фильтр для очистки жидкости

Формула изобретения

ФИЛЬТР ДЛЯ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ, содержащий корпус, выполненный в виде двух полых цилиндров, последовательно соединенных дугообразной секцией, имеющей сетчатый патрон, причем один из цилиндров заполнен полидисперсным плавающим фильтрующим материалом и к нему присоединен подающий патрубок, а другой заполнен монодисперсным фильтрующим материалом и снабжен отводящим патрубком, дренажно-распределительное устройство в виде перфорированных труб, размещенных в верхней части каждого цилиндра, сообщенных соединительным трубопроводом, и обводной трубопровод, одним концом присоединенный к средней части соединительного трубопровода, а другим к подающему патрубку, отличающийся тем, что он снабжен трехходовым краном, установленным в месте соединения обводного и соединительного трубопроводов, и направляющими цилиндрическими пружинами, установленными в цилиндрах и прикрепленными нижними торцами к стенкам цилиндров.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к водоочистному оборудованию и может быть использовано в системах очистки природных и сточных вод.

Известен фильтр для очистки жидкости, содержащий корпус, выполненный в виде двух сообщающихся между собой полых цилиндров, соединенных дугообразной секцией и заполненных зернистым материалом, распределительные и дренажные устройства [1] Недостатком известного фильтра является малая степень очистки воды от механических примесей, особенно от тонкодисперсной фазы загрязнений, коллоидных частиц, что ограничивает возможность его применения.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является фильтр для очистки жидкости, содержащий корпус, выполненный в виде двух сообщающихся между собой полых цилиндров, соединенных дугообразной секцией с сетчатым патроном, при этом один из цилиндров снабжен входным патрубком, заполнен полидисперсным плавающим зернистым материалом, а другой снабжен выходным патрубком и заполнен монодисперсным материалом, распределительное устройство в виде перфорированных труб, размещенных в верхней части каждого цилиндра и снабженных соединительным трубопроводом, и обводного трубопровода, один конец которого сообщен с входным патрубком, а другой с соединительным трубопроводом [2] В известном фильтре промывка плавающего зернистого материала через обводной трубопровод осуществляется одновременно в обоих цилиндрах, поэтому интенсивность промывки из-за малой скорости подачи воды остается недостаточной, что снижает качество регенерации. При этом зернистый материал при оттеснении его водой перемещается вниз по прямой, что не обеспечивает качественной регенерации.

Техническая задача изобретения повышение эффективности регенерации.

Техническая задача решается за счет того, что в фильтре для очистки жидкости, содержащем корпус, выполненный в виде сообщающихся между собой полых цилиндров, соединенных дугообразной секцией с сетчатым патроном, причем один из цилиндров снабжен входным патрубком и заполнен полидисперсным плавающим зернистым материалом, а другой снабжен выходным патрубком и заполнен монодисперсным материалом, распределительное устройство в виде перфорированных труб, размещенных в верхней части каждого цилиндра и снабженных соединительным трубопроводом, и обводного трубопровода, один конец которого сообщен с входным патрубком, а другой с соединительным трубопроводом, в соответствии с предлагаемым изобретением соединительный трубопровод снабжен трехходовым краном, посредством которого сообщен с другим концом обводного трубопровода, при этом каждый цилиндр снабжен спиралевидной направляющей пружиной, прикрепленной нижним концом к стенке цилиндра, а верхним установленной с возможностью вертикального перемещения.

Снабжение соединительного трубопровода трехходовым краном, сообщение другого конца обводного трубопровода с соединительным трубопроводом через указанный трехходовый кран позволяют промывочную воду направлять поочередно в каждый цилиндр, что в два раза повышает интенсивность промывки и увеличивает качество регенерации.

Снабжение каждого цилиндра спиралевидной направляющей пружиной, нижний конец которой прикреплен к стенке цилиндра, а верхний установлен с возможностью вертикального перемещения, позволяет повысить интенсивность оттирки зерен зернистого материала от осадка в момент промывки.

На чертеже изображена схема предлагаемого фильтра для очистки жидкости, общий вид.

