Фильтр для осветления жидкостей

Фильтр для осветления жидкостей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ФИЛЬТР ДЛЯ ОСВЕТЛЕНИИ ЖИДКОСТЕЙ , содержащий корпус с подводящими и отводящими патрубками, фильтрующую зернистую загрузку и вибропривод со штоком,к которому присоединена вибрирующая насадка, отличающийся тем, что, с целью 1 повышения производительности за счет повьш1ения качества регенерации, он снабжен размещенньм между штоком и виброприводом упругим элементом, выполненньм в виде двух дисков, соединенных один с другим наклонными пластинами, вибрирующая насадка выполнена в виде установленных на штоке втулок с прикрепленными по их окружности радиально пластинами, плоскость которых расположена под углом 30-60 к горизонтали, и отноше ние количества пластин на соседних втулках составляет 1,25:1. сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУбЛИН ((9) (I I) 4(зц В 01 D 29/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) .3646541/23-26 (22) 28.09.83 (46) 07.07.85 Бюл. Р 25 (72) В.П.Савченко, В.М.Иняшкин, А.М.Розен, В.И.Основин, Б.В.Мартынов, Е. Г;Дзекун, Г.И.Перминов и Б.В .Веселов (53) 66.067.322(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У .376104, кл. В 01 D 29/28, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

У 869791, кл. В 01 D 29/28, 1979. (54) (57) ФИЛЬТР ДЛЯ ОСВЕТЛЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ, содержащий корпус с подводящими и отводящими патрубкамн, фильтрующую зернистую загрузку и вибропривод со штоком,к которому присоединена вибрирующая насадка, о т л ич а ю шийся тем, что,. с целью . повышения производительности за счет повышения качества регенерации, он снабжен размещенныч между штоком и вибронриводом упругим элементом, вы- . полненным в виде двух дисков, соединенных один с другим наклонными пластинами, вибрирующая насадка вьг полнена в виде установленных на штоке втулок с прикрепленными по йх окружности радиально пластинами, плоскость которых расположена под углом 30-60 к горизонтали, и отношение количества пластин на соседних . втулках составляет 1,25:1.

Изобретение относится к фильтрам с сыпучими фильтрующими материалами и может быть использовано для осветления жидкостей от взвесей в химической и других отраслях промьппленчости, Известна конструкция фильтра для осветления природных и сточных вод, содержащего корпус, снабженный подводящими и отводящими патрубками, заполненный зернистым фильтрующим материалом, в котором для разрыхления фильтрующего материала используют вибрирующие перемешивающие элементы в нижней зоне корпуса $17.

Однако расположение вибрирующих элементов в первых по движению фильтруемой воды слоях фильтра (то есть в его нижней зоне) приводит к постепенному уплотнению верхнего слоя загрузки, а направление потока промывной воды снизу вверх череэ всю толщину фильтрующего материала вызывает необходимость интенсивной подачи промывной воды в пределах

4-5 л/с м Прохождение разрушенного и измельченного осадка через всю толщину фильтрующего материала требует увеличения времени регенерации, повышения расхода промывной водй и приво-ЗО дит к загрязнению верхних слоев фильтрующего материала частицами осадка. Указанные недостатки существенно понижают продолжительность фильтроцикла и, следовательно, произ-З5 водительность фильтра.

Наиболее близким к изобретению является фильтр для осветления жидкостей от взвесей, состоящий иэ корпуса, например, цилиндрической формы, в 40 полости которого установлена вибрирующая насадка, представляющая собой пакет вертикальных перекрещивающихся и горизонтальных пластин, посредством штока присоединенный к вибрационному 45 приводу. Корпус снабжен подводящими и отводящими патрубками, эластичной диафрагмой на вводе штока в полость корпуса и перфорированной перегородкой, на которой лежит слой сыпучего 50 материала I ) .

Достоинством укаэанного фильтра является относительное уменьшение расхода промывной воды и снижение времени регенерации. Однако этот фильтр обладает рядом недостатков.

Вертикальные колебания, сообщаемые штоку с перемешивающими пластинами, 67 г не обеспечивают интенсивносного раз.рыхления слоя и разрушения осадка по всему сечению фильтра. В результате образуются застойные зоны, из которых осадок не вымывается и таким образом не достигается полнота регенерации и снижается гряэеемкость фильтра.

Целью изобретения является повышение производительности фильтра за счет более полной регенерации и увеличения грязеемкости фильтрующего материала.

Поставленная цель достигается тем, что фильтр для осветления.жидкостей, содержащий корпус с подводящими и отводящими патрубками, фильтрующую зернистую загрузку и вибропривод со штоком, к которому присоединена вибрирующая насадка, снабжен размещенным между штоком и виброприводом упругим элементом, выполненным в виде двух дисков, соединенных один с другим .наклонными пластинами, вибрирующая насадка выполнена в виде установленных на штоке втулок с прикреплейными по их окружности радиально пластинами, плоскость которых расположена о под углом 30-60 к горизонтали и отношение количества пластин на соседних втулках составляет 1,25: 1.

На фиг. 1 изображен общий вид фильтра; на фиг. 2 — вибрационная насадка; на фиг, 3 — то же, вид сверху; на фиг. 4 — упругий элемент;на фиг.5то же, вид сверху.

