Способ очистки суспензий и фильтр для его осуществления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯО 1526760 А 1(5 И 4 В 01 0 35 20 37 00 29/28 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ц ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) СПОСОБ ОЧИСТКИ СУСПЕНЗИЯ ИФИЛЬТР ДЛЯ ЕГО ОСУШЕСТВЛЕНИЯ(57) Изобретение предназначено для использования при фильтровании высоковязкихструктурированных жидкостей, например полимеров и синтетических волокон, и позволяет повысить производительность и улучшить очистку фильтровальной перегородки.Способ заключается в пропускании суспензии под действием пульсирующего перепададавления через фильтровальную перегородкуи вибрации последней в двух направлениях перпендикулярнои и параллельномнаправлению фильтрации. Частота пульсаций перепада давления равна частоте виб 2раций перегородки в направлении, параллельном направлению фильтрации, и совпадает с ней по фазе. Максимум давления перед фильтровальной перегородкой совмешен по времени с максимумом ее вибросмегцения навстречу направлению фильтрации. Фильтр для очистки суспензий содержит корпус 1 с входным и выходным патрубками 2 и 3, соответственно фильтровальную перегородку 4, соединенную штоками 5 и 6 с виброприводами 7 и 8, размешенными вне корпуса 1, и пульсатор 3 давления, расположенный во входном патрубке 2. Фильтр снабжен сильфономО, скрепленным по торцу с фильтровальной перегородкой 4 и разделяющим входной и выходной патрубки 2 и 3. Кольцо 24, скрепленное с перегородкой 4, выполнено с Т-образным пазом. Шток 5 вибропривода 7 выполнен с ответным Т-образным выступом, расположенным в этом пазу с возможностью возвратно-поступательного перемещения в направлении, перпендикулярном поверхности фильтровальной перегородки 4. 2 с. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.11.обрс сцис Относитя к технике фильтро,3(иц, д пчсцнс к способам фильтрова,3 я Выокнизких структурированных жид- КОтс, цдпричер раствором высокомолекулярныхОлицеций, полимеров, синтетических ВО,(ОКОИ, д также к конструкциям вибРофи, (ь ГРОВ.11 ль изобретения - повышение произ(п,(и Гл ьшсти и улучшение очистки фильтров 3 цои црп)ролки., ф, 1 3 эбрдженахеча фильтра для Оуц; (спин 30 ОГ); цд фиг, 2- узел 1 нд фи 1, нд фиг. 3 рдзрз А -Л нд фиг. 2, нд фи. 4 рзхг(ьтзть( испытаний по влияцик пхльсдций дднлеция и вибраций 1:,(ь(родл Иой и( ре(ролки ца фильтроваци рдг(ир; и личера.(.Нсб з,КГ(кндся В (Оч, чтО филь; рус 33 Х К Ср.ЕХ ПронуКдЮт и рЕЗ фИЛЬтрО.1333,(ьн 1 к 3 рсОролку, при этом фильтро- В 3, и ц к) псрГОролку поднср Гак) В)3 еейст В Н Вибр(31(И В пен 1 ц,е 3(куляр 1(Ох( и пнрз,1- , 3,; (,н) ч н;прд В.