Устройство для фильтрации жидкостей

Полезная модель относится к установкам для очистки жидкостей от механических примесей с помощью фильтров и дополнительных средств промывки фильтров обратным током очищенной жидкости без их демонтажа. Устройство содержит фильтр с фильтрующим элементом и расположенным в нижней части трубопроводом, соединенным с вентилем для спуска осадка; трубопровод исходной неочищенной жидкости с вентилем на входе в фильтр, нагнетательный насос, установленный на входе трубопровода исходной жидкости, трубопровод очищенной жидкости с вентилем на выходе фильтра, дополнительный трубопровод с вентилем, один конец которого соединен с трубопроводом исходной жидкости перед вентилем трубопровода исходной жидкости, а другой конец - с трубопроводом очищенной жидкости между фильтром и вентилем указанного трубопровода, а на выходе насоса и на выходе фильтра установлены манометры. Технический эффект заключается в повышении качества очистки фильтрующего элемента и уменьшение времени его очистки.

Область техники

Полезная модель относится к области физико-химической технологии обработки жидкостей, в частности, к установкам для очистки жидкостей от механических примесей с помощью фильтров и дополнительных средств промывки фильтров обратным током очищенной жидкости без их демонтажа.

Уровень техники

Известна установка для фильтрации жидкости, содержащая корпус, параллельно установленные фильтрующие элементы, присоединенные к корпусу трубопроводы исходной, очищенной и неочищенной воды с устройствами для регулирования расхода и измерения давления, отличающаяся тем, что в корпус заключен каждый фильтрующий элемент, трубопроводы исходной, очищенной и неочищенной воды соединены коллекторами, при этом устройства для регулирования расхода и измерения давления размещены с возможностью взаимодействия друг с другом и осуществления регенерации фильтрующих элементов за счет поочередного создания внутри одного или нескольких корпусов противотока очищенной жидкости. (RU 68345 U1 B01D 27/08, 27.11.2007).

Известна установка для микрофильтрации, содержащая расходную емкость, рециркуляционный насос, фильтрующий элемент с манометрами, установленными на его входе и выходе, регулирующий вентиль, установленный на выходе фильтрующего элемента, отличающаяся тем, что на входе насоса установлен двухпозиционный коммутатор, соединяющий вход насоса с расходной емкостью или с входной магистралью, на выходе насоса установлен двухпозиционный коммутатор, соединяющий выход насоса с входом фильтрующего элемента или с расходной емкостью. (RU 1971 U1 B01D 61/08, 16.04.1996).

Известна установка для фильтрации жидкости, содержащая фильтр с фильтрующим элементом и расположенным в нижней части вентилем для спуска осадка, трубопровод исходной неочищенной жидкости с вентилем на входе в фильтр, трубопровод очищенной жидкости с вентилем на выходе фильтра, дополнительный трубопровод с вентилем, один конец которого соединен с трубопроводом исходной жидкости перед вентилем трубопровода исходной жидкости, а другой конец дополнительного трубопровода соединен с трубопроводом очищенной жидкости. (RU 2067018, B01D 35/22,05.08.1994).

Недостатком известных решений является низкая степень очистки.

Задачей полезной модели является расширение функциональных возможностей фильтрующего устройства.

Раскрытие полезной модели

Поставленная задача решается за счет того, что установка для фильтрации жидкости, согласно полезной модели, содержит фильтр с фильтрующим элементом и расположенным в нижней части трубопроводом для спуска осадка, соединенным с вентилем для спуска осадка; трубопровод исходной неочищенной жидкости с вентилем на входе в фильтр, нагнетательный насос, установленный на входе трубопровода исходной жидкости, трубопровод очищенной жидкости с вентилем на выходе фильтра, дополнительный трубопровод с вентилем, один конец которого соединен с трубопроводом исходной жидкости перед вентилем трубопровода исходной жидкости, а другой конец - с трубопроводом очищенной жидкости между фильтром и вентилем указанного трубопровода, а на выходе насоса и на выходе фильтра установлены манометры при соотношении D₂/D ₁1, где D₂ - диаметр трубопровода для спуска осадка, D₁ - диаметр трубопровода очищенной жидкости.

Техническим результатом полезной модели является повышение качества очистки фильтрующего элемента и уменьшение времени его очистки.

Краткое описание чертежей

На представленном чертеже изображен общий вид фильтрующего устройства.

Осуществление полезной модели

Устройство для фильтрации жидкости содержит фильтр 1 с фильтрующим элементом 5 и расположенным в нижней части трубопроводом 4, соединенным с вентилем 8 для спуска осадка, трубопровод исходной неочищенной жидкости 2 с вентилем 6 на входе в фильтр 1, нагнетательный насос 13, установленный на входе трубопровода исходной жидкости 2, трубопровод очищенной жидкости 3 с вентилем 7 на выходе фильтра 1, дополнительный трубопровод 9 с вентилем 10, один конец которого соединен с трубопроводом исходной жидкости 2 перед вентилем 6 трубопровода исходной жидкости, а другой конец дополнительного трубопровода 9 соединен с трубопроводом очищенной жидкости 3 между фильтром 1 и вентилем 7 указанного трубопровода, а на выходе насоса 13 и на выходе фильтра 1 установлены, соответственно манометры 11 и 12.

Устройство работает следующим образом.