Фильтр состоит иэ корпуса 1, на.— пример цилиндрической формы с коническим сужением к низу, в полости которого установлена .вибрирующая насадка 2. Вал 3 вибрирующей насадки через упругий элемент 4 соединен со штоком 5 вибрационного привода 6, установленного на амортизирующих пружинах 7. Корпус 1 снабжен подводящими 8 и отводящими 9 патрубками, патрубком 10 выгрузки фильтрующего, материала 11, герметизирующим элементом 12, например металлическим сильфоном, на вводе штока 5 в полость корпуса 1, дренажным устройством 13.

Насадка 2 состоит иэ набора втулок 14, к которым крепятся радиальные пластины или лопатки 15, соединенные ребрами жесткости 16. Упругий элемент

4 состоит из дисков 17, соединенных наклонными пластинами 18.

1131067

Фильтр работает периодически в режимах фильтрации и регенерации фильтрующего материала. В режиме фильтрации исходный раствор через патрубок 8 подается в полость корпу- 5 са 1, проходит через слой фильтрующего материала 11 и осветленный выводится через патрубок 9.

В режиме регенерации через патрубок 9 в полость корпуса 1 подается промывной раствор. Вибрационный привод 6 сообщает штоку 5 вертикально направленные колебания вдоль оси.

Упругий элемент 4 преобразует вертикальные колебания штока 5 в простран- 15 ственные винтовые колебания насадки 2. В результате этого зернистый фильтрующий материал разрыхляется, происходит отделение разрушенного осадка от фильтрующего материала и 10 подъем его. Промывной раствор, проходя через фильтрующий материал, ускоряет подъем разрушенного осадка и уносит его через патрубок 9.

При регенерации насадка вибрирует, 25 благодаря чему разрыхляется слой зернистого материала во всем его объеме, Цараметры вибрации, траектория движения и геометрические параметры элементов насадки подобраны таким обра- 30 зом, что происходит отделение разрушенного осадка от зерен фильтрующего материала и подъем его вверх. Заметного расширения слоя фильтрующего материала не наблюдается. В результате резкоЗ5 сокращается количество промывного раствора, время регенерации, улучшается полнота отмывки.

Для определения оптимальности углов наклона пластин и их качества бы-40 ли.проведены эксперименты, Эксперименты проводили на суспензии гидроокиси железа с концентрацией твердой фазы 1 г/л. 5 качестве фильтрующего слоя использовали метал-45 лический порошок иэ стали 12Х18Н10Т с размером частиц 0,2-0, 4 мм. Процесс фильтрации проводили при скорости 5 и /м ч и прекращали при достижении величины грязеемкости

2 кг на объем фильтрующей загрузки.

В табл. 1 представлены результаты экспериментов по определению влияния соотношения пластин на втулках вибрирующей насадки на эффективность у регенерации. Как видно из табл. 1, уменьшение количества пластин на последующих за первой втулках в отношении более 1,25:1 приводит к недостаточно интенсивному перемешиванию фильтрующего слоя при регенерации, что ухудшает качество и полноту регенерации, существенно понижает гряэеемкость фильтра, увеличивает время регенерации, сокращает продолжительность фильтроцикла. Такой же результате получен и для соотношения

1:1 однако при этом увеличивается металлоемкость конструкции и потребляемая мощность.

Одновременно было замечено, что изменение угла наклона радиальных лопаток также оказывает влияние на продолжительность регенерации. Для предлагаемой колебательной системы фильтра наилучшим является диапазон изменения угла наклона радиальных лопаток в пределах 30-60 (см. табл. 2).

Исследование влияния угла наклона плоскости радиальных лопаток на время регенерации проводилось для набора втулок с соотношением количества лопатокi 1,25:1. При этом время регенерации соответствовало достижению эффективности регенерации не менее 95%.

Для определения влияния упругого элемента, преобразующего вертикальные колебания штока в пространственные винтовые колебания насадки, на время и полноту регенерации были выполнены эксперименты для набора втулок с соотношением количества лопаток

1,25:1 и углом наклона 455 с упругим элементом и без него. Данные, приведенные в табл. 3, свидетельствуют, что введение упругого элемента существенно влияет на время и полноту регенерации.

Сравнительные характеристики оптимального варианта предлагаемого фильтра и прототипа приведены в табл. 4.

Как видно иэ данных табл.4, проведение процесса осветления с использованием предлагаемого фильтра позволяет повысить эффективность регенерации по сравнению с прототипом на 15Х, а продолжительность фильтроцикла возрастает в два раза.

1131067

Таблица 1

Количествоо

Количество пластин на втулках, шт.

Время регенераQHH мин

Грязеемкость кг втулок, шт.

1,25:1

95

1,5:1

2:1

Таблица 2

Угол наклона плоскости лопаток, град 10

45 60 75

15 18 35

74

Таблица 4

Таблица 3

Фильтр

Время регенерации мин

Фильтр

Время регенерации, мин

Эффе ктивность регенерации, Ж

Предлагаемый

Известный

95.

Предлагаемый

Известный

20

80

25, 20, 16, 13, 10

25, 25, 25, 25, 25 25, 17, 11, 7, 5

25, 13, 7, 3

Время регенерации, мин

Эффек тивность регенераЖ

Соотношение пластина на ° втулках

1,9 15

1,9 15

1,4 22

1,0 30

Эффект. регенерации,Я

1131067

1131067

113)067

Корректор С. Черни

Редактор П. Горькова Техред О. Ващишнна

Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óìãîðoä, ул.Проектная, 4

Заказ 4511/5 Тирах 659

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5