Фильтрующее устройство

Фильтрующее устройство

Реферат

 

Изобретение предназначено для фильтрации. Фильтрующее устройство включает контейнер с впускным каналом для введения жидкости, подлежащей обработке, кольцеобразную многослойную предварительно заполненную фильтрующим материалом сборную конструкцию из решетчатых элементов, предусмотренную в контейнере и имеющую выпускной канал для обработанной жидкости. Сборная конструкция из решетчатых элементов включает три или более цилиндрических решетчатых элементов, имеющих различные диаметры и расположенных в контейнере коаксиально так, что их оси проходят вертикально в контейнере. Между соответствующими цилиндрическими решетчатыми элементами образуется кольцеобразный зазор. Каждый из кольцеобразных зазоров между цилиндрическими решетчатыми элементами заполнен одним из двух или более фильтрующих материалов, выполняющих различные фильтрующие фракции. Наружный цилиндрический решетчатый элемент сборной конструкции представляет собой цилиндрический решетчатый элемент с клиновидными колосниками, имеющий щель на наружной стороне элемента и отверстие, расширяющиеся радиально внутрь от щели решетчатого элемента. Предлагаемое устройство обеспечивает повышение эффективности фильтрации с уменьшением частоты выполнения операции промывки. 8 з.п. ф-лы, 19 ил.

Предпосылки изобретения Изобретение относится к фильтрующему устройству и более конкретно к фильтрующему устройству, используемому для тонкой фильтрации в состоянии, при котором оно погружено в жидкость, подлежащую обработке. Жидкость, подлежащая обработке, включает воду для разных целей использования, питьевую воду, речную воду, воду из бассейнов и различные другие жидкости.

В области фильтрующих устройств известно устройство, которое содержит многослойные фильтрующие материалы различных видов, предусмотренные в одном контейнере, с помощью которых жидкость, подлежащая обработке, подвергается различным фильтрующим операциям. Один пример такого фильтрующего устройства по предшествующему техническому уровню показан на фиг.19. В этом фильтрующем устройстве по предшествующему техническому уровню жидкость, подлежащую обработке, вводят в контейнер а через входное отверстие b, предусмотренное в верхней части контейнера а. Жидкость, подлежащая обработке, распределяется над верхним слоем d фильтрующего материала с помощью распределителей с. Верхний слой d фильтрующего материала состоит из крупных зерен антрацита, и загрязняющие примеси сравнительно большого диаметра в жидкости, подлежащей обработке, улавливаются слоем антрацита. После этого жидкость, подлежащая обработке, проходит вниз через нижний слой е фильтрующего материала, который состоит из мелких зерен граната, и загрязняющие примеси меньшего диаметра улавливаются слоем граната. Обработанная жидкость собирается с помощью коллекторной решетки f и выпускается из выходного отверстия g, предусмотренного в нижней части контейнера а.

Поскольку большая часть загрязняющих примесей в жидкости, подлежащей обработке, улавливается верхним слоем в этом фильтрующем устройстве по предшествующему техническому уровню, существует тенденция легкого засорения зерен антрацита верхнего слоя загрязняющими примесями, и поэтому необходимо частое промывание верхнего слоя в обратном направлении. Для этой цели сжатый воздух вдувают в верхний и нижний слои d и е через коллекторную решетку f для встряхивания зерен фильтрующего материала верхнего и нижнего слоев d и e и удаления загрязняющих примесей благодаря этому, а затем воду для промывки в обратном направлении нагнетают в верхний и нижний слои d и e через коллекторную решетку f для вымывания загрязняющих примесей. Это промывание в обратном направлении следует выполнять тщательно, поскольку в противном случае загрязняющие примеси, однажды удаленные с зерен антрацита, но оставшиеся в контейнере и невымытые из него, опустятся на поверхность верхнего слоя d и осядут на нем.

