Патронный фильтр со вспомогательным фильтрующим слоем

Патронный фильтр со вспомогательным фильтрующим слоем

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(i i) 86082 I

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублнк (61) Дополнптсльнос к авт. спид-ву (22) Заявлено 21.06.79 (21) 2784428/23-26 (51) М K.ä

В OID 29/32

В 01D 27/00 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.09.81. Бюллетень № 33 (45) Дата опубликования описания 07.09.81

Государственный комнтет (53) УДК 66.067.362 (088,8) IIo делам нзобретеннй н открытий (72) Авторы изобретения

Р. Г. Тимиркеев, И. И. Фишман, Ю. В. Гутин, Д. Ф. Логинов и В. А. Терентьев

Изобретение относится к области фильтрования, а именно к жидкостным патронным фильтрам, предназначенным для фильтрования малоконцентрированных суспеизий в условиях периодического прекращения фильтрования и может найти применение в химической, пищевой и медицинской промышленностях.

Известен патронный фильтр, содержащий корпус с горизонтальной перегородкой, делящей корпус на полость для суспензии и полость для фильтрата, и подвешенные к этой перегородке вертикальные фильтрующие элементы.

Однако известный патронный фильтр обладает следующими недостатками.

Во-первых, при периодическом прекращении намытый слой фильтровального материала приходится сбрасывать, так как в этом случае фильтровальный слой через непродол>кительное время частично обрушивается с вертикального дренажного основания и дальнейшее фильтрование невозможно. Поэтому перед возобновлением фильтрования приходится вновь намывать фильтровальный слой, которьш при филь— тровании малоконцентрировапных суспсизий забивается загрязнениями пезначительно и, следовательно, его грязеемкость используется не полностью. Кроме этого, на намывание фильтровального слоя приходится затрачивать дополнительное время и электроэнергию.

Во-вторых, при намывании фильтроваль5 ного материала на вертикальное полое цилиндрическое основание частицы материала формируют на поверхности основания более толстый слой в верхней части фильтроэлемента и более тонкий в нижней части

|О из-за неравномерного сопротивления потоку фильтрата в полости дренажного основания. Неравномерный по длине фильтроэлемента слой намытого фильтровального материала из-за черезмерного сопротивлеБ вия утолгценной части уплотняющегося по времени фильтровального материала приводит к снижению пропускной способности фильтра и, следовательно, к уменьшению его производительности.

20 Целью изобретения является полное использование грязеемкости намываемого слоя при периодическом прекращении фильтрования за счет обеспечения возможности многократного его применения, а так 5 жс снижения энергоемкости процесса и уменьшения трудозатрат из-за неоднократного намыва фильтровального материала при периодическом прекращении фильтрования и повышение производительности зо фильтра путем выравнивания сопротивле860821 ния по длине фильтровального элемента за счет получения на его поверхности одинаковой толщины осадка.

Указанная цель достигается тем, что фильтрующие элементы выполнены в виде гиперболоида вращения, меньшее основание которого направлено в сторону горизонтальной перегородки, а образующая поверхность фильтрующего элемента гипербола описывается уравнением:

О о

Ь(К+ )) + 00 где D>, — текущая радиальная координата, образующая поверхность гиперболоида вращения;

Dp — наибольший диаметр нижней части гиперболоида вращения;

h — текущая длина дренажного основания с точкой отсчета от Dp, К вЂ” коэффициент трения влажного материала о дренажное основание;

Л вЂ” коэффициент гидравлического сопротивления.

Математическое описание гиперболы характеризует с ддна стороны такую форму поверхнесгй " дренажного: основания, которая дает возможность - удерживать намытый слой фильтровального материала на его поверхности за счет обеспечения необходимой силы трения между влажным фильтровальным материалом и дренажным основанием (в формуле учитывается коэффициентом К), а с другой стороны, выровнять сопротивления потоку суспензии по длине фильтровального элемента.

На фиг. 1 приведен общий вид патронного фильтра; на фиг. 2 — фильтровальный элемент.

Патронный фильтр содержит корпус 1 с горизонтальной перегородкой 2, отделяющей в корпусе 1 фильтра полость 3 для суспензин от полости 4 для фильтрата. К горизонтальной перегородке 4 подвешены полые фильтровальные элементы 5 с дренажными основаниями 6, на которые намыт слой фильтровального материала 7.

Дренажные основания 6 выполнены в виде гиперболоидов вращения.

Патронный фильтр работает следующим образом.

Через патрубок 8 на дренажные основания 6 вначале намывается вспомогательный фильтровальный материал 7. Далее через этот же патрубок подается малоконцентрированная суспензия, из которой удаляются загрязнения при прохождении через фильтровальный материал 7 элемента 5. При периодическом прекращении фильтрования намытый фильтровальный

4 материал благодаря гиперболоидной форме не отваливается от дренажного основания 6 фильтроэлемента 5, что дает возможность использовать один и тот же слой фильтровального материала многократно и тем самым снизить расход фильтровального материала, уменьшить трудозатраты и расход электроэнергии за счет исключения многократного намыва фильтровального материала, Кроме того, дренажные основания, выполненные в виде гиперболоида вращения, позволяют получить одинаковые сопротивления по длине фильтровального элемента. Это приводит к равномерному (5 распределению намываемого слоя фильтровального материала, что в свою очередь вызовет увеличение производительности фильтра за счет снижения общего сопротивления намываемого слоя.

Формула изобретения где Di, — текущая радиальная координата, 45 образующая поверхность гиперболоида вращения;

14 — наибольший диаметр гиперболоида вращения;

h — текущая длина фильтрующего элемента с точкой отсчета от Ро, К вЂ” коэффициент трения влажного материала о поверхность фильтрующего элемента;

Л вЂ” коэффициент гидравлического со55 противления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3988244, кл. 210 — 317, 50 опублик. 30.06.1975.

1. Патронный фильтр со вспомогательным фильтрующим слоем, содержащий

25 корпус, разделенный горизонтальной перегородкой на полость для суспензии и полость для фильтрата, и подвешенные к этой перегородке вертикальные фильтрующие элементы, отл и ч а ющи и ся тем, что, 30 с целью более полного использования грязеемкости вспомогательного фильтрующего слоя при условиях периодического прекращения процесса фильтрования и повышения производительности фильтра, фильтру05 ющие элементы выполнены в виде гиперболоида вращения, меньшее основание которого направлено в сторону горизонтальной перегородки, а образующая поверхность фильтрующего элемента гипербола описы40 вается уравнением:

D0 4=

h(fr+ i.) + Dî, 860821

Ills Г

Nuz. l

Редактор Л. Курасова

Заказ 1889/16 Изд. № 528 Тираж 712 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель А. Евдокимов

Техред М. Гайдамак

Корректоры: О. Тюрина и Е. Осипова