Фільтр гідродинамічний прямоточний

Реферат: Винахід належить до засобів очищення рідини від твердих частинок (механічних домішок) і може бути використаний у системах підготовки води машинобудівної, хімічної, гірничої, металургійної, нафтопереробної та інших галузях промисловості, а також у системах водопостачання комунального господарства. В запропонованому фільтрі гідродинамічному прямоточному завдяки новій конструкції фільтроелемента і уловлювача шламу забезпечено зниження гідравлічного опору фільтра і значне скорочення зливу рідини (до 1-2% замість 10-20 % від загального потоку), пропорційно зменшено обсяг промислових відходів та площу пов'язаних з ними шламових відстійників при одночасному підвищенні ефективності очищення, що дозволяє спростити конструкцію, зменшити габаритні розміри корпусу, знизити вартість виготовлення і витрати при експлуатації фільтра. UA 102141 C2 (12) UA 102141 C2 UA 102141 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до засобів очищення рідини від твердих частинок (механічних домішок) і може бути використано у системах підготовки води машинобудівної, хімічної, гірничої, металургійної, нафтопереробної та інших галузях промисловості, а також у системах водопостачання комунального господарства. Відомий гідродинамічний фільтр, який містить корпус з підвідним і відвідним патрубками, розташований між їх торцями фільтроелемент, а також уловлювач шламу у вигляді бункеранакопичувача. Порожнина між корпусом фільтра і поверхнею фільтроелемента звужується по ходу потоку рідини [А.С. СССР № 869792 В01D 27/12, опубл. 07.10.81]. Відомий гідродинамічний фільтр, який містить циліндричний корпус з підвідним і відвідним патрубками і розташований між ними фільтроелемент. Фільтр має уловлювач шламу, який закінчується патрубком-дроселем для випуску забруднень, а між корпусом і поверхнею фільтроелемента встановлено еластичну оболонку, при цьому порожнина між нею і фільтроелементом звужується по ходу потоку рідини [А.С. СССР № 1041127 А, В01D 27/12, опубл. 15.09.83]. Крім того, відомий гідродинамічний фільтр, який складається з корпусу з підвідним і відвідним патрубками і встановлений в корпусі фільтроелемент у вигляді зрізаного конуса, а також має уловлювач шламу у вигляді замкнутої системи порожнин для збору і зливу забруднень. [А.С. СССР № 929157 В01D 27/12, опубл. 23.05.82]. Недоліками цих гідродинамічних фільтрів є складний зворотний рух рідини, що підвищує гідравлічний опір фільтра, знижує його пропускну здатність, зменшує якість очищення, ускладнює його конструкцію і збільшує габарити. Крім того, уловлювач шламу виконано у вигляді бункера, який має великий об'єм, а злив рідини досягає 10-20 % від загального потоку фільтрованої рідини. Найбільш близьким по технічній суті і ефективності є гідродинамічний фільтр, який містить корпус з підвідним і відвідним патрубками, розташований в корпусі фільтроелемент, а також бункер для прийому осаджених домішок і відвідної дросельної трубки для зливу рідини у ванну або для подальшої регенерації [А.С. СССР № 869103 В01D 27/10. опубл. 15.03.84]. Основними недоліками цього гідродинамічного фільтра є складний зворотний рух рідини, що підвищує гідравлічний опір фільтра, знижує його пропускну здатність, зменшує якість очищення, ускладнює конструкцію і збільшує габарити, при цьому значно зростає вартість очистки. При відділенні шламу в злив через дросельну трубку скидається значний обсяг рідини з-за великої площі кільцевого зазору між корпусом і кінцем фільтроелемента. Крім того, уловлювач шламу представлено у вигляді бункера-накопичувача, має великі габаритні розміри, потоки шламу створюють зони завихрення і ускладнюють його осідання, що помітно знижує ефективність очищення. В основу винаходу поставлено задачу розробити гідродинамічний фільтр, в якому, завдяки створенню прямоточного руху рідини, а також нової конструкції уловлювача шламу, слід забезпечити зниження гідравлічного опору, зменшення зливу рідини, підвищення ефективності очищення, спрощення конструкції, зменшення розмірів, зниження вартості виготовлення й експлуатації фільтра. Ця технічна задача вирішується тим, що фільтр гідродинамічний прямоточний ФГДП-3, який містить корпус з підвідним і відвідним отворами, розташований співвісно з ним фільтроелемент на каркасі з обтічником та уловлювачем шламу, згідно з винаходом, забезпечено шламовим патрубком, співвісно встановленим між корпусом та фільтроелементом, причому на верхній частині шламового патрубка виконано ежектори і з зовнішньої сторони над ними з зазором встановлено допоміжний фільтроелемент. Доцільно фільтр гідродинамічний прямоточний ФГДП-3 забезпечити зливним отвором, розташованим біля дна уловлювача шламу і закритим пробкою. Доцільно каркас фільтроелемента виконати з бактерицидним покриттям (наприклад, срібним). Технічна суть та принцип дії запропонованого фільтра гідродинамічного прямоточного ФГДП-3 пояснюється кресленням, загальний вигляд. Фільтр гідродинамічний прямоточний ФГДП-3 складається з корпусу 1 з отворами під підвідний 2 в штуцері 3 та відвідний 4 патрубки. В корпусі 1 співвісно розміщено на каркасі фільтроелемент 5, усередині якого встановлено обтічник 6. Фільтроелемент 5 з одного кінця