Другая проблема, связанная с этим фильтрующим устройством по предшествующему техническому уровню, заключается в том, что, поскольку диаметр фильтрующего материала верхнего слоя d обычно больше диаметра фильтрующего материала нижнего слоя е, то в том случае, если фильтрующий материал верхнего слоя d имеет ту же силу тяжести, что и фильтрующий материал нижнего слоя е, фильтрующий материал верхнего слоя, который имеет больший диаметр, оседает быстрее фильтрующего материала нижнего слоя е после встряхивания фильтрующих материалов, выполненного во время операции промывания в обратном направлении, и нежелательным результатом этого является то, что фильтрующий материал верхнего слоя d оседает под фильтрующим материалом нижнего слоя е. Для предотвращения возникновения такой ситуации в фильтрующем устройстве по предшествующему техническому уровню в верхнем слое d используют крупные зерна антрацита, которые имеют меньшую силу тяжести по сравнению с гранатом, а в нижнем слое е используют мелкие зерна граната. Таким образом, выбор фильтрующих материалов для верхнего и нижнего слоев ограничен силой тяжести фильтрующего материала.

Более существенным является то, что фильтрующее устройство по предшествующему техническому уровню имеет сравнительно небольшую эффективную площадь фильтрующей поверхности по сравнению с размером контейнера, в котором размещаются многослойные фильтрующие материалы.

Следовательно, задачей настоящего изобретения является разработка фильтрующего устройства, которое имеет большую эффективную площадь фильтрующей поверхности по сравнению с фильтрующим устройством по предшествующему техническому уровню.

Другой задачей изобретения является разработка фильтрующего устройства, обеспечивающего уменьшение количества загрязняющих примесей, оседающих на поверхности фильтрующего материала, и тем самым обеспечивающего уменьшение частоты выполнения операции промывания в обратном направлении.

Еще одной задачей изобретения является разработка фильтрующего устройства, обеспечивающего осуществление свободного выбора двух или более различных фильтрующих материалов, и при этом вес фильтрующих материалов, подлежащих выбору, не будет ограничиваться.

Другие задачи и признаки изобретения станут очевидными из последующего описания со ссылкой на сопровождающие чертежи.

Краткое описание изобретения Для достижения вышеуказанных задач изобретения разработано фильтрующее устройство, содержащее контейнер, имеющих впускной канал для введения жидкости, подлежащей обработке, кольцеобразную многослойную предварительно набитую сборную конструкцию из решетчатых элементов, предусмотренную в контейнере и имеющую выпускное отверстие для обработанной жидкости, причем сборная конструкция из решетчатых элементов содержит три или более цилиндрических решетчатых элементов, имеющих различные диаметры и расположенных в контейнере коаксиально так, что их оси проходят вертикально в контейнере, при этом между соответствующими соседними цилиндрическими решетчатыми элементами образуется кольцеобразный зазор, и два или более различных фильтрующих материалов, выполняющих фильтрующие функции, которые отличаются друг от друга, заполнят каждый из кольцеобразных зазоров между цилиндрическими решетчатыми элементами.

В соответствии с изобретением благодаря конструкции фильтрующего устройства, определенной в формуле изобретения, используется гораздо большая эффективная площадь фильтрующей поверхности по сравнению с фильтрующим устройством по предшествующему техническому уровню. Например, как более полно будет описано ниже, в случае использования контейнера, имеющего диаметр 2 м и высоту 2 м, можно получить эффективную площадь фильтрующей поверхности, более чем в десять раз превышающую эффективную площадь фильтрующей поверхности фильтрующего устройства по предшествующему техническому уровню.

Кроме того, поскольку сборная конструкция из решетчатых элементов расположена в контейнере вертикально, жидкость, подлежащая обработке, проходит через вертикально расположенные решетчатые поверхности цилиндрических решетчатых элементов. Это обеспечивает некоторой части загрязняющих примесей в жидкости, подлежащей обработке, падение на днище контейнера благодаря силе тяжести до того, как они попадут на цилиндрические решетчатые элементы, в результате чего количество загрязняющих примесей, захваченных фильтрующими материалами цилиндрических решетчатых элементов, уменьшается. В результате этого уменьшается частота операции промывания в обратном направлении, выполняемой для удаления захваченных загрязняющих примесей, по сравнению с фильтрующим устройством по предшествующему техническому уровню, при которой все загрязняющие примеси в жидкости, подлежащей обработке, улавливаются фильтрующими материалами, и, таким образом, может быть повышена производительность фильтрующего устройства. Загрязняющие примеси, которые осели на днище контейнера, можно периодически удалять путем открытия сливного отверстия, предусмотренного в днище контейнера.

