Фильтр-сепаратор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 09) (11) С 51) 4 В 04 В 3/06 В ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 54) ФИЛЬТР-СЕПАРАТОР (57) Изобретение относи рам-сепараторам и может зовано для фильтрации в суспензий на очистных с Целью изобретения являе ние надежности и произв за счет уменьшения трени жидкости о стенки корпу ся к фильтбыть испольевозможных анова ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР1473859 2 между основанием 7 и планшайбой 9, Между пружиной 10 и основанием 7 размещен уплотняющий элемент 11, жестко с которым соединен втулкообразный ферромагнитный якорь 12, свободно охватывающий пружину 10.Основание 7, уплотняющий элемент 11, якорь 12 свободно охвачены цилиндрическим кожухом 13, снабженным отводящим патрубком 14. На внутренней части цилиндроконического кожуха 13 жестко закреплена обмотка 15, свободно охватывающая якорь 12 и планшайбу 9Ось 1 установлена в подшипниках 16, внешние образующие которых жестко установлены в нижней части кожуха 13. Кожух 13 жестко крепится к основанию 17, Нижний конец оси 1 свободно охвачен конусообразным сливным устройством 18. Изобретение относится к фильтрам- сепараторами может быть использовано для фильтрации всевозможных суспензий на очистных сооружениях городов, предприятий, для выделения осад ков из суспензий,Цель изобретения - повышение надежности и производительности за счет уменьшения трения очищаемой жидкости о стенки корпуса и расши 10 рение области применения.На фиг.1 представлен фильтр-сепаратор, общий вид; на фиг.2 " сечение А-А на фиг.1; на фиг.3 - электрическая блок-схема с использованием .фильтра-сепаратора для построения автоматизированной системы процесса выделения осадка из суспензий. 20 ние области применения. Фильтр-сепаратор содержит конусообразный фильтрующий элемент (ФЭ) 3, плотно надетыйна перфорированную в верхней частирадиальными отверстиями 2 осьЖестко с осью соединен конусообразный корпус 4, который приводится вовращение подачей очищаемой жидкостипо подводящему патрубку 20 черезтангенциально изогнутый. конец 21 налопасть. Нижний конец оси 1 свободноохвачен конусообразным сливным устройством 18. Основание 7 корпуса 4перфорировано отверстиями 8 и вместе Фильтр-сепаратор содержит полуюось 1, перфорированную в верхнейчасти радиальными отверстиями 2. Наперфорированный участок оси 1 плотнонадет конусообразный фильтрующий элемент 3, Жестко с осью соединен ко 25нусообразный корпус 4, верхняя часть5 которого выполнена с обратным уклоном и снабжена внутренними лопастями 6. Основание 7 корпуса 4 выполнено в виде усеченного конуса,направленного меньшим основаниемвверх. Основание 7 вдоль образующихстенок корпуса 4 перфорировано отверстиями 8. Ниже основания 7 жестко сосью 1 соединена планшайба 9, в которую зБупирается пружина 10, размещаемая с уплотняющим элементом 11, пружиной10 и якорем 12 охвачено кожухом 13,снабженным патрубком 14 для отводаосадка с помощью вибраторов. Фильтрсепаратор оснащен поплавком 22 исигнализирующим устройством 24 дляавтоматической подачи суспензии, аподведение к корпусу 4 и ФЭ 3 с помощью сетчатого электропроводящегоэлемента 19, плотно охватывающего.ФЭ 3, от источника постоянного токапотенциалов противоположных знаковинтенсифицирует выделение осадка,1 зэпФФ лы 5 3 илФ Фильтрунщий элемент 3 охвачен цилиндроконическим сетчатым электро- проводящим элементом 19.В верхней части между фильтрующим элементом 3 и корпусом 4 расположен патрубок 20 с тангенциально изогнутым концом 21, Диаметрально противоположно патрубку 20 в этом же зазоре размещен поплавок 22, соединенный с помощью штока 23 с сигнализирукщим устройством 24,С внешней стороны к цилиндроконическому кожуху жестко присоединены вибраторы 25.С помощью скользящего контакта 26 сетчатый элемент 19 соединен с одним из полюсов источника постоянного тока, а нижняя часть кожуха 13 соединена с другим полюсом источника постоянного тока,Принцип действия фильтра-сепаратора.