, який відбувається при обертаючомуся фільтруючому елементі, але при цьому усі процеси, які мають там місце, значно підсилені за рахунок підвищення швидкості обертання фільтруючого елемента Таким чином виконання екраніруючої трубки у вигляді розташованих рівномірно по колу в середині фільтруючого елемента 7 повздовж його осі обертання та закріплених у його торцях як мінімум двох відкритих з торців для прохода очищуваної рідини трубок 19 дозволяє збільшити діаметр фільтруючого елемента 7 без зміни об'єма корпуса 1 та площу його фільтруючої стінки 8, що забезпечує підвищення продуктивності фільтра Розміщення трубок 19 під гострим кутом а до осі обертання фільтруючого елемента 7, вершина якого спрямована убік диска 13, при обертанні фільтруючого елемента 7 збільшує перепад тиску на кінцях трубок 19 що підсилює циркуляцію очищуваної рідини без витрат енергії ІЗЗОВНІ, тобто не потребує збільшення тиску очищуваної рідини на вході у фільтр При цьому збільшується швидкість потока рідини у верхній частині фільтруючого елемента 7, що покращує умови йото відновлення Крім того забезпечується можливість регулювання величиною циркулюючого потока за рахунок зміни швидкості обертання фільтруючого елемента 7 Виконанням обэртаючогося фільтруючого елемента 7 з усічено-конічною стінкою 8 досягається участь відцентрових сил у виводі забруднень із зазора 12 за рахунок ди осьової составляючоі відцентровної сили, що забезпечує покращення умов відновлення фільтруючого елемента та підвищення продуктивності фільтра Крім того, запропонована форма фільтруючої стінки 8 забезпечує ПОСТІЙНІСТЬ швидкості очищуваної рідини у зазорі 12 Виконання розташованого збоку виходу 6 сконцентрованих забруднень розподілюючого кільця у вигляді обертаючогося разом з фільтруючим елементом 7 диска 13, закріпленого до останнього, з зазором 14 до стінки 9 фільтруючого елемента 7 і з зазором 15 до кришки 4 корпуса 1 дозволяє знизити участь висококонцентрованих забруднень, які осіли у зазорі 15, у циркуляції через трубки 19, скоротити попадання частинок забруднень у зазор 14 після віддалення їх від фільтруючої стінки 8, так як багаторазова участь частинки забруднення у циркуляції приводить до її здроблення t можливості попадання у фільтрат, що могло б погіршити якість фільтрата Наявність двох та більше трубок 19 і розміщення їх у середині фільтруючого елемента 7 рівномірно по колу виключає шкідливу вібрацію при його обертанні та забезпечує достатню площу для циркулюючого потоку очищуваної рідини без додаткового підвищення тиску зовні Отже, запропоновані ВІДМІТНІ ознаки разом з відомим технічним рішенням забезпечують підвищення продуктивності фільтра та зниження втрат тиску І 35195 1Ъ 4 Тираж 50 екэ. Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м. Ужгород, вул. Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3