Поскольку фильтрующие материалы предварительно набиты в цилиндрические решетчатые элементы кольцеобразной многослойной предварительно набитой сборной конструкции из решетчатых элементов в виде патрона, замена фильтрующих материалов новыми фильтрующими материалами может быть проведена просто путем замены всей сборной конструкции из решетчатых элементов, и подобная работа по замене будет значительно более легкой и займет значительно меньше времени, чем в случае фильтрующего устройства по предшествующему техническому уровню, в котором фильтрующие материалы должны быть заменены один слой за другим.

Поскольку два или более различных фильтрующих материалов отделены друг от друга цилиндрическими решетчатыми элементами, отсутствует вероятность смешивания различных фильтрующих материалов друг с другом во время операции обратного промывания. Следовательно, отсутствует характерная для фильтрующего устройства по предшествующему техническому уровню необходимость выбора фильтрующих материалов с различной силой тяжести для предотвращения повторного осаждения фильтрующих материалов в обратном порядке, и, таким образом, любые желательные фильтрующие материалы с любыми различными фильтрующими функциями можно свободно сочетать, не принимая во внимание специфический вес каждого фильтрующего материала. Это обеспечивает возможность использования комбинации фильтрующих материалов, которая позволяет достичь более эффективной фильтрации при пониженных затратах.

Кроме того, поскольку загрязняющие примеси, удаленные из фильтрующих материалов с помощью операции промывания в обратном направлении, будут полностью вымыты или упадут на днище контейнера благодаря силе тяжести и никогда не вернутся на поверхности фильтрующих материалов, эффективность операции промывания в обратном направлении будет повышена по сравнению с операцией промывания для фильтрующего устройства по предшествующему техническому уровню, при котором некоторые из загрязняющих примесей, удаленные из фильтрующих материалов, стремятся вернуться на поверхность фильтрующего материала в верхнем слое вследствие силы тяжести.

В одном варианте осуществления изобретения каждый из цилиндрических решетчатых элементов сборной конструкции из решетчатых элементов имеет закрытую часть цилиндрической стенки, проходящую от одного конца цилиндрического решетчатого элемента для образования кольцевой камеры между соответствующими соседними цилиндрическими решетчатыми элементами, причем кольцевая камера представляет собой продолжение кольцеобразного зазора между соседними цилиндрическими решетчатыми элементами, заполненного фильтрующим материалом, и сама она не заполнена фильтрующем материалом и обеспечивает возможность свободного перемещения фильтрующего материала вверх внутри кольцевой камеры во время промывания в обратном направлении.

В соответствии с данным вариантом осуществления изобретения фильтрующие материалы могут перемещаться вверх внутри кольцевых камер во время промывания в обратном направлении, в результате чего обеспечивается возможность переворачивания фильтрующих материалов, заполняющих все кольцеобразные зазоры между цилиндрическими решетчатыми элементами, во время промывания в обратном направлении, и тем самым это может способствовать удалению загрязняющих примесей из фильтрующих материалов.

В другом варианте осуществления изобретения в контейнере предусмотрено множество кольцеобразных многослойных сборных конструкций из решетчатых элементов, а выпускные каналы сборных конструкций из решетчатых элементов соединены общей выпускной трубой.

В еще одном варианте осуществления изобретения фильтрующее устройство содержит множество таких фильтрующих устройств, которые расположены параллельно, при этом впускные каналы для жидкости, подлежащей обработке, и общие выпускные трубы фильтрующих устройств соединены соответственно с общими соединительными трубами для образования модуля.

В еще одном варианте осуществления изобретения фильтрующее устройство содержит множество таких фильтрующих устройств, образующих модуль, причем общие соединительные трубы фильтрующих устройств дополнительно соединены соответственно с общими соединительными трубами для образования модуля большего размера.

В еще одном варианте осуществления изобретения самый внутренний решетчатый элемент сборной конструкции из решетчатых элементов имеет опорные стержни, проходящие в основном направлении решетчатого элемента и расположенные по окружности с заданным интервалом, и цилиндрический фильтрующий элемент, неподвижно закрепленный на наружной стороне опорных стержней, и фильтрующее устройство дополнительно содержит вибратор, включающий в себя вал, предусмотренный в центральной части решетчатого элемента и расположенный коаксиально с решетчатым элементом, по меньшей мере, одну пластинчатую пружину, которая одним своим концом прикреплена к валу, а другим концом упирается в часть каждого из опорных стержней, и приводное устройство для приведения во вращение, по меньшей мере, одного из элементов сборной конструкции из решетчатых элементов и вибратора.