к Ниц х фильтрации срелеы Фи,ьтрошцис Осх(цстнг(як)т пол действием Их 3, 3 рх кшго прпд ед лаленин. Частота Вбрани исргородки н направлении, пзрдл,3(цм апре)цлци к фильтрации, Выби(3 Гн рВ;Ой частоте пульсаии перепала ,33, (с 3353,:(рс х х кззнпы колебания перК 111.11(3,1 Д,(В 1(.Н И ЯОЗЛЕ 1 К)ТСЯ Н лццр;с.,51 к(х(ух лвлс ц)(я перел филь )ОВ,1 Ь 1 Ч( 1 Р ОРОЛКОИ СООТЕ 3 ТСГВУССТ Г 10 Врс чс пи;1,3 си(х х(х Вибрсмаецця;р(О- рол.3 Н,ьс 3;чу фильтрхечому потоку, д м,31 хх ч .шц,(ия хдкичх чу вибросм- ц(с 3 с. )секи 1 цпр(3 В.1(. и и фи,(ь3 Р 3;.333.Фи ,; р,(я и, с" В,шцпн сп 00 з Олркорпхс )хО(цы 2 и ныхОлцым 1 3,(р 10,3333 3: р;3 цложспцук В неч фильтрО;3 31,Н к и р(: Ор 01 кх 4, сс;15(33(х к птокам 3и. Ви)ро(ринолачи 7 и (, ,)ас- .0,305 ь 333,(х(3 Вн корцхсе 1, Нричч ц;(пр;(влсц(с ибро: Нция ОЛ(н)гО из цих (драл- ,3 Л 1) 3 3 О, , Р Х 3 ОО 3 С Р П С Ц ЛИ К Х .1 Я ) Н О П О 3 р х 0фи,ьтронд. ьцой перегородки 4.93,1, р 13 Гжс и уг(ьсдторох( с),ед(л(п)(я, к (прь,:053 с( бь (ь Вьцн)лнец, цзпричер,)И,1 с 13 р 0 л 3 скц Открындк)13 Оя кле(- 1) В.ЕС ВР( 311 ЗК)ПГО 51 ДИСК(1 С О3(,с 3 13 н хп 1. ИсриО;1313(сии пср(кры(д кцсеГО (рох,спо сс чпис жиклрд. Во. можцы и лр)В В;(риднть иполнния пх(ьсеорд 9.1 О,3.1333 р(3 п 0,10+ сц ВО ходНОч ИЕТрхО Н,3 ь 13) сц 10 ж.и Гр(.мя с 3,(ьфОН(л 1 33, .1:чя спас( ими кочпецсдтодми 18.В 31,351 ( с 1 иц .и,(ьфоц 1 О рдИОНО Гри 3 рпхд 1, )3 злс(я 51 Вхо;1 нои 2В,КОл(333, 3(дгрубк(3, и цд с(ГьрО 10 ;.р;, 3, ф 13,11,1 рОЕ)(15(ЬдЯ 1 рсГОТО(к 3 4 . ( хек 33 313( 3(сР(.мс 1(и 53 (,ильф11 ы1 и,3+с 331 31 С К(рХ Сд 1З(1 К)СП,"(- . цч н;3 корпу с 1,; лру ПЧ и .3 окд . 5 и 6 Ецхн б 31 чения 5 1 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 герметизации зазоров 5 и 16 между штоками 5 и 6 корпусом . Зазоры 15 и 16 должны быть минимальными и выполнять функции дросселей. Компенсаторы 13 и 14 выполнены в виде пружин 17 и 18 сжатия, которые расположены между сильфонами 11 и 12 штоков и опорными шайбами 19 и 20 и стянуты винтовыми соединениями 2 и 22. Фильтр снабжен разъемной обоймой 23 в ниде внешнего и внутреннего колец 24 и 25. Во внешнем кольце 24 выполнен Т-образный паз 26, перпендикулярный поверхности фильтровальцой перегородки 4, а на конце штока 5, направ.(ение нибросме(цения которого параллельно поверхности перегородки 4, ныполняется ответный Т-образнь(й выступ 27, расположенный в пазу 26 с возможностью перемещения вдоль него.Фильтр работает следуюпецм Образом.Жидкость из входного патруб. 2 под действием перепада давления фцльтруется чрез перегородку 4 и проходит в выходной пдтрубок Л Высоковязкие структурированные жидкости типа растворов полимеров О;еер(х)(т крупные молекулы полимеров в ниле длинных цепей или клубков макромолк,л и при этом макромолекулы могут быль связаны между собой и окружены сольндтными Оболочками с образованием каркаса. При фильтровании на поверхности перегородки и" Оисходит гелеобразование и ) гл,(яются крх Нные конгломераты мдкромолекул, кроме 3 ого, макромолекулы сорбирук)тся н порах фильтроматериала пергоро.