Фильтр для очистки жидкости

Фильтр для очистки жидкости

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ , содержащий корпус, разделенный перегородкой на верхнюю камеру для сбора фильтрата с отводящим патрубком в ее верхней части и нижнюю камеру с зернистой фильтрующей загрузкой , перепускную трубу, присоединенную к перегородке снизу, гидравлический затвор, сифонный трубопровод , конец восходящей ветки которого присоединен к перегородке сверху , а конец нисходящей ветви 1 азмещен в гидравлическом затворе, распределительньй элемент, расположенный в верхней части сифонного трубопровода и сообщающийся посредством разрежающей трубки с верхней камерой, а посредством сливной трубки - с гидрозатвором , и патрубки для подачи исходной и отвода промывной жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем сокращения времени зарядки сифонного трубопровода, гидравлический затвор выполнен в виде емкости, разделенной вертикальной перегородкой на основную секцию, заполненную жидкостью, и вспомогательную, и поплавка с уплотняющим элементом, рас положенного в основной секции, при этом нисходящая ветвь сифонного труСО С бопровода расположена-в гидравлическом затворе с возможностью контактирования с уплотняющим элементом, патрубок для отвода промывной жидкости S присоединен к стенке вспомогательной секции,а патрубок для подачи исходной жидкости - к нижней части распределительного элемента. 2.Фильтр поп.1,отличающ и и с я тем, что поплавок выполнен в виде стакана с уплотняющим элемеи том на дне и сообщен через отверстие в нижней части посредством гибкого шланга с отверстием в нижней части вертикальной перегородки. 3.Фильтр по п.V, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, он снабжен сетчатой перегородкой в виде перевернутого конуса, установленного над загрузкой .

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А1 (б)) 4 В 01 0 23/26 ф у. 13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и s4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3804282/29-26 (22) 23.10.84 (46) 23.10.86. Бюл. Ф 39 (7i) Всесоюзный ордена Трудового

Красного Знамени научно-исследовательский институт водоснабжения, канализации, гидротехнических сооружений и инженерной гидрогеологии и

Государственный ордена Трудового

Красного Знамени проектный институт

"Союзводоканалпроект" (72) В.С.Пономаренко, Е.Н.Жиров, В.Г.Андрюшин и В.А.Гладков (53) 66.067.322 (088 ° 8) (56} Лейбовский Т. Фильтры в системах водоочистки. М., 1972, с.27.

Оводов В.С. Сельскохозяйственное водоснабжение. М., Колос, 1984,с.267.

Авторское свидетельство СССР 9

1217452, кл. В 01 D 23/24, 1983.

Дегремон. Технические записки по проблемам воды. Перев. с англ. Под ред. Т.А.Карюхиной и И.А.Чурбановой.

Стройиздат, 1983, т.1, с.300 (54)(57) 1. ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ, содержащий корпус, разделенный перегородкой на верхнюю камеру для сбора фильтрата с отводящим патрубком в ее верхней части и нижнюю камеру с зернистой фильтрующей загрузкой, перепускную трубу, присоединенную к перегородке снизу, гидравлический затвор, сифонный трубопровод, конец восходящей ветки которого присоединен к перегородке сверху, а конец нисходящей ветви размещен в гидравлическом затворе, распределительный элемент, расположенный в

:верхней части сифонного трубопровода и сообщающийся посредством разрежающей трубки с верхней камерой, а пос редством сливной трубки — с гидрозатвором, и патрубки для подачи исходной и отвода промывной жидкости, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности путем сокращения времени зарядки сифонного трубопровода, гидравлический затвор выполнен в виде емкости, разделенной вертикальной перегородкой на основную секцию, заполненную жидкостью, и вспомогательную, и поплавка с уплотняющим элементом, рас. положенного в основной секции, при этом нисходящая ветвь сифонного трубопровода расположена в гидравлическом затворе с возможностью контакти- С рования с уплотняющим элементом, пат4 рубок для отвода промывной жидкости Я присоединен к стенке вспомогательной секции, а патрубок для подачи исходной жидкости — к нижней части распределительного элемента.