В соответствии с данным вариантом осуществления изобретения при вращении, по меньшей мере, одного из элементов, сборной конструкции из решетчатых элементов и вибратора, один конец пластинчатой пружины последовательно упирается в каждый из расположенных цилиндрически опорных стержней и выходит из контакта с ним, и за счет удара пластинчатой пружины, упирающейся в опорные стержни, в каждом опорном стержне и в фильтрующем элементе, прикрепленном к нему, происходит небольшая вибрация. Суспендированные в виде порошка твердые частицы загрязняющих примесей в жидкости, подлежащей обработке, которые стремятся осесть на поверхности фильтрующего элемента по мере поступления жидкости в фильтрующий элемент, стряхиваются с поверхности фильтрующего элемента за счет этой вибрации, так что эти находящиеся во взвешенном состоянии твердые вещества удерживаются на расстоянии от поверхности фильтрующего элемента, в результате чего можно предотвратить засорение фильтрующего элемента. Следовательно, в фильтрующем устройстве можно предотвратить засорение фильтрующих элементов, при этом можно продолжать выполнять операцию фильтрации без остановки ее для промывания в обратном направлении.

В другом варианте осуществления изобретения самый наружный решетчатый элемент сборной конструкции из решетчатых элементов содержит опорные стержни, проходящие в аксиальном направлении решетчатого элемента и расположенные по окружности с заданным интервалом, и цилиндрический фильтрующий элемент, неподвижно прикрепленный к внутренней стороне опорных стержней, и фильтрующее устройство дополнительно содержит вибратор, включающий в себя раму, предусмотренную с наружной стороны решетчатого элемента, расположенную коаксиально с решетчатым элементом и проходящую в осевом направлении решетчатого элемента, и, по меньшей мере, одну пластинчатую пружину, которая одним своим концом прикреплена к раме, а другим концом упирается в часть каждого из опорных стержней, и приводное устройство для приведения во вращение, по меньшей мере, одного из элементов сборной конструкции из решетчатых элементов и вибратора.

В соответствии с данным вариантом осуществления изобретения можно добиться аналогичного эффекта стряхивания твердых частиц загрязняющих примесей путем вибрации.

В еще одном варианте осуществления изобретения фильтрующее устройство дополнительно содержит создающее поток средство, предназначенное для создания в контейнере потока жидкости, подлежащей обработке, который имеет направление, отличающееся от направления потока жидкости, подлежащей обработке, который поступает в сборную конструкцию из решетчатых элементов.

В соответствии с данным вариантом осуществления изобретения создается поток жидкости, подлежащей обработке, направление которого отличается от направления потока подлежащей обработке жидкости, поступающего в решетчатый элемент, и суспендированные в виде порошка, твердые частицы загрязняющих примесей в жидкости, подлежащей обработке, которые стремятся осесть на поверхности решетчатого элемента, когда жидкость поступает в решетчатый элемент, смываются с поверхности решетчатого элемента этим потоком, имеющим направление, отличающееся от направления потока, поступающего в решетчатый элемент, так что эти находящиеся во взвешенном состоянии твердые частицы удерживаются на расстоянии от поверхности фильтрующего элемента, в результате чего можно предотвратить засорение фильтрующего элемента. Следовательно, в фильтрующем устройстве можно предотвратить засорение фильтрующих элементов, при этом можно продолжать выполнять операцию фильтрации без остановки ее для промывания в обратном направлении.

В другом варианте осуществления изобретения фильтрующее устройство дополнительно содержит трубу для промывания в обратном направлении, расположенную коаксиально в самом внутреннем решетчатом элементе сборной конструкции из решетчатых элементов и установленную с возможностью вращения вокруг своей оси, причем труба для промывания в обратном направлении имеет впускное отверстие для обработанной жидкости на одном своем конце и отверстие для выпуска обработанной жидкости и введения воды для промывания в обратном направлении на другом своем конце и имеет множество отверстий для нагревания воды для промывания в обратном направлении, которые расположены на заданном расстоянии друг от друга в осевом направлении трубы, трубу для транспортировки жидкости, сообщающуюся с отверстием для выпуска обработанной жидкости и введения воды для промывания в обратном направлении, обратный клапан, предусмотренный на стороне отверстия, предназначенного для выпуска обработанной жидкости и введения воды для промывания в обратном направлении, вблизи впускного отверстия для обработанной жидкости трубы для промывания в обратном направлении, который предназначен для пропускания потока обработанной жидкости из впускного отверстия в трубу для промывания в обратном направлении и для предотвращения потока воды для промывания в обратном направлении из трубы для промывания в обратном направлении к впускному отверстию, и средство для обеспечения вращения трубы для промывания в обратном направлении вокруг ее оси.