Предлагаемый фильтр для очистки жидкости содержит корпус 1, выполненный в виде двух сообщающихся между собой полых цилиндров 2 и 3, соединенных дугообразной секцией 4 с сетчатым патроном 5. Цилиндр 2 снабжен входным патрубком 6 и заполнен полидисперсным плавающим зернистым материалом 7. Цилиндр 3 снабжен выходным патрубком 8 и заполнен монодисперсным материалом 9. Распределительное устройство выполнено в виде перфорированных труб 10 и 11, размещенных в верхней части каждого цилиндра и снабженных соединительным трубопроводом 12. Устройство снабжено также обводным трубопроводом 13, один конец которого сообщен с входным патрубком 6 с вентилем 14, а другой через вентиль 15 подсоединен к соединительному трубопроводу 12. При этом соединительный трубопровод 12 снабжен трехходовым краном 16, а другой конец обводного трубопровода 13 сообщен с соединительным трубопроводом 12 через трехходовой кран 16. Каждый цилиндр 2 и 3 снабжен спиралевидной направляющей пружиной 17. Нижний конец пружины 17 прикреплен к стенке цилиндра 2 или 3, а верхний установлен с возможностью вертикального перемещения. Патрон 5 снабжен сливным патрубком 18 с вентилем 19. Плавающий фильтрующий материал 7 выполнен, например, в виде вспененного полистирола, а монодисперсный плавающий фильтрующий материал 9 в виде полистирола невспененного (товарная фракция) с размером частиц около 1 мм. Под трубами 10 и 11 укреплены сетки 20.

Предлагаемый фильтр для очистки жидкости работает следующим образом.

Открывают вентиль 14, цилиндры 2 и 3 заполняют водой. Фильтрующий материал 7 и 9 всплывает до сеток 20. При этом материал 7 распределяется по фракциям: наиболее крупные частицы располагаются в верхней части, а мелкие в нижней. В цилиндре 3 фракционирования практически не происходит, так как материал монодисперсный. При фильтрации исходная вода через патрубок 6 и перфорированную трубу 10 попадает в цилиндр 2, опускается вниз, проходя последовательно через толщу фильтрующего материала сначала цилиндра 2, а затем цилиндра 3. При этом вода очищается сначала от крупных частиц загрязнений, а затем от самых мелких. Скорость фильтрации выбирают из условий обеспечения требуемой производительности и качества очистки, причем величина скорости не должна превышать критического значения, при котором фильтрующий слой переходит в псевдоожиженное состояние. Из верхней части цилиндра 3 очищенная вода через патрубок 8 направляется потребителю. Для отмывки фильтрующего материала закрывают вентили 8 и 14, открывают вентили 15 и 19 и поворотом трехходового крана 16 направляют поток исходной воды в цилиндр 1. При этом скорость воды превышает критическую и достигает значительной величины, так как весь расход воды используется при прохождении только одного цилиндра. Под действием потока воды зерна фильтрующего материала 7 опускаются вниз и перекручиваются вместе с потоком направляющей пружиной 17, которая одновременно под действием напора воды и соударяющихся с ее витками зерен фильтрующего материала сжимается, испытывая при этом колебания, что способствует улучшению оттирки загрязнений с поверхности зерен фильтрующего материала. При дальнейшем движении воды вместе с загрязнениями и зернами фильтрующего материала эти зерна задерживаются сетчатым патроном 5, а вода с загрязнениями через патрубок 18 выводится из фильтра. Затем поворотом трехходового крана 16 направляют поток промывной воды в цилиндр 3, где производится промывка фильтрующего материала 9 аналогично вышеописанному. Одновременно с этим фильтрующий материал 7 в цилиндре 2 поднимается вверх, а пружина 17 под действием собственной упругости распрямляется. Качественная отмывка достигается двух-трехкратной попеременной подачей трехходовым краном 16 воды в цилиндры 2 и 3.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого фильтра для очистки жидкости по сравнению с прототипом заключается в повышении качества регенерации фильтрующей загрузки, что сокращает фильтроцикл до 20-30% за счет увеличения скорости промывки в 2 раза из-за установки трехходового крана, позволяющего поочередно подавать воду на промывку в цилиндры. При этом размещение в каждом цилиндре спиралевидной направляющей пружины повышает интенсивность оттирки осадка от гранул за счет завихрения потока с гранулами. Установка пружин со свободным верхним концом позволяет при сжатии пружин под напором потока вести отмывку при одновременном ускорении вращения потока, так как при уменьшении шага витков увеличивается скорость вращения. Это дополнительно увеличивает интенсивность отмывки загрязнений.