Саморегенерувальний фільтр

1. Саморегенерувальний фільтр, що містить вертикальний циліндричний корпус, всередині якого розташовано циліндричний фільтроелемент тонкого очищення рідини, а внизу корпусу - дренажний канал, патрубки підведення забрудненої рідини, відведення фільтрату і зливання шламу приєднані до корпусу, який відрізняється тим, що над основним корпусом фільтра розташований 3 38943 фільтроелемент, вхідний, ви хідний і дренажний патрубок, ежектор і циркуляційний трубопровід, один кінець якого з'єднано з порожниною зниженого тиску ежектора, а інший підведено до дренажного патрубку (Авт. свід. СРСР №1681894. МПК В 01 D 29/00, 1991) Прийняте в цьому фільтрі з'єднання циркуляційного трубопроводу з дренажним патрубком призводить до забруднення дренажного патрубку, якщо він тимчасово закритий, чи збільшує втрати рідини при його повному чи частково відкритому положенні. При цьому багаторазова циркуляція усієї маси забруднень призводить до їх подрібнення й потрапляння до фільтрату, що знижує ступінь очищення рідини і погіршує якість фільтрату. Окрім того, цей фільтр фактично не дозволяє очищувати рідину, якщо вона містить легкі домішки (тирса, листя, поліетилен тощо) і важкі великі домішки, розмір яких співвідносний з радіальним розміром кільцевого зазору. Найближчим до запропонованого рішення з технічної суті конструкції та досягаємому ефекту є самоочисний фільтр, який містить циліндричний корпус, розташований у корпусі з кільцевим зазором фільтроелемент, вхідний, вихідний й дренажні патрубки, встановлений на вході ежектор і циркуляційний трубопровід, один кінець якого з'єднано з порожниною пониженого тиску ежектора, а другий кінець з'єднано з дренажним патрубком. Дренажний патрубок виконано у вигляді з'єднувального і зливного патрубку і розташованої між ними камери охолодження, до верхньої частини корпусу, якого приєднано циркуляційний трубопровід і з'єднувальний патрубок, а до нижньої його частини - зливний патрубок (Пат. UA №48715А, Кл. 7 В 01 D 29/00, 2004). У цьому винаході дренажний патрубок, виконаний у вигляді з'єднувального, зливного патрубків, циркуляційного трубопроводу і який містить камеру осаду, виконує завдання тільки виведення з фільтра важких великих часточок механічних домішок, а менші важкі й усі легкі домішки перебувають в обертанні. Тому всі вказані вище недоліки відповідників притаманні й цьому прототипові, тобто низька працездатність із-за значних витрат рідини. Технічним завданням цього рішення є вдосконалення конструкції гідродинамічного саморегенерувального фільтру двостадійного очищення рідини, в якому завдяки особливостям конструкції корпусу, наявності самоочищувального додаткового фільтра передочищення вхідного потоку, гідроциклонів доочищення забрудненої рідини, яка йде на змивання шламу з фільтроелемента тонкого очищення, ежектора, вбудованого в патрубок відведення фільтрату, розташування фільтроелемента з ексцентриситетом по відношенню до вісі корпусу і засувів, що регулюють у розрахованому автоматичному режимі потоки скидання шламу, досягається висока тонкість очищення фільтрату, при будь-якій вихідній забрудненості початкової рідини, зменшується об'єм скидуваної рідини зі шламом, підвищується продуктивність, його надійність і працездатність, якість його регенерації. Виконання поставленого завдання здійснюється за 4 рахунок того, що гідродинамічний саморегенрувальний фільтр, що містить горизонтальний корпус, дренажний канал, розташований у нижній частині корпусу, циліндричний фільтроелемент тонкого очищення, торцеві кришки, патрубки для подавання забрудненої рідини, відведення фільтрату й зливання шламу, згідно з пропозицією, зверху над корпусом основного фільтра розташовано додатковий самоочищувальний фільтр передочищення вхідного потоку від легких і великих важких домішок, з'єднаний поздовжнім каналом по довжині корпусу з основним фільтром, частина потоку забрудненої рідини після передочищення, яка йде на змиття шламу з поверхні фільтроелемента тонкого очищення, збагачена шламом, потрапляє до дренажного каналу, потім трубопроводом подається на гідроциклони для доочищення на фільтрат і згущений шлам. При цьому фільтрат з гідроциклонів через ежектор, вбудований у канал відведення фільтрату, потрапляє у загальний потік фільтрату основного фільтра, а шлам - до трубопроводу зливання шламу. Гідроциклони за витратою й тонкості очищення фільтрату обираються так, аби забезпечити рівнозначну тонкість очищення з фільтром основного потоку. Окрім того, трубопроводи скидання шламу обладнані засувами, що регулюють у розрахованому режимі потоки скидання шламу, а фільтроелемент тонкого очищення розташовано з ексцентриситетами уздовж вісі корпусу, утворюючи у поперечному січенні канал звуження, що забезпечується постійністю розрахованої, відносної