(ки. Рдзмеры пор постепенно уменьшаются, з цд поверхности перегородки обрззу- сГЯ е,(собранный слой из чакромолекул пплимс рз, ОкруженныйОльнатной оболочкой( ц соединенный между собой в рыхлыйГрук урцый каркас. Размеры этого слоя ц О Ген 310 унс личина к). ся и перепад давле:(ия ц;3 фильтроперегоролке увеличивается 3 ри поддержании постоянного расхода.1 ри наложении вибрации к фильтроваль;ОН црсгоролке 4 н двух взаимно перпен. ликулярцых направлениях происходит разрыхление гелеобразного слоя, образуюшегося нз пре(ородки. (.лой, накопленный на прегролкс, Отхолит от ее поверхности, рдзрыхлятя и становится более проницаечым, ц и этом значительно снижается сорбирондние и удержание полимера в порисгох( х(;тер(дл. Вибрации перегородки в нацрдь.с п 33, прпецдикулярном направлению фььгрдции, способствуют срыву накоплен- НОГО слоя с пргородки, а вибрации в напр,в,Ни , пдрзллелш(оч направлению ф,(ьтрдции, способствуют разрыхлению ,05, тора(,нзсхОГО От перегородки, разру;пцик связей меж,еу чакромолекулами и ; езжижс циюго гслсобрдзцой структуры.1 дложеци цхл(с;333(33 давления усиливает эффекВО:, Ес й с 3 Ви Я В и бра ци й, сшсобстнует кдк р( хп(цк 5300; (зного слоя, тдк ипрохождению молекул полимера через поры Максимальная пропускнья пособность фильтровальной псрегородки фиг. 4) достигается при равенстве частот пульсации дав. ления и вибрации перегородки в направлении, параллельном направленик) фильтрации. Г 1 ри этом необходимо, чтобы максимум давления соответствовал максимуму вибросмещения герегородки навстречу Г )току. В этом случае разрушающий эффект воздействия на слой, который образуется на фильтроперегородке, максимален, тдк как под действием резко возрос)пего давления слой резко сжимается, а перегоГодкд, на пример сетка, перемещаясь навстрсчу сжи мающемуся слою, разрушает его, сцепление между молекулами и их когломератдми нарушается, и молекулы проходят ч.рез пере городку. При максимальном давлении слой разрыхляется, чему способствует трыв пере. ГОрОдКИ От СЛОЯ За СЧЕТ ЕЕ ПЕрс:МЕщЕНИя В направлении фильтрации. Компенсаторы 13 и 14 давления настраиваются на задан Ое абсолютное давление на входе в фильтр. Это достигается сжатием пружин 17 н 18 посредством винтов 21 и 22, за счет чего компенсируется рдстягивдни; сильфонов 11 и 12 под действисм давления. Зазоры 5 и 16 между штоками 5 и 6 и коппусом 1 выплнены минимальными для демпфирова. ния колебаний давления внутри сильфонов 1 и 12. По мере снижения пропускной способности перегородки 4 перепад ддв.