Пульсационный фильтр-сгуститель

Сотов СоветскихСоциалистическихРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ по 946598(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(54) ФИЛЬТР-СГУСТИТЕЛЬ ПУЛЬСАЦИОННЫЙ Изобретение относится к устройствам для Фильтрации и сгущения и мо жет быть использовано для очистки от твердых частиц сточных вод, сбрасываемых в естественные водоемы, например, при обогащении полезных ископаемых.Известен фильтр-сгуститель пульсационный, состоящий из сосуда колонного типа, в нижней части которого расположен один или несколько фильтровальных элементов, внутренняяполость которых соединена с пульсационной камерой, к последней подсоединено устройство для выхода фильтрата; вывод сгущенной суспензии осуществляется снизу колонны.Фильтрование растворов через пористую перегородку Фильтровального элемента происходит при сбросе или понижении давления в пульсационной камере. При повышении давления часть фильтрата выводится, а другая часть обратным током про.".тащет фильтровальное полотно 11 .Недостатком данного устройства является низкая производительность, поскольку при расположении Фильтровального элемента в низу колонного аппарата фильтрованию подвергаетсясгущенная суспензия благодаря естественной седиментации крупных зерен.Кроме того, при отсасывании Фильтрата внутрь Фнльтровального элементафильтрация осуществляется не толькочерез фильтровальную перегородку,но и через слой осевшего на нееосадка, т,е. поры Фильтровальнойперегородки закрыты, что снижает эффективность и производительностьфильтрации,Известен также фильтр-сгустительпульсационный, содержащий корпус спатрубками для подачи суспенэин иразгрузки продуктов Фильтрации ипульсационную камеру иэ двух коаксиально установленных сильфонов, сообщающихся с воздушной магистралью.2 О Фильтрующий элемент размещен в видеплоской перегородки в основаниипульсационной камеры. При увеличениидавления воздуха сильфоны растягиваются, объем внутренней полостипульсационной р увеличивается,в результате чего происходит продавливание жидкой фазы суспенэии черезФильтрующую перегородку. При сжатиисильфонов объем камеры уменьшаетсяи происходит частичный выброс Фильтрата через клапан и патрубок. Остав 94 б 598шаяся часть выжимаемого фильтрата проходит в обратном направлении через отверстия фильтрующего элемента, сбрасывая осадок с его поверхности Й 1Недостатки такого Фильтра-сгустителя - низкая производительность 5 Фильтрации из-за невоэможности использования явления расслаивания суспензии внутри аппарата перед фильтрацией вследствие подачи исходной суспензии сверху и отсутствия каме О ры осаждения, большая высота подъема Фильтрата, находящегося над 4 ильтрующей перегородкой, и его значительный объем вследствие расположения Фильтрующего элемента в основании пульсационной камеры.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является Фильтрсгуститель пульсационный непрерывного действия, содержащий цилиндроконический корпус с патрубками для подачи суспензии и выгрузки осадка, средство для отвода Фильтрата, и соосно установленный в корпусе Фильтрующий элемент конусообразной фбрмы. Фильтр снабжен также полым кольцом с соплами, размещенными на цилиндрической части корпуса, а также радиально расположенными пульсокамерами.При пульсации в корпусе создается ЗО возвратно-поступательное движение всего объема суспензии, усложненное дополнительным ее спиральным движением вокруг Фильтрующего элемента 3.К недостаткам известного устрой ства относится то, что на коническую часть фильтра приходится Фильтрация наиболее сгущенной суспензии и она практически не работает; накапливающийся внутри фильтрующего 4 О элемента осадок снижает степень очистки Фильтрующего элемента, что приводит к его забиванию; на поверхность Фильтрующего элемента действует противодавление столба Фильтрата. 45 Все это обусловливает невысокую его производительность. Пель изобретения - повышение производительности за счет повышения степени сгушения.Поставленная цель достигается тем, что в Фильтре-сгустителе пульсационном, содержащем цилиндро-конический корпус с патрубками для подачи суспензии и выгрузки осадка, средство для отвода .Фильтрата, установленный в корпусе фильтрующий элемент и пульсатор с рабочим органом, Фильтрующий элемент выполнен плоским и установлен горизонтально 60 в верхней части корпуса, рабочий орган пульсатора расположен на одном уровне с фильтрующим элементом и под последним. размецены патрубки для подачи суспензии, 65 Кроме того, средство для отводаФильтрата выполнено в виде установленной над фильтруюц 1 им элементом свозможностью вертикального возвратно-поступательного перемещения обечайки.Целесообразно снабжать Фильтротражателем потока в виде обратногоусеченного корпуса, расположенногонад патрубками для подачи суспензии.