закріплено на обтічнику 6, а з другого - на внутрішньому виступі корпусу 1. Між фільтроелементом 5 і внутрішньою поверхнею корпусу 1 співвісно встановлено шламовий патрубок 7, виконаний у формі зрізаного конуса і закріплений на штуцері 3. На кінці шламового патрубка 7 з зовнішньої сторони встановлено з зазором допоміжний фільтроелемент 8, під яким виконані ежектори 9, що з'єднують вхідну порожнину фільтра через допоміжний 1 UA 102141 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 фільтроелемент 8 з уловлювачем шламу 7, розташованим уздовж внутрішньої поверхні корпусу 1. Вхідна порожнина 10 між шламовим патрубком 7 та зовнішньою поверхнею фільтроелемента 5 звужується по ходу рідини. Між внутрішньою поверхнею корпусу 1 та шламовим патрубком 7 знаходиться уловлювач шламу 11, з'єднаний з вхідною порожниною 10 каналом 12. В корпусі 1 біля дна уловлювача шламу 11 виконано отвір з пробкою 12 для видалення шламу. Фільтр гідродинамічний прямоточний ФГДП-3 працює таким чином. Рідина, що підлягає очищенню, через отвір в підвідному патрубку 2 навколо обтічника 6 прямує у вхідну порожнину 10, проходить крізь фільтроелемент 5, який її очищує від забруднень, і виходить в очищеному стані у відвідний патрубок 4. Невідфільтрований потік рідини з механічними частинками (потік шламу), рухаючись уздовж фільтроелемента 5, змиває частинки забруднень із його поверхні і, проходячи через канал 12, надходить у порожнину уловлювача шламу 11. Проходячи вздовж допоміжного фільтроелемента 8 рідина відокремлюється від шламу і потрапляє в очищеному стані через ежектор 9 в основний потік. Шлам під дією гравітації випадає на дно уловлювача шламу 11. При цьому відбувається безперервна циркуляція очищеного шламового потоку: вздовж верхньої частини шламового патрубка 7 через канал 12 під допоміжний фільтроелемент 8 і через ежектор 9. Це забезпечує, кероване надходження всіх забруднень в уловлювач шламу 11. При цьому частинки забруднення осідають в уловлювачі шламу 11, де вони поступово ущільнюються, а потім, після накопичення, періодично видаляються після відкриття пробкою 13 через зливний отвір, розташований біля дна уловлювача шламу 11. Уловлювач шламу 11 запропонованої конструкції дозволяє значно скоротити злив рідини (до 1-2 % замість 10-20 % від загального потоку), пропорційно зменшити обсяг промислових відходів та площу пов'язаних з ними шламових відстійників при одночасному підвищенні ефективності очищення, спрощення конструкції фільтра, зменшенні його розмірів, що в цілому веде до зниження вартості виготовлення й експлуатації фільтра. Те, що фільтр забезпечено шламовим патрубком 7, встановленим між корпусом 1 і фільтроелементом 5, дозволяє здійснити умови найбільш ефективної гідродинамічної очистки рідини, створити порожнину, - уловлювача шламу 11, - достатнього об'єму, а також спрямувати залишки потоку рідини після основної фільтрації під допоміжний фільтроелемент 8 у вигляді керованої безперервної циркуляції за допомогою ежекторів 9. Тим самим досягається відділення потоку шламу від основного потоку рідини, що підвищує ефективність фільтрації, забезпечує гідродинамічну очистку при одночасному виконанні умов прямоточного руху рідини і мінімального гідравлічного опору фільтра. Те, що на шламовому патрубку 7 виконані ежектори 9, дозволяє створити постійну циркуляцію потоку шламу вздовж верхньої частини поверхні шламового патрубка 7 і забезпечити надходження забруднень в уловлювач шламу 11, що обумовлює високу працездатність уловлювача шламу 11 і ефективне відділення забруднень від шламового потоку. Те, що фільтр забезпечено зливним отвором, розташованим біля дна уловлювача шламу 11 з пробкою 13, дозволяє повністю видалити шлам і забезпечити подальшу ефективну роботу фільтра. Наявність бактерицидного покриття на каркасі фільтроелемента 5 забезпечує усунення хвороботворних бактерій і поліпшення якості питної води при використанні фільтра в комунальному водопостачанні. Таким чином, можна вважати, поставлену задачу по створенню високоефективного фільтра з прямоточним рухом рідини дозволяє істотно зменшити непродуктивний технологічний злив рідини, підвищити ефективність її очищення при мінімальному гідравлічному опорі, спростити конструкцію і зменшити габаритні розміри корпусу, що призведе до зниження вартості виготовлення і витрат при експлуатації фільтра. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 1. Фільтр гідродинамічний прямоточний, який містить корпус з підвідним і відвідним отворами, розташований співвісно з ним фільтроелемент на каркасі з обтічником та уловлювач шламу, який відрізняється тим, що додатково містить шламовий патрубок, співвісно встановлений між корпусом та фільтроелементом, при цьому на верхній частині шламового патрубка виконано ежектори та з зовнішньої сторони над ними з зазором встановлено допоміжний фільтроелемент. 2 UA 102141 C2 2. Фільтр гідродинамічний прямоточний за п. 1, який відрізняється тим, що його забезпечено зливним отвором з пробкою, розташованим біля дна уловлювача шламу. 3. Фільтр гідродинамічний прямоточний за п. 1, який відрізняється тим, що каркас фільтроелемента виконано з бактерицидним покриттям. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3