В соответствии с данным вариантом осуществления изобретения путем нагнетания находящейся под давлением воды для промывания в обратном направлении из отверстий, предназначенных для нагнетания воды для промывания в обратном направлении и выполненных во вращающейся трубе для промывания в обратном направлении, вода для промывания в обратном направлении выходит наружу в виде струи, и эта струя последовательно сталкивается со всеми внутренними периферийными стенками цилиндрических решетчатых элементов, в результате чего происходит равномерное удаление загрязняющих примесей, засоряющих цилиндрические решетчатые элементы.

В еще одном варианте осуществления изобретения самый наружный решетчатый элемент сборной конструкции из решетчатых элементов представляет собой решетчатый элемент с клиновидными колосниками (щелевой грохот), имеющий щель решетчатого элемента, образованную на наружной стороне решетчатого элемента, и имеющий отверстие, которое расширяется радиально внутрь от щели решетчатого элемента.

Ниже будут описаны предпочтительные варианты осуществления изобретения со ссылкой на сопровождающие чертежи.

Краткое описание чертежей На сопровождающих чертежах фиг.1 представляет собой сечение, показывающее вариант осуществления изобретения; фиг. 2 представляет собой перспективное изображение кольцеобразной многослойной сборной конструкции из предварительно набитых решетчатых элементов, используемой в варианте осуществления по фиг.1, которая показана в состоянии, при котором кольцеобразные зазоры между решетчатыми элементами не заполнены фильтрующими материалами; фиг. 3 представляет собой сечение сборной конструкции из решетчатых элементов по фиг.2.

фиг. 4 представляет собой сечение сборной конструкции из решетчатых элементов с фильтрующими материалами, заполняющими кольцеобразные зазоры между решетчатыми элементами; фиг.5 представляет собой частичное увеличенное перспективное изображение цилиндрического решетчатого элемента; фиг. 6 представляет собой перспективное изображение другого варианта осуществления изобретения; фиг. 7 представляет собой частичное перспективное изображение еще одного варианта осуществления изобретения; фиг. 8 представляет собой перспективное изображение еще одного варианта осуществления изобретения; фиг.9 представляет собой сечение варианта осуществления изображенного на фиг.8; фиг. 10 представляет собой сечение еще одного варианта осуществления изобретения во время операции фильтрации; фиг. 11 представляет собой сечение варианта осуществления по фиг.10 во время операции промывания в обратном направлении; фиг.12 представляет собой перспективное изображение трубы для промывания в обратном направлении, используемой в варианте осуществления по фиг.11 и 12; фиг.13 представляет собой вид, выполненный по стрелкам А, А на фиг.10; фиг. 14 представляет собой перспективное изображение, схематично иллюстрирующее еще один вариант осуществления изобретения; фиг.15 представляет собой сечение варианта осуществления по фиг.14; фиг. 16 представляет собой перспективное изображение, схематично иллюстрирующее еще один вариант осуществления изобретения; фиг. 17 представляет собой перспективное изображение, схематично иллюстрирующее еще один вариант осуществления изобретения; фиг. 18 представляет собой сечение, показывающее еще один вариант осуществления изобретения; и фиг.19 представляет собой сечение, иллюстрирующее фильтрующее устройство по предшествующему техническому уровню.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения Фиг. 1-5 иллюстрируют вариант осуществления фильтрующего устройства, выполненный в соответствии с изобретением.