При выполнении фильтрующего эле-мента плоским с расположением егогоризонтально в верхней части аппарата на одном уровне с рабочиморганом пульсатора осуществляетсяФильтрация пульпы с пониженной плотностью благодаря расслоению ее вконической зоне.Кроме того, такое положение Фильтрующего элемента позволяет уменьшитьобъем фильтрата над фильтрующей перегородкой и тем самым исключитьвлияние противодавления столба Фильтрата и снизить возможность забиванияфильтрующего элемента,Расслаиванию суспензии также способствует установка патрубков подачисуспензии под фильтрующим элементоми размещение над патрубками отражателя в виде обратного усеченногоконуса.Выполнение средства для отводафильтрата в виде обечайки, установленной над фильтрующим элементомс возможностью ее вертикального перемещения, позволяет поддержать необходимый для эффективной очисткифильтрующей перегородки объем Фильтрата.На фиг. 1 изображен Фильтр-сгуститель с рабочим органом пульсаторав виде поршня; на фиг. 2 - то же срабочим органом пульсатора в видедиафрагмы,Фильтр состоит из верхней цилиндрической камеры 1 фильтрации и нижней камеры 2 осаждения, В нижней части камеры Фильтрации с внутренней стороны и по всему периметру установлен конический отражатель 3, под ним установлены патрубки 4 для подачи фильтруемой суспензии. В верхней части камеры фильтрации расположен плоский горизонтальный фильтрующий элемент 5 и на одном с ним уровне - пульсатор б диафрагмового, поршневого или др, типа. Разгрузка фильтрата производится с помощью регулируемой по высоте обечайки 7 и приемника 8. Конус-осади- тель заканчивается разгрузчиком 9 для выпуска сгущенного продукта.Пульсационный Фильтр-сгуститель работает следующим образом.Фильтруемая суспензия через питающие патрубки 4 заполняет всю полую часть корпуса фильтра. При35 этом конический отражатель 3 направляет входящий поток суспензии вниз,способствуя расслаиванию и осаждению более крупных зерен суспензии вкамере 2, которые затем непрерывноразгружаются в нижней части. 5Вследствие расслаивания камера 1фильтрации заполняется менее плотной суспензией, содержащей тонкиечастицы. При ходе диафрагмы илипоршня вниз эта суСпензия давит на 1 рфильтрующий элемент 5, в результатечего жидкая фаза (фильтрат) проходит над обечайкой 7 и удаляетсяпо трубе приемника 8.Вследствие расслаивания суспензии, большой площади фильтрующегоэлемента и малой высоты подъемаФильтрата объем удаляемого фильтратавесьма значителен, что обеспечиваетсущественное повышение производительности аппарата.При ходе диафрагмы или поршнявверх остаток Фильтрата, находящийся ниже обечайки, засасывается внизи, проходя через фильтрующий элемент,сбрасывает с него осадок из налипших тонких частиц. При этом фильтрующий элемент очищается. Это позволяет испольэовать Фильтрующие элементы с развитой поверхностью привесьма значительных размерах пор,что обеспечивает получение чистогофильтрата при значительном егообъеме,Соотношение объемов фильтрата,удаляемого и оставшегося на фильтрующем элементе, также зависит отсостава и свойств Фильтруемой суспензии и регулируется установленной обечайкой 7.Технико-экономическая эффективность использования предлагаемогофильтра-сгустителя заключается взначительном повышении удельной производительности аппарата при высоком качестве фильтрата и сгущенногопродукта.Формула изобретения1. Фильтр-сгуститель пульсационный, содержащий цилиндро-коническийкорпус с патрубками для подачи суспензии и выгрузки осадка, средстводля отвода Фильтрата, установленныйв корпусе фильтрующий элемент ипульсатор с рабочим органом, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения производительностиза счет повышения степени сгущения,фильтрующий элемент выполнен плоским и установлен горизонтально вверхней части корпуса, рабочий органпульсатора на одном уровне с фильтрующим элементом и под последнимразмещены патрубки для подачи суспензии.2. Фильтр-сгуститель по п. 1,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтосредство для отвода Фильтрата выполнено в виде установленной над Фильтрующим элементом с возможностью вертикального возвратно-поступательногоперемещения обечайки.3. Фильтр-сгуститель по п. 1 и 2,о т л и ч а ю щ и й с я тем, чтоон снабжен отражателем потока в видеобратного усеченного конуса, расположенного над патрубками для подачисуспензии.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Карпачева С.М, и др. Пульсационные Фильтры-сгустители, МАвтомиздат, 1974, с. 74.2, Авторское свидетельство СССРР 421341, кл. В 01 0 33/36, 1971,3. Авторское свидетельство СССРР 418200, кл. В 01 0 35/22, 1971946598 ыпраы иеюз Сгущеннои еродугюг,2 Составитель С, Красносельскаяедактор Л. Филь Техред Ж. Кастелевич Коррект ил Заказ 5394/ Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Тираж 734 НИИПИ Государственного по делам изобретений 13035, Москва, Ж, Р