Очищаемая жидкость (суспензия) по подводящему патрубку 20 через тангенциально изогнутый конец 21 подается в конусообразный корпус 4 на лопасти 6. Жидкость начинает вращать корпус 4, а вместе с ним и все части фильтра-сепаратора, жестко связанные с корпусом 4. Вращениекорпуса вместе с подводимй жидкостью позволяет с одной старо"ь р.зк: уменьшить трение вердьер частиц, содержащихся в этой .жидкости, о стенки корпуса, а с другой - увеличить абсолютную скорость движения очищаемой жидкости по спирали к нижнему основанию 7, корпуса 4. Это, в свою очередь, увеличивает центробежную силу, воздействукщую на очищаемую жидкость, и способствует лучшему отделению твердых примесей от очищаемой жидкости, что способствует 30 отбрасыванию с поверхности фильтрую- щего элемента в сторону корпуса 4 тех твердых частиц, которые могут быть все-таки увлечены движущейся жидкостью к фильтрующему элементу.35В результате осадок накапливается на внутренней поверхности корпуса 4 и постепенно сползает к его основанию 7, а частично очищенная таким образом жидкость доочищается с помощью фильтрующего элемента 3 и попадает по полой оси 1 в конусообразное сливное устройство 18.В случае дополнительного оснащения фильтра-сепаратора цилиндроко ническим электропроводящим сетчатым элементом 19, охватывающим снаружи фильтрующий элемент 3, и скользящим контактом 26, через который сетчатый элемент 19 соединен с одним из полюсов источника постоянного тока, с другим полюсом которого соединенкожух 13, выделение осадка из очищаемой жидкости интенсифицируется, а возможность забивки фильтрующего элемента твердыми частицами резко снижается. Объясняется это следующим. При подключении цилиндроконического кожуха 13 и сетчатого элемента 19 к полюсам источника постоянного тока на корпусе 4 и полой осисоздается потенциал одного знака, например отрицательный, а на сетчатом элементе 19 - противоположного знака. Предположим, что в очищаемой жидкости содержатся твердые частицы, несущие на себе положительный заряд. Тогда при движении жидкости по внутренней поверхности корпуса 4 эти частицы притянутся к спинке корпуса 4, разрядятся и осядут на его поверхности.;".ли же какие-либо частицы все же увлекутся едкостью к филь;укщему элементу 3, то вследствие того, что сетчатый элемент 19, охватывающий фильтрующий элемент 3, заряжен положительно, заряженная положительно частица будет отталкиваться от поверхности фильтрующего элемента 3, а центробежные силы отбросят ее к внутренней стенке корпуса 4, Таким образом практически исключается проникновение твердых частиц в фильтрующий элемент 3.Заполнение фильтра-сепаратора очищаемой жидкостью производится до тех пор, пока поплавок 22 с помощью штока 23 не подаст сигнал сигнализирущцему устройству 24 о необходимости прекращения подвода жидкости через подводящий патрубок 20. С этого момента остаток жидкости дофильтровывается, движение фильтра- сепаратора замедляется. Через определенный промежуток времени включается обмотка 15. Она втягивает втулкообразный ферромагнитный якорь 12, что приводит к оттягиванию уплотняющего элемента 11 от отверстий 8 на основании 7. Пружина 10 при этом. сжимается.Одновременно с включением обмотки 15 включаются вибраторы 25, сообщающие фильтр-сепаратору колебания, например ультразвуковые. Под действием этих колебаний осадок через отверстия 8 устремляется в цилиндроконический кожух 13, а из него по отводящему патрубку 14 - в общий приемник..По окончании процесса удаления осадка. обмотка 15 и вибраторы 25 отключаются. Якорь 12 освобождается от воздействия электромагнитного поля и уплотняющий элемент 11 с помощью пружины .10 возвращается в прежнее положение, плотно перекрываяотверстия 8, Вновь начинается подачаочищаемой жидкости в фильтр-сепаратор,.При включении в общий цикл работынескольких сепараторов можно осуществить непрерывный автоматизированныйпроцесс очистки жидкостей (суспензий) .от осадкаНа.фиг.З показаны четыре .фильтрасепаратора Ф-С 1., Ф-С 2, Ф-СЗ, ф-С 4с.