Фиг. 1 схематично показывает конструкцию фильтрующего устройства 1. Контейнер 2 имеет коробчатую конфигурацию и выполнен с впускным каналом 3 для жидкости, подлежащей обработке, который предусмотрен в нижней части одного конца контейнера, и со сливным отверстием 4 в днище контейнера. Сливное отверстие 4 обычно закрыто, и его открывают тогда, когда необходимо удалить твердые частицы загрязняющих примесей, которые осели на днище контейнера 2. Верхняя часть контейнера 2 выполнена в виде выпускной трубы 5 для обработанной жидкости, которая имеет выпускной канал 6.

В этом контейнере 2 предусмотрены одна или более кольцеобразных многослойных предварительно набитых сборных конструкций из решетчатых элементов (5 сборных конструкций из решетчатых элементов в проиллюстрированном варианте), которые обозначены ссылочным номером 7. Каждая из сборных конструкций 7 из решетчатых элементов имеет выпускной канал 8 в своей верхней части, и этот выпускной канал 8 сообщается с выпускной трубой 5 для обработанной жидкости.

На фиг.2 показан пример кольцеобразной многослойной предварительно набитой сборной конструкции 7 из решетчатых элементов в состоянии, при котором кольцеобразные зазоры между цилиндрическими решетчатыми элементами не заполнены фильтрующими материалами. На фиг.2 изображение части каждого из цилиндрических решетчатых элементов, образующих сборную конструкцию 7 из решетчатых элементов, опущено для лучшего понимания сборной конструкции из решетчатых элементов. Фиг.3 представляет собой сечение сборной конструкции из решетчатых элементов в состоянии, когда она не заполнена фильтрующими материалами.

Кольцеобразная многослойная предварительно набитая сборная конструкция 7 из решетчатых элементов включает три цилиндрических решетчатых элемента различного диаметра, а именно: самый внутренний цилиндрический решетчатый элемент 9, имеющий наименьший диаметр, промежуточный цилиндрический решетчатый элемент 10, имеющий диаметр, который больше диаметра самого внутреннего решетчатого элемента 9, и самый наружный цилиндрический решетчатый элемент 11, имеющий наибольший диаметр. Цилиндрические решетчатые элементы 9, 10 и 11 расположены коаксиально в контейнере 2, при этом их оси проходят вертикально в контейнере 2. Между самым внутренним цилиндрическим решетчатым элементом 9 и промежуточным цилиндрическим решетчатым элементом 10 образован кольцеобразный зазор 12, и между промежуточным цилиндрическим решетчатым элементом 10 и самым наружным цилиндрическим решетчатым элементом 11 образован кольцеобразный зазор 13. Нижняя плита (герметизирующая плита) 14 в виде диска жестко присоединена к нижним концам соответствующих цилиндрических решетчатых элементов 9, 10 и 11, а верхние концы цилиндрических решетчатых элементов 10 и 11 закрыты верхней плитой 15 в виде диска. Сборные конструкции 7 из решетчатых элементов установлены на поверхность днища контейнера 2 и проходят вертикально вверх от него. Цилиндрические решетчатые элементы 9, 10 и 11 имеют закрытые части 9b, 10b и 11b стенки, проходящие от решетчатых частей 9а, 10а и 11а цилиндрических решетчатых элементов 9, 10 и 11 для образования кольцевой камеры 16 между закрытыми частями 9b и 10b стенки и кольцевой камеры 17 между закрытыми частями 10b и 11b стенки. Эти кольцевые камеры 16 и 17 представляют собой продолжения кольцеобразных зазоров 12 и 13 и расположены над ними. Закрытая часть 9b стенки самого внутреннего цилиндрического решетчатого элемента 9 проходит над верхней плитой 15 и вставлена в выпускную трубу 5 для обработанной жидкости. Верхняя, образующая отверстие часть закрытой части 9b стенки самого внутреннего цилиндрического решетчатого элемента 9 образует выпускной канал 8 сборной конструкции 7 из решетчатых элементов.

Решетчатые части 9а, 10а и 11а цилиндрических решетчатых элементов 9, 10 и 11 в данном варианте осуществления соответственно выполнены из решетки с клиновидными колосниками. Как показано на фиг.5, каждая из решетчатых частей 9а, 10а и 11а имеет опорные стержни 18, проходящие в осевом направлении решетчатых частей 9а, 10а и 11а и расположенные по окружности с заданным интервалом и имеющие выступающую часть 18а на радиально наружном конце и клиновидные колосники 19, намотанные спирально с наружной стороны опорных стержней 18 в направлении, которое по существу проходит поперек опорных стержней 18. Клинообразные колосники 19 расположены таким образом, что одна их сторона 19а обращена наружу, и две другие стороны 19b и 19с образуют щель 20, которая расширяется радиально внутрь между соседними частями клиновидных колосников, и внутренняя вершина 19d клиновидного колосника 19 приварена к выступающей части опорных стержней 18 в точках 21 пересечения клиновидного колосника 19 и опорных стержней 18.