2. Фильтр по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что поплавок выполнен в виде стакана с уплотняющим элементом на дне и сообщен череэ отверстие в нижней части посредством гибкого шланга с отверстием в нижней части вертикальной перегородки.

3. Фильтр по п.l,, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыше-,фЬ ния надежности в работе, он снабжен сетчатой перегородкой в виде перевернутого конуса, установленного над загрузкой.

1264962

Изобретение относится к. фильтрб = ванию, а именно к жидкостным фильтрам, предназначенным для осветления охлаждающей воды в. системах оборотного водоснабжения, для доочистки сточных вод от механических примесей, а также в сельскохозяйственном водоснабжении и может быть использовано, в частности, в условиях дефицита трудовых ресурсов.

Цель изобретения — повышение производительности путем сокращения времени зарядки сифонного трубопровода и повышение надежности в работе.

На фиг. 1 схематически показан фильтр для очистки жидкости, вертикальный разрез, в режиме фильтрации; на фиг.2 — то же, в режиме промывки.

Фильтр для очистки жидкости содержит (фиг. 1) корпус 1, разделенный перегородкой 2 на верхнюю камеру 3 для сбора фильтрата с оводящим патрубком

4 в ее верхней части и нижнюю камеру

5 с зернистой фильтруощей загрузкой

6, перепускное устройство 7 в виде вертикальной трубы, подсоединенное при помощи патрубков 8 к перегородке

2 снизу, гидравлический затвор 9, сифонный трубопровод 10, конец восходящей ветви 11 которого подсоединен к перегородке 2 сверху, а нисходящей ветвью 12 опущен под уровень воды 13 в гидравлический затвор 9, распределительный элемент 14, расположенный в верхней части сифонного трубопро-. вода 10 на стыке между его восходящей ветвью 11 и нисходящей ветвью 12 и сообщающийся при помощи разряжающей трубки 15 с верхней камерой 3 и при помощи сливной трубки 16 — с гндрав лическим затвором 9. Распределительный элемент 14 выполнен герметичным.

К нижней его части подключен патрубок 17 для подачи исходной жидкости, .восходящая 11 и нисходящая 12 ветви сифонного трубопровода 10, а к его верхней части подключены разряжающая

15 и сливная 16 трубки. При этом нисходящая ветвь 12 вмонтирована в расйрбделительный элемент 14 по типу

"труба в трубе" так, что ее верхний торец 1,8 расположен выше подключения патрубка 17.

Гидравлический затвор 9 выполнен в виде двух открытых цилиндров 19 н

20 с днищами 21 и 22, установленных с зазором так, что обращенные одна к другой нх боковые поверхности 23 и 24 образуют кольцевой лоток 25, Б

10 разделенный вертикальной перегородкой 26 с отверстием 27 в нижней части на основную секцию 28, заполненную водой, и вспомогательную секцию

29, которая снабжена трубой 30 для отвода промывной жидкости. Высоту перегородки 26 принимают меньшей глубины цилиндра 19. Внутренний цилиндр

20 расположен в основной секции 28 с возможностью перемещения в вертикальной плоскости. Высота его перемещения ограничена сверху торцом 31 нисходящей ветви 12 сифона 10, а снизу— днищем 21 наружного цилиндра 19.Внутренний цилиндр 20 сообщен сверху чеf рез сливную трубку 16 и нисходящую ветвь 12, плотно опертую торцом 31 о его днище 22, с распределительным элементом 14, а снизу через отверс2О тие 27 в перегородке 26 — с вспомогательной секцией 29. Отверстие 27 соединено с внутренним цилиндром 20 с помощью гибкого шланга 32.

