Способ фильтрования суспензий и фильтр для его осуществления

(56) Патент ФРГ2449817,кл, В 01 1) )5/20, 1976. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(54) СПОСОБ ФИЛЬТРОВА 11 ИЯ СУСПЕНЗИИ И ФИЛЬТР ДЛЯ ЕГО ОСУ)ЦЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к способам фильтрования суснензии, высоко- вязких структурированных жидкостей, а также к конструкциям гидродйнамических Фильтров и позволяет повысить ресурс работы фильтра путем улучшения очистки фильтровальцой перегородки и производительность путем932 3 1494исключения непроизводительного сбро -са пропускаемои части среды, направляя ее после использования для гцдродинамического смыва в диспергатор,где частицы загрязнений разрушаютсядо величины меньше требуемой тоцкос -ти фильтрования ц впрыскцваются подповышенным давлением в виде струй,направленных ца фильтровальцую перегородку, которую подвергают воздействию продольно-поперечной вибрации.Фильтр содержит закрытый флацец 26корпус 1 с входным 2, выходным 3 иперепускным патрубками, установленную в корпусе 1 с зазором 5 и посредством сильфоца 18 закрепленнуюна ступице 8 перед цасосом 7 вращающуюся фильтровальную перегородку 6 с 5О15 осцоцацием 25, дцспергатор 10 в видеустановленных с зазором 17 относительно друг друга коццентричцых колец14 и 15 с прорезями 16 и канал 11 перепуска жидкостей, кольцевой коллектор 12 с каналами 13 в виде сверлеций, закрепленный вцутри ступицы 8пульсатор 19 в виде диска 20 с расположенными по окружности отверстиями21, Выходной патрубок 3 сцабжец перегородкой 22 с каналом 23, проходящим по диаметру расположения отверстий 2 диска 20, и установленной сзазором 24 относительно диска 20,Насос 7 снабжен рабочим колесом 9,импеллерцыми лопатками 32 и имеетспиральный или кольцевой отвод 33.2 с,п. и 3 з.п. Ф-лы, 2 ил,Изобретение отцосится.к техцике фильтрования, а именно к способам фильтрования суспецзий, вь:соковязких структурированных жидкостей, а также к конструкциям гидродицамических фильтров, и может найти широкое примс нение в химической промышленности, Лизельцом двигателестроециц и т,д.Цель изобретения - повышение ресурса работы фильтра путем улучшения о гистки фцльтровальцой перегородки и повышение его производительности путем исключения непроизводительного сброса пропускаемои части среды.На фиг. 1 изображена конструкция фильтра; ца фиг. 2 - вариант выполнения фильтра с пульсатором давления,Способ фильтрования заключается в том, что фильтруемую среду пропускают через вращающуюся Фильтровальцую перегородку, осуществляя при этом гидродцнамическци смь 1 в осадка эа счет церепуска части фильтруемой среды вдоль фильтровальцой перегородки, Перепускаемую часть Фильтруемой среды после использования для гидро- динамического смыва цаправляют в диспергатор, где осуществляют разрушение частиц загрязнений до величины меньше требуемой тонкости фильтровация, а затем впрыскивают под давлением н виде струй, направленныхна вращакхцуюся фильтровальцую перегородку, При этом фильтровальцую перегородку могут подвергать воздействию продольно-поперечной вибрации,25 30 35 40 45 50 55 а фильтрование осуществляют под действием пульсирующего перепадй давления,Фильтр на котором осуществляютпредлагаемый способ, содержит корпус 1 с входным 2, выходным 3 иперепускным 4 патрубкамц установленную в цем с зазором 5 относительно стенок корпуса 1 вращающуюсяФильтровальную перегородку б, соединенную с приводом (це показан)вращения. Фильтр снабжен насосом 7со ступицей 8 и рабочим колесом 9,диспергатором 10 и каналом 11 перепуска жидкости, соединяющим диспергатор 10 с зазором 5 между фильтровальной перегородкой б и корпусом 1, при этом фильтровальная перегородка 6 закреплена на ступице8 перед насосом 7, причем корпус 1снабжен кольцевым коллектором 12 ив цем выполнены каналы 13 в видесверлений, направленных под углом кповерхности фильтровальной перегородки 6 и соединенных через коллектор 12 каналом 11 перепуска. Диспергатор 10 выполнен в виде не менеечем двух концентричных колец 14 и15 с прорезями 16 (или отверстиями),установленных с зазором 17 относительно друг друга, причем одно кольцо 14 закреплено на периферии рабочего колеса 9, а другое 15 - неподвижно на корпусе 1.