Каждый из кольцеобразных зазоров 12 и 13 заполнен одним из двух различных фильтрующих материалов 22 и 23, выполняющих фильтрующие функции, которые отличаются друг от друга. Например, наружный кольцеобразный зазор 13 может быть заполнен крупнозернистым песком, а внутренний кольцеобразный зазор 12 может быть заполнен зернистым активированным углем. В другом примере наружный кольцеобразный зазор 13 может быть заполнен зернистым активированным углем, а внутренний кольцеобразный зазор 12 может быть заполнен зернистой ионообменной смолой. Разнообразные другие комбинации различных фильтрующих материалов могут быть применены для выполнения желательных операций фильтрации данными фильтрующими материалами. Преимуществом фильтрующего устройства согласно изобретению является то, что отсутствует необходимость учета разницы в силе тяжести между выбранными фильтрующими материалами, и, следовательно, можно более свободно выбирать фильтрующие материалы по сравнению с материалами для фильтрующего устройства по предшествующему техническому уровню.

Заполнение фильтрующими материалами 22 и 23 может быть осуществлено до уровня немного выше границы между решетчатыми частями 9а, 10a и 11а и закрытыми частями 9b, 10b и 11b стенки, но фильтрующие материалы 22 и 23 не должны заполнять кольцевые камеры 16 и 17 доверху. Это необходимо для обеспечения возможности свободного перемешивания фильтрующих материалов 22 и 23 вверх внутри кольцевых камер 16 и 17 во время операции промывания в обратном направлении.

В вышеописанном варианте осуществления три цилиндрических решетчатых элемента, образующих два кольцеобразных зазора, составляют сборную конструкцию из решетчатых элементов. В альтернативном варианте сборная конструкция из решетчатых элементов может быть выполнена из четырех или более цилиндрических решетчатых элементов, образующих три или более кольцеобразных зазоров, и для заполнения этих кольцеобразных зазоров могут быть использованы три или более разных фильтрующих материалов.

При работе жидкость, подлежащую обработке, вводят из впускного канала 3 контейнера 2, и она поступает в самый наружный решетчатый элемент 11 кольцеобразных многослойных предварительно набитых сборных конструкций 7 из решетчатых элементов через щели 20 и подвергается двум различным фильтрующим операциям с помощью фильтрующих материалов 23 и 22, и затем поступает в самый внутренний решетчатый элемент 9. После этого обработанная жидкость проходит к выпускной трубе 5 для обработанной жидкости через выпускной канал 8 сборной конструкции 7 из решетчатых элементов и выпускается из выпускного отверстия 6.

Загрязняющие примеси, то есть суспендированные в виде порошка твердые частицы в жидкости, подлежащей обработке, которые не захвачены фильтрующими материалами, а упали на днище контейнера 2 благодаря силе тяжести, периодически удаляются с днища контейнера путем открывания сливного отверстия 4, которое обычно закрыто.

При выполнении операции промывания в обратном направлении впускной клапан 3 закрывают и прекращают ввод жидкости, подлежащей обработке, и воду для промывания в обратном направлении вводят из выпускного отверстия 6 выпускной трубы 5 для обработанной жидкости и нагнетают в кольцеобразные зазоры 12 и 13 между цилиндрическими решетчатыми элементами 9, 10 и 11. Вода, предназначенная для промывания в обратном направлении, проходит к сливному отверстию 4 и смывает загрязняющие примеси, засорившие фильтрующие материалы 22 и 23 и закупорившие щели 20 цилиндрических решетчатых элементов 9, 10 и 11. Во время операции промывания в обратном направлении самые верхние части фильтрующих материалов 22 и 23, заполняющих кольцеобразные зазоры 12 и 13, которые встряхиваются водой для промывания в обратном направлении, перемещаются вверх внутри кольцевых камер 16 и 17, и это создает возможность переворачивания нижних частей фильтрующих материалов 22 и 23 в пределах ограниченного пространства, создаваемого за счет перемещения вверх верхней части фильтрующих материалов 22 и 23 благодаря промыванию в обратном направлении. Таким образом, все фильтрующие материалы 22 и 23, заполняющие кольцеобразные зазоры 12 и 13, "переворачиваются", и тем самым облегчается удаление загрязняющих примесей с фильтрующих материалов 22 и 23.