Нижняя камера 5 снабжена сетчатой перегородкой 33, выполненной в виде полого конуса, размещенного вершиной

34 вниз в пространстве 35 между перегородкой 2 и поверхностью 36 зернистой загрузки 6. Размер ячеек сетки 33 принимают меньшим диаметра зерен фильтрующей загрузкй 6.

Внутренний цилиндр 20 размещен коаксиально нисходящей ветви 12 сис фонного трубопровода 10 и его днище

22 с внутреннеи стороны снабжеио уплотняющим элементом 37.

В конструкции фильтра предусмотрено дренажное устройство 38, патрубки для опоржнения 39 и для удаления зернистой загрузки 40, и люк 4 1 для профилактического осмотра внутренних элементов фильтра.

Фильтр для очистки жидкости работает следующим образом.

Исходная жидкость с загрязнениями непрерывно по патрубку 17 поступает в распределительный элемент 14, из которого по восходящей ветви 11 софонного трубопровода 10 попадает в нижнюю камеру 5. При этом уровень жидкости в распределительном элементе

14 устанавливается несколько выше уровня расположения патрубка 4, но ниже торца 18 нисходящей ветви 12 сифона 10. При движении жидкости в камере 5 сверху вниз из нее сначала задерживаются на выравнивающей сетке 33 крупные механические примеси, которые сползают по конусообразной поверхнос1264962 тн к вершине 34, а оставшиеся в жидкости взвешенные частицы, размеры которых меньше сечения ячеек сетки, поступают в зернистую загрузку 6. По мере движения жидкости сверху вниз в толще зернистой загрузки она постепенно очищается о- загрязнений и поступает в дренажное устройство 38, через которое по перепускному устройству 7 поднимается вверх к патрубкам 8 и по 10 ним направляется в верхнюю камеру, 3, где накапливается до уровня расположения патрубка 4. Достигнув этого уровня, жидкость по патрубку 4 отводится потребителю. <5

В процессе фильтрования жидкости зернистая загрузка постепенно загрязняется. В результате уменьшается скорость фильтрации, а соответственно, и производительность фильтра и возрастают потери напора в нем. Поскольку пропускная способность фильтра уменьшается, то уровень исходной жидкости в распределительном элементе 14 повышается (уровень фильтрованной 5 жидкости в камере 3 остается неизменным) й, достигнув торца 18, она переливается в нисходящую ветвь 12 сифона

10 и практически мгновенно заполняет ее, поскольку нижний торец 31 этой ветви плотно закрыт уплотняющим эле-. ментом 37 за счет архимедовой силы, действующей на днище 22 внутреннего цилиндра 20, погруженного в воду, залитую в основную секцию 28 наружного цилиндра 19.

Заполнив нисходящую ветвь 12 сифона, жидкость, в соответствии с ростом потерь напора в зернистой загрузке, поднимается одновременно и по раэря40 жающей трубке 15 и по сливной трубке

16 вверх и достигает верхнего участка этих трубок. Величина превышения верхнего участка сливной трубки 16 над уровнем жидкости в камере 3 соответствует заданной потере напора в зер45 нистой загрузке, принимаемой порядка

29,4 МПа.

Промывка осуществляется без вмешательства человека и использования каких-либо приборов и арматуры сле50 дующим образом (фиг.2).

При достижении заданной потери напора исходная жидкость переливается по сливноч трубке 16 во внутренний цилийдр 20. По мере заполнения этого 55 цилиндра жидкостью величина архимедовой силы, действующей на днище 22, постепенно ослабевает и он погружается в воду, содержащуюся в наружном цилиндре 19 основной секции 28. При этом уплотняющий элемент 37 .отходит от торца 3 1 трубы 12, открывая выход жидкости иэ сифонного трубопровода 10.

Она немедленно с большой. скоростью устремляется во внутренний цилиндр 20, затем переливается через перегородку

26 во вспомогательную секцию 29 и из нее по трубе 30 отводится в накопитель грязной воды или в голову очистных сооружений (не показано).