Фильтр может быть снабжен сильфоном 18, посредством которого филь494932 1 тдц 1 Н;1 Я 1 с:1 в 1 Р)2)с 3 Г) .3 дРецгид ца с тупице 8 цдсс)гд 7, и пульсдтором 1 9, а 2 ц)0)12 с нць".1 а в 21 дс. лис 23 1 20 с выцолнецнь)ми а цсм по окруж 2 Ости отверстиями 21 и закрепленного нцутри с:тупицы 8 насоса 7, ири этом выходцой пдтрубок 3 сЬильтрд гцабжец перего)одко 2 22 с каналом 23, расположенным ца диаметре расположеция отверстий 21 (иска 20 и устдцоалецной с зазором )3 от 2 осительцо дисКа 20. ФисЬТ)Оад)21.23 дя ПЕрЕГОрсдд б снабжеца основаием 25, вьцолцецц)1 м цаклоццо к оси ф)л тровальцои перегородки 6. Корус 1 закрыт сЬлдццсм 26, ца котором в но(пипцикдх 27 установлен насос. 0 Т, )ццд 8 употцецд пос 3)едгтвом дцжс ты 28. При ус тдцовкс. внутри гтуп)и 2 8 .2 у)2 СдОрс) 19 выхс)НОи Глт) убок . аь 2 цолцец 2)ьп 2 с.подвиж ц 1 Г ) ус.т)130 а.си н стуцицс) Я нд подшиицикдх 29, Кдцал 23 уп 11 с)тнец отцос;те.г 1 ьцс) иска 20 уплотце циям)1 30 торцоцо 1 о типа . Пд ступице 8 цыцо.цены шпицы 31 (2 л соеди н с) 2121 я с: и р)В с)7(О м ( 21 е пос д э л ц )3, 11 л " г)с 7 сцаб)же н импглцг)ць 1;13 лопдт - ками 3 здрс дцнд.псс с кого уцлотце 3 ПГ 3 и и.;еет сиирдНь)и или кольце - вой тво)1 33,0 осс;б с помси, Фи)2 трд осу)еста.яется следующим образом.Ждкость (гус:пензия) поступает а гдтрубок 2 2 фпьтруется через Филь-. тровал).у:с) перс городку б. Последняя 2)ыесге г цасосс)м 7 приводится чере 3 )пии 1 ь 3 1 пр 31230 )10 м ( 2 е п 01 с д 3 дн)П 1)31 аращеции фильтровдльнс)и перегородки ) эд счет де 11 стс)ия це 213)обежцойсслы частицы загрязНс ция Отбрдсыаютс к периферии и, здхвдтынаясь потоком пгреиускаемой силости поступают в насос 7. В рабочем колесе 9 ндсс са 7 давление 1 рецускдемой )кидкости цс)в 1 шдетс я и оцд поступает и диспергдтор О, где осуществляютс.я разрушение и размол частиц сусиецзий, которые превышают размер ячеек Фильтроаальцой перегородки 6. Размер Прора.) и 16 (с)таерст 3 й) обеспечивает размол д ) размеров менее размера ячеек Фильтровальной перегородки 6, Иэ отводд 33 суспензия перепускается ио каналу 11 в коллектор 12, откуда оца впрыскивается под высоким давле)п 1 ем и с высокими скоростями через кдцдлы 13 в зазор 5. В резу:1 ьтдте огу)гсталяется интецсивцьп гидрг)дина)П 2:Ог ий с мыв с.1 оязагрязнений 1) ссддкд с иовс рхностиФильтрональной ис ре городки. Это эначительцо улучшает очигтку фильтровдльцой перс городки 6 и поаышдет ресурс работы Фильтра, что особенноад жно при фи 21 трон д 2 ци с успе нэни вцецьютоцовской греде ца полимернойосцове, так кдк такая среда склоннак образования) больцлх конгломератовк быстрому эдбазн 3 пористьх пер)О 2)одок, Лд с 13 т то с)что в д)1 сцергдторе 10 ирсис холит рдзру)пение 15 б )льших коцглс)моратов частиц припрохождении вращающихся относительно друг друга ко)2 гц 14 и 15 с прореэями 11), частиц)1 проходя г черезФильтронд) иу ) рс г )р );): у 6 и тем Г)0 сдмьг Полез цс) ис:)о)2 уются, Такимобразом, фильтр 2)1 цО)1 и)1 ет рсль "се 1)ле ти ого Ф)гль трд, пропускающегочастицы гуспгцэии, це иревьпидющие опрсделеццого размера, Такие фильтры 25 цсобходимы в химичс ской технологии ид )игдтелестросциц для фильтрованиясусцецзиоццых топлин. При установкевнутри ступицы 8 иул),сатора 19 созддются пульсации давления за счет 30 изменения гидрав)цеского сопротивлецц выходцого пдтрубка 3 фильтрацри периодичегком совцдцеции отверстий 21 с каналом 3. Пульсирующийперепад давления воздействует нд осцовдние 25, в роз,тате чего соз - 353 дгтгя сила, игриодичеси сжимающаяупру ий сиьсЬоц 18. Зд счет выполнения основания 25 наклонным, силаразлагается на две составляющиепараллельную и перце 1 дикулярную осиФильтроперегород);и б. В результатесоэддются цро;Ольцо-поперечные вибрации. Сочетание прологьно-поперечныхвибраций с врдщгцием перегородки 6и с гидродиндмическим смывом осадкаструями и расходом перепускаемойсугпенэп обесцгчивдет высокую эфФиктиВКОсть неирерыаной Очисткифильтровальной пере) ородки 6, обеспечивает возможность Фильтрованияполимерных не цьютоцовс) ь)х дсдкосте 1и суспенэий, Зд счет цд)цсчия диспергатора 10, церецускд гуспецэии навходной патрубок 2 Фильтра поньшается проиэводитс.