Другой вариант осуществления изобретения будет описан ниже со ссылкой на фиг.6. В данном варианте осуществления внутри самого внутреннего решетчатого элемента 9 варианта осуществления, показанного на фиг.1-5, предусмотрен вибратор 30. В варианте осуществления по фиг.6 те же самые элементы, что и в варианте осуществления по фиг.1-5, обозначены теми же ссылочными номерами, и их описание будет опущено. На фиг.6 показан только самый внутренний цилиндрический решетчатый элемент 9, а изображение остальных цилиндрических решетчатых элементов 10 и 11 опущено.

Вибрационное устройство, предусмотренное внутри самого внутреннего цилиндрического решетчатого элемента 9, описано в одновременно находящейся на рассмотрении, принадлежащей заявителю заявке на патент США с порядковым номером 09/012 292, и описание этой одновременно находящейся на рассмотрении заявки включено в данную заявку путем ссылки.

Внутри самого внутреннего цилиндрического решетчатого элемента 9 предусмотрен вибратор 30, который состоит из вала 32, расположенного в центральной части решетчатого элемента 9 коаксиально с решетчатым элементом 9, и множества пластинчатых пружин 33, которые прикреплены к валу 32. Верхний конец вала 32 выступает из верхнего конца решетчатого элемента 9 и присоединен к приводному устройству 34 вибратора, которое предусмотрено в верхней части контейнера 2 над верхней плитой 15. Движущая сила сообщается приводному устройству 34 вибратора с помощью непоказанного двигателя, и приводное устройство 34 приводит вал 32 во вращение с заданной частотой вращения.

Пары пластинчатых пружин 33 прикреплены к валу 32 вдоль всей длины части вала 32, расположенной внутри решетчатого элемента 9, таким образом, что каждая пара пластинчатых пружин 33 проходит в радиальном направлении решетчатого элемента 9 и поперек соседних пар пластинчатых пружин 33. Длину каждой пластинчатой пружины 33 в радиальном направлении определяют таким образом, чтобы передний конец 33а пластинчатой пружины 33 входил в контакт с радиально внутренней частью каждого опорного стержня 18, упираясь в нее.

Во время операции фильтрации вал 32 вибратора 30 приводится во вращение приводным устройством 34 вибратора. Если предположить, что вал 32 вращается против часовой стрелки, то очевидно, что пластинчатая пружина 33 перемещается из положения, показанного на фиг.6, в положение, при котором передний конец 33а пластинчатой пружины 33 упирается в радиально внутреннюю часть опорного стержня 18. Пластинчатая пружина 33 выталкивается и изгибается и тем самым упруго выходит из контакта с опорным стержнем 18. Таким образом, в процессе вращения вала 32 небольшая вибрация передается каждому опорному стержню 18 и клиновидному колоснику 19, который представляет собой фильтрующий элемент, прикрепленный к опорному стержню 18, за счет столкновения с пластинчатой пружиной 33, упирающейся в опорный стержень 18. Эта вибрация передается от самого внутреннего цилиндрического решетчатого элемента 9 к остальным цилиндрическим решетчатым элементам 10 и 11, так что вибратор 30 обеспечивает вибрацию всей сборной конструкции 7 из решетчатых элементов.

Суспендированные в виде порошка твердые частицы загрязняющих примесей в жидкости, подлежащей обработке, которые стремятся осесть на поверхности фильтрующего элемента, когда жидкость поступает в фильтрующий элемент, стряхиваются с поверхности фильтрующего элемента за счет этой вибрации, так что эти находящиеся во взвешенном состоянии твердые частицы удерживаются на расстоянии от поверхности фильтрующего элемента, в результате чего можно предотвратить засорение фильтрующего элемента. Следовательно, в фильтрующем устройстве можно предотвратить засорение фильтрующих элементов, при этом можно продолжать выполнять операцию фильтрации без остановки ее для промывания в о