обмотками.,5, патрубками 20 ввода, поплавками 22, сигнализирующимиустройствами 24, вибраторами 25, обмотками 27 электромагнитных клапанов,стоящих в патрубках 20 ввода очищаемой жидкости (суспензии). Управление системой осуществляется спомощью программного устройства(ПУ) 28,В начальный. момент времени ПУ 28подает сигнал на обмотку 27 фильтрасепаратора Ф-С 1, в результате чегопроисходит открытие клапана с последующим заполнением фильтра-сепаратора Ф-С 1. При достижении уровня жид"кости таким, что срабатывает поплавковый сигнализатор 24, ПУ 28 отключает обмотку 27 фильтра-сепаратора ф-С 1и включает обмотку 27 фильтра-сепаратора Ф-С 2, в результате чего суспензия подается в фильтр-сепараторФ-С 2.Аналогично при срабатывании сигнализатора 24 фильтра-сепаратора Ф-С 2ПУ 28 отключает обмотку 27 фильтрасепаратора Ф-С 2 и включает отмотку27 фильтра-сепаратора Ф-СЗ и такдалее, до включения обмотки 27 фильтра-сепаратора Ф-С 4.В это же время в фильтре-сепараторе Ф-С 1 происходит отфильтровывание осадка от жидкости, поэтому,спустя некоторое время, закладываемое в ПУ 28, ПУ подает сигнал на обмотку 15 Фильтра-сепаратора Ф-С 1 содновременным включением вибратора25 фильтра-сепаратора ф-С 1. Это приводит к выводу осадка из фильтра-сепаратора Ф-С 1 в общий приемник.Аналогично, спустя некотороевремя после закрытия клапана с обмоткой 27 фильтра-сепаратора Ф-С 2,ПУ 28 подает сигнал на обмотку 15и вибратор 25 фильтра-сепаратораф-С 2. Происходит разгрузка фильтрасепаратора Ф-С 2, Затем включаютсяобмотка 15 и вибратор 25 фильтра-сепаратора Ф-СЗ, Происходит его раз 10152025 грузка. После этого включаются обмотка 15 и .вибратор 25 фильтра-сепаратора Ф-С 4. Происходит разгрузка .фильтра-сепаратора Ф-С 4. Затем весь процесс фильтрации повторяется заново.Формула и з о б р е т е н и я 1. фильтр-сепаратор, содержащий конусообразный корпус, подводящий патрубок, конусообразный фильтрующий элемент, полую ось, отверстие для удаления осадка, о т л и ч а ю -щ и й с я тем. что, с целью повышения надежности и производительности за счет уменьшения трения очищаемой жидкости о стенки корпуса и расширення области применения, фильтрсепаратор дополнительно оснащенпланшайбой, пружиной, уплотняющимэлементом, втулкообразным ферромагнитным якорем, цилиндроконическимкожухом с основанием и отводящимпатрубком, обмоткой, лодшипникамн,конусообразным сливным устройством а30 35 40 50 55 поплавком, штоком, сигнализирующимустройством, вибраторами, при этомверхняя часть конусообразного корпуса выполнена с обратным уклоном иснабжена внутренними лопастями, а ос-.нование корпуса выполнено в виде перфорированного конуса, направленногоменьшим основанием вверх, при этомниже основания корпуса жестко с полой осью соединена планшайба, междуоснованием корпуса и планшайбой размещена пружина, а между пружиной иоснованием размещен уплотняющий элемент, с которым жестко соединен втулкообразный ферромагнитный якорь, свободно охватывающий пружину, причемоснование корпуса, уплотняющий элемент и якорь свободно охвачены цилиндроконическим кожухом, на внутренней части которого жестко закреплена обмотка, свободно охватывающаяякорь и планшайбу, при этом полаяось установлена нижним концом в подшинниках, внешние образующие которыхжестко установлены в кожухе, срезНижнего конца полой оси свободноохвачен конусообразным сливным устройством, причем в верхней части между фильтрующим элементом и корпусомрасположен подводящий патрубок стангенциально изогнутым концом, адиаметрально противоположно подводя 1473859щему патрубку размещен поплавок, соединенный с помощью штока с сигнализирующим устройством, при этом с внешней стороны к патрубку цилиндро 5 конического кожуха жестко присоединены вибраторы. 2. фильтр-сепаратор по п.1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что он 10дополнительно снабжен скоЛьзящимконтактом и цилиндроконическим электропроводящим сетчатым элементом,при этом сетчатый элемент плотноохватывает фильтрукщий элемент и через скользящий контакт соединен с одним из полюсов источника постоянного тока, а другим полюсом которогосоединен цилиндроконический кожух.1473859 Гуюеюия екар дакто КНТ СС оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгор агарина,101 Заказ НИИПИ Составитель К.ПильщукТехред А.Кравчук Корректор М.Василье 24/7 Тираж 495 Подписное сударственного комитета по изобретениям и открытия113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5