ьцостг, и Обеспечивается исключеПе Сброга суспензии нагпив, 149493211 р и м е р. Для оценки эффектив.ности способа выполнялись сравнительные испытания предлагаемого фильтра и фильтра, и котором осуществляется известный способ. Испытания проводились в одинаковых условиях (давлешш на входе) и на одной среде - суспензии (157. по массе кварцевого леска, средний медианныи диаметр частиц 10-15 мкм) в растворе сополимера акриповой кислоты и алпиловых эфиров пентаэритрита.В результате испытаний установлено, что ресурс работы фильтра возрастает в среднем на 70-757 за счет улучшения очистки фильтровальной перегородки 6 в процессе фильтрования.Конструкция фильтра компактна, имеет небольшие габариты и вес, обладает высокой герметичностью, что особенно важно при фильтровании токсичных и пожаро- и взрывоопас.ных сред.Формула изобретения1. Способ фильтрования, заключаю- щийся в том, что фипьтруемую среду пропускают через вращающуюся фильтровальную перегородку, осуществляя при этом гидродинамический смыв осадка с фильтровальной перегородки эа счет перепуска части фильтруемой среды вдоль фипьтровальной перегородки, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цепью повышения ресурса работы фильтра путем улучшения очистки фипьтровальной перегородки и повышения его производительности путем исключения непроизводительного сброса пропускаемой части среды, часть фильтруемой среды после использования для гндродинамического смыва направляют в диспергатор, где осуществляют разрушение частиц загрязнений до величины меньше требуемой тонкости фипьтрования, а затем впрыскивают под повышенным давлением в виде струй, направленных на вращающуюся фипьтровальную переородку,2, Способ по п, 1, о т л и ч аю щ и й с я тем, что фипьтравапьную перегородку подвергают воздействиюпродольно-поперечной вибрации, афильтрование осуществляют под действием пульсирующего перепада давления.3. Фильтр, содержащий корпус свходным, выходным и перепускнымпатрубками и установленную в нем сзазором относительно стенок корпусавращающуюся фильтровальную перегородку, соединенную с приводом вращения, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения ресурса ипроизводительности фильтра, он снабжен насосом со ступицей и рабочимколесом, диспергатором и каналомперепуска жидкости, соединяющим диспергатор с зазором между фильтровальной перегородкой и корпусом, приэтом фильтровальная перегородка закреплена на ступице перед насосом,причем корпус снабжен кольцевым коллектором и в нем выполнены каналы ввиде сверлений, направленных под уг 25 лом к поверхности фильтровапьнойперегородки и соединенных через коллектор с каналом перепуска,4. Фильтр по п. 3, о т л и ч аю щ и й с я тем, что диспергатор выполнен в виде не менее чем двух концентричных колец с прорезями, установленных с зазором относительнодруг друга, причем одно кольцо закрелено на периферии рабочего колеса, а другое - неподвижно на корпусе.5. Фильтр по пп. 3 и 4, о т л ич а ю щ и й с я тем, что он снабжен сильфоном, посредством которого 40 ильтровальная перегородка закреплена на ступице насоса, и пульсатором, выполненным в виде диска с выполненными в нем по окружности отверстиями и закрепленного внутри 45ступицы насоса, при этом выходнойпатрубок фильтра снабжен перегородкой с каналом, расположенным на диаметре расположения отверстий диска,и установленной с зазором относительно диска, причем фильтровальнаяперегородка снабжена основанием,выполненным наклонно к оси вращенияфипьтровальной перегородки.149 ч 932Составитель К.Пильшук Редактор И.Горная Техред А.Кравчук Корректор .,Патац Заказ 4145/3 Тираж 600 Подписное ВНИИПИ Госуда ственного к уд р венного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, 1 осква, Ж, Раушская наб., л, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент" г. жгород, ул, Гагарина, 101У