В момент начала движения промывной жидкости движение исходной жидкости по трубопроводу 10 в зернистую загрузку 6 прекращается и она вместе с промывной жидкостью направляется во внутренний цилиндр 20 гидравлического затвора 9, поскольку сопротивление ее движению по линии 19-20-29-30 значительно меньше, чем по линии !133-6-7-8-3-4 (фиг.2).

Сифонный трубопровод 10 начинает работать под давлением, равным разности уровней жидкости в камере 3 и в основной секции 28. При этом о всей длине сифона 10 и под перегородкой 2 образуется разряжение, максимальное значение которого не превышает О, 1 МПа, за счет чего давление в камере 5 снижается и очищенная жидкость из камеры 3 обратным потоком по патрубкам 8 и перепускному устройству 7 устремляется в дренажное устройство 38 и снизу вверх поступает в зернистую загрузку 6, взрыхляет ее и отмывает от загрязнений.

При этом наиболее благоприятным условием для эффективной отмывки saгрузки от загрязнений и предотвращения выноса ее зерен с промывной водой является равномерное распределение

"коростн движения промывной жидкости по поперечному сечению корпуса. Отсутствие перегородки 33 в корпусе фильтра, приводит к тому, что иэ центральной части корпуса, где имеет место пиковое значение скорости, с промывной жидкостью выносится в сифонный трубопровод зерна зернистой загрузки, а у стенок корпуса 1 образовываются застойные зоны, в которых зернистая загрузка практически не отмывается от загрязнений. Это снижает производи гельность фильтра и усложняет его экплуатацию.

В предлагаемом фильтре поток проиявной жидкости с взвешенным в ней зернами зернистой загрузки 6 при двиС977 ж 77

Асг 7

BHHHIIH Заказ 5603/6 Тираж 663

Подписное

Произв.-полиг17. пр-тие, r. УжгороД, ул. Проектная, 4

Ф 12649 женин снизу вверх отражается от конусообразной поверхности перегородки

23 и часть этого потока направляется от центра корпуса 1 к его стенкам, чем устраняется пиковое значение ско5 рости и ее эпюра становится более равномерной. За счет равномерного распределения потока промывной жид.кости по сечению корпуса повышается качество регенерации зернистой эа- 1р грузки и предотвращается ее вынос в сифонный трубопровод, что в конечном итоге приводит к повышению производительности фильтра.

Далее жидкость с загрязнениями проходит через перегородку 33, отмывает ее ячейки от загрязнений и увлекает собой осевшие в вершийе 34 крупные механические примеси и по восходящей ветви 11 поступает в распределительный элемент 14, из которого по нисходящей ветви 12 сифона

10 сбрасывается во внутренний цилиндр 20 гидравлического затвора 9.

Промывка прекращается при понижении 15 уровня жидкости в камере 3 до уровня подключения к ней разряжающей трубки

15. По ней немедленно подсасывается воздух в распределительный элемент

14 и поток жидкости, протекающей по.

62

4 сифонному трубопроводу 10, разрывается. При этом исходная жидкость начинает поступать по трубе 11 в камеру 5 и фильтроцикл повторяется.

Одновременно с началом поступления исходной жидкости в зернистую загрузку жидкость из внутреннего цилиндра 20 сливается по гибкому шлангу 32 во вспомогательную секцию

29 за счет разности уровней жидкости в этих емкостях. По мере вытекания жидкости внутренний цилиндр 20 всплывает под действием архимедовой силы и при полном его опорожнении плотно поджимается уплотняющим элементом 37 к торцу 3 1 нисходящей ветви 12 сифона 10, надежно закрывая ее выходное сечение. При этом основная секция 28 за счет герметичности при всех режимах работы фильтра остается заполненной водой.

Профилактический осмотр состояния внутренних элементов фильтра и загрузку фильтрующего материала осуществляют через люк 41, опорожнение— через патрубок 39, а выгрузку фильтруннцего материала — через патрубок 40 °