ения на ней возрастает, в результате сильфон 1: сжимаешься и обойма 23 с перегородкой 4 перемещдется в направлении к выходному пдтрубку 3. При этом Г-образный выступ 27 свободно псремещается по пазу 26Блдго;аря совместному дейс )1;к) пульсаций давления и вибраций фильтровальнои перегородки в двух направлениях и указанному их сочетанию по частотам и фазам обеспечивается максимальная эффективность вибраций, повышается пропускная способность фильтра, его ресурс до замены фильтроэлемента. За счет наличия герметизи- руЮщИХ СИЛЬфОНОВ ИСКЛЮЧдЮтСя ЛтеЧКИ Кндкости при высоких давлениях, а значит, повышается надежность работы фильтра, особенно на таких средах, утечки которых недопустимы с т чки зрения безаварийной работы. Наличие компенсаторов давления позволяет уменьшить требуемые виброусилия виброприводов. а значит, снизить их мощность, габариты и вес.Использование нзобрет.ния позволяет сугцественно увеличить пропускную способНОСТЬ фИЛЬтРа, .НИЗИТЬ НачаЛЬНЫИ Пс РЧ)11,1 давленя нд и. м, увс.Нчи;ьрок слс ь, до достижения Опр д;.Внн;0 предельно допустимого перепад, даьления, который О) ре деляется прочностными свойствами фи.ьтродлгсой перег зродки. ФО)мЦ.га и,500)етснг)21. Способ очистки суспензий, заключдк- щийся в пропускании суспензии через фи,"), - троадЛЬНуЮ ГЕрЕГОрдк; 1 Вибрдщн ПОС,:.С нсй в двух напра);л ниях - перч.ндик лярнс)м и пара.".ельном иправлению филь.;к,мум;)двления перед фильтров льнойПЕРсГОРОДКОй СОНМЕЦЕН ПО ВРСМси С МДК- силслл 1 ее ьибрОсысп 1 ения ндвстрсчу ндГ 1 и; В,е н и к) фГ) ь т р д ц и иФИГ ЬГ) ПС, )Ч Оц ИСТКИ СХ сН 1 И И, СОГ)С- ждший корпус с Вхсдныл и вых 0,1 ным пдтр) ОК) М 1, фИЛЬТрОВд, ЬН Ю Псрс) ОЪ)ПККН, СОЕ.диненчую )токами с В бр);,иводдл)к рд.слсгиными знс корпсд, напр,п.)ене Вибро СМС .,ЕНИН ДНС)Г И КтсРЫХ ПДРД,)дс,1 ЬНОДРГО 0 П.РП.НД 1 КХ.;ЯР 10 .ОВХНОС Г)филь)рук це. Перч Ор; ,ки, с):.)ич.оси)г 1 тм. что, с 1 сс,ьк) пс)вы)пе 1 ия )ри Вл )с; Нос ГИ И уЛХП);.)я ОЧИ:; К) 6 ИЛ Гнд, ПОЙ ессгс)рОЛк), фил.Гр ., бжсн пуль 35 сдтсрол) давления, рдс)нложснньм Во вх д.и л; "трубс.Фльтр и )1. 3 )г.)ича 012(иигч т, л 1, чтоО) С1)ж ) 3,1)1)1)1 Ь. М Б К 01 . С с 1), ) ф .нол. скреп.)ен н ым по торцу с фи 1 ьтрн;,; ь.4( ной перег 01)одкой и раз геляО)зим Входноии выходной пдтрубки.5 Фи.Ьгр по и 3, от.гичающиигя тем, чт 0Он снабжен кольцс)ъ), скрепленным с фильтрондг)ьнсЙ иере) оролкой, н; ВнеИней поверх.псти которого выполнен Т-обрдзньй и;з, 4 5 и пи этом и;Ок Вибро и ) ИВ 0.1), н)1 п с ВГ 1 н и.Виб;0 с )пения котор) го и д р,ллл ьн,1верхе)сти фильтр;Вдльной пс рсгсрсГ)ки, Вы.полнсн с ответных; Т-Образным выс; ссл), расположенным в с помянутом пд:)В.л, снгс: ьк) воз врдн-псступ;те, )ьн 0 р;, П;СН) Ь В НД )Р,Н,ЕНИН, ПсР НДИК)т)Я)НОЛ)п В хнсс") и фч)ьтровдльнои пс сОр,ли.Ртеенного комитста но изобрет ниям) и открь)тина) 11335, МкнаК 35, Ра) шская нб, л 4 5 нно.излательский комбинат 1)ент, г кторова, )л