Исходная неочищенная жидкость от входного трубопровода 2 с помощью нагнетательного насоса 13 через открытый вентиль 6 подается на вход фильтра 1, проходит через фильтрующий элемент 5 фильтра 1 и очищенная жидкость через открытый вентиль 7 и трубопровод очищенной жидкости 3 направляется к потребителю.

Когда фильтрующий элемент 5 фильтра 1 засоряется механическими примесями (оценку засоренности определяют по разнице показаний манометров 11 и 12), требуется восстановление фильтрующей способности фильтра 1 путем очистки фильтрующего элемента 5 без разборки фильтра. Для этого необходимо последовательно закрыть вентиль 7, открыть вентиль 10, закрыть вентиль 6. При этом исходная жидкость поступает на фильтрующий элемент 5 фильтра 1 под давлением нагнетательного насоса 13.

При открытии вентиля 8 под действием обратного тока промывочной жидкости через фильтрующий элемент 5 фильтра 1, осадок сливается через вентиль 8 в дренажный сток или канализацию.

Одновременно очищенная, исходная жидкость омывает внутреннюю поверхность корпуса фильтра 1, очищая его от налипшего на него осадка.

Для очистки фильтрующего элемента 5 и внутренней части корпуса фильтра 1 необходимо слить жидкость в количестве не менее полутора объемов корпусов фильтра 1.

Важным фактором, влияющим на качество очистки фильтрующего элемента 5 фильтра 1 обратным током жидкости, является правильный выбор соотношения диаметров входного 2 и дополнительного трубопроводов 9, обеспечивающих подведение исходной жидкости для промывки фильтрующего элемента 5, и диаметра трубопровода для спуска осадка 4 с вентилем 8. Качественная очистка всей поверхности фильтрующих элементов может быть произведена, только если она вся находится в промывочной жидкости, и жидкость проходит через каждую фильтрующую ячейку.

При закрытых затворах 6 и 7 и открытом затворе 10 дополнительного трубопровода 9 давление внутри фильтрующего элемента 5 под действием нагнетательного насоса 13 становится равным давлению в фильтре 1. При открывании вентиля 8 для спуска осадка, расположенном на трубопроводе 4, в первый момент времени при вытекании жидкости из трубопровода 4 давление внутри фильтра 1 падает практически до атмосферного, причем происходит это за очень малый промежуток времени. Этот промежуток времени пропорционален давлению жидкости внутри фильтра, что связано с изменением объема жидкости за счет ее сжимаемости, и обратно пропорционален времени выравнивания давления, определяемом площадью и временем открытия вентиля. При очень быстром выравнивании давления на всей поверхности фильтрующего элемента создается перепад давления равный разнице между давлением в фильтре и атмосферным. Поскольку засорение фильтра происходит при давлении меньшем, чем давление нагнетательного насоса 13, то, следовательно, сила, действующая на частицы механических примесей, покрывающих сетку фильтра в большинстве случаев значительно больше, чем силы адгезии, которые удерживают частицы на поверхности сетки. Этого быстрого перепада давления достаточно в большинстве случаев для отрыва частиц от сетки.

После выравнивания давления снаружи и внутри фильтра жидкость продолжает поступать внутрь фильтрующего элемента 5. Если время ₁ заполнения пустого корпуса фильтра промывочной жидкостью оказывается меньше, чем время Т₂ вытекания жидкости из заполненного корпуса фильтра через вентиль для спуска осадка в отсутствие избыточного давления, то жидкость внутри фильтра 1 всегда будет заполнять его объем и равномерно протекать через все ячейки фильтрующего элемента 5, унося те механические примеси, которые оторвались с наружной поверхности фильтрующего элемента 5. Одновременно, очищается и внутренняя часть фильтра 1.

Данное условие соблюдается только в том случае, если диаметр трубопровода для спуска осадка 4 меньше трубопровода очищенной жидкости 3. При этом условии жидкость внутри фильтра 1 всегда будет заполнять его объем и равномерно протекать через все ячейки фильтрующего элемента 5, унося те механические примеси, которые оторвались с наружной поверхности фильтрующего элемента 5. Одновременно, очищается и внутренняя часть фильтра 1.

Таким образом, оптимальная работа по очистке фильтра 1 с помощью обратного тока жидкости возможна при соотношении:

D₂/D₁1

где:

D₂ - диаметр трубопровода для спуска осадка;

D₁ - диаметр трубопровода очищенной жидкости.

Таким образом, полезная модель обеспечивает повышение качества очистки фильтрующего элемента и уменьшение времени его очистки.

Устройство для фильтрации жидкости, характеризующееся тем, что содержит фильтр с фильтрующим элементом и расположенным в нижней части трубопроводом для спуска осадка, соединенным с вентилем для спуска осадка; трубопровод исходной неочищенной жидкости с вентилем на входе в фильтр, нагнетательный насос, установленный на входе трубопровода исходной жидкости, трубопровод очищенной жидкости с вентилем на выходе фильтра, дополнительный трубопровод с вентилем, один конец которого соединен с трубопроводом исходной жидкости перед вентилем трубопровода исходной жидкости, а другой конец - с трубопроводом очищенной жидкости между фильтром и вентилем указанного трубопровода, а на выходе насоса и на выходе фильтра установлены манометры при соотношении D₂/D₁1, где D₂ - диаметр трубопровода для спуска осадка, D₁ - диаметр трубопровода очищенной жидкости.