до фільтроелемента, складової швидкості потоку ефективного змиття шламу. Фільтроелемент виконаний у вигляді пористого циліндра з порожниною всередині. Сукупно це дозволяє збільшити тонкість і ступінь очищення фільтрату за будь-якої початкової забрудненості вихідної рідини, знизити об'єм скидуваної рідини зі шламом, підвищити працездатність, надійність і продуктивність фільтра, а також якість його регенерації. На Фіг. 1 показано один з варіантів запропонованого саморегенерувального фільтра двостадійного очищення рідини, вигляд збоку. На Фіг. 2 - саморегенерувальний фільтр двостадійного очищення рідини, вигляд за стрілкою А. Саморегенерувальний фільтр двостадійного очищення рідини складається з основного фільтра 1 і додаткового фільтра передочищення 2, з'єднаних поздовжнім каналом 3. Корпуси фільтрів з торців обрамлені фланцями 4 і 5, а глухий торець корпусу основного фільтра закрито кришкою 6. Всередині корпусу основного фільтра 1 з ексцентриситетом розташовано фільтроелемент 7, утворюючи у вер хній частині найбільший зазор 8, який звужується у бік дренажного каналу 9 з трубопроводами 10. На кронштейнах 11 закріплені гідроциклони 12, які мають вхідні патрубки 13, вихідні патрубки зливання 14 і патрубки 15 скидання шламу (піски).На патрубках встановлені засуви регулювання 16, 17 і 18, у патрубок відведення фільтрату 19 вбудовано ежектор 20, через який у загальний потік фільтрату з основного фільтру трубопроводами 21 відводиться фільтрат з гідроциклонів 12, у фільтрі передочищення розташовано фільтроелемент 22 з кільцевим зазором, всередину якого, 5 38943 через вхідний патрубок 23, подається забруднений потік для передочищення. Скидання шламу після передочищення відбувається через патрубок 24. Фільтр змонтовано на 4-х опорах 25. Зливання рідини з фільтра відбувається через крани 26. Реле контролю протікання рідини і блок системи автоматичного регулювання на малюнках не показано, тому що вони можуть встановлюватися поза фільтром. Саморегенерувальний фільтр двостадійного очищення рідини працює так. Вихідна забруднена рідина через вхідний патрубок 23 під тиском потрапляє в додатковий фільтр предочищення, а потім всередину фільтроелемента 22, призначеного для уловлювання легких домішок і важких великих часток, розмір яких більше третини мінімального розміру зазора між фільтроелементом 7 і корпусом основного фільтра 1. Рідина, яка пройшла через фільтроелемент передочищення 22 разом з часточками менших розмірів, через з'єднувальний канал 3 подається до корпусу основного фільтра 1, де вона поділяється на два потоки й рухається поверхнею фільтроелемента 7. Фільтроелемент 7, який виконаний у вигляді пористого порожнистого циліндра з ексценриситетом утворює канал звуження, який забезпечує задані витрати потоку змивання, ефективне винесення шламу з облікованої поверхні фільтроелемента. Потік збагачений шламом, що змивається, потрапляє до дренажного каналу, а потім трубопроводами на гідроциклони доочищення, де він розподіляється на фільтрат і згущений шлам. Фільтрат з гідроциклонів через ежектор, який вбудований у канал відведення фільтрату, потрапляє до загального потоку фільтрату. 6 При цьому більша частина рідини, потрапляючи через перфорацію фільтроелемента, а потім через вихідний патрубок відведення фільтра 19 і вбудований ежектор 20, подається споживачеві. Менша частина рідини (10%-20% від загального об'єму) разом з наявними в ній частками і часточками, що змиваються з поверхні фільтроелемента 7 потрапляє до дренажного каналу 9, а потім трубопроводами 10 до гідроциклонів 12, де вона під дією відцентрових сил розподіляється на потік фільтрату і на згущений шламовий потік. При цьому фільтрат трубопроводами 14 і 21 через ежектор 20 потрапляє до основного потоку фільтрату, а шламовий потік - на скидання до відстійника чи до утилізації. Шлам, який утворюється внаслідок передочищення, частиною рідини періодично скидається з фільтра також до відстійника чи до утилізації. Перевагою пропонованого гідрономічного саморегульованого фільтра двостадійного очищення є його компактність і надійність конструкції, висока ефективність і тонкість очищення за будь-якої забрудненості вихідної рідини (разом з легкими і важкими великими домішками), рівномірний розподіл гідравлічного навантаження і навантаження бруду, скорочення власної витрати рідини на саморегенерацію фільтра в цілому, а також досягнення високої продуктивності та значного зниження енерговитрат на очищення вихідної рідини. Таким чином, запропоновані відмінні риси разом з відомими дозволяють підвищити ефективність очищення і загальну продуктивність по фільтрату саморегенерувального фільтра двостадійного очищення рідини. 7 Комп’ютерна в ерстка Д. Шев ерун 38943 8 Підписне Тираж 28 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601