Способ формирования фильтрующего слоя намывных фильтров

 

СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ФИЛЬТРУЮЩЕГО СЛОЯ НАМЫВНЫХ ФИЛЬТРОВ путем намыва дисперсных частиц на поверхности патронов при пропускании потока суспензии через фильтр, отличающийся тем, что, с целью повышения емкости фильтрующего слоя по механическим примесям путем увеличения сечения поровых I каналов в направлении от поверхности патронов, суспензию получают путем пропускания жидкости через емкость с фильтрующим материалом со скоростью, увеличивающейся в процессе намыва в пределах гдeWJ({ - скорость жидкости в емкости с фильтрующим материалом ,.. / скорость витания частиц вит фильтрукндего материала наименьшей фракции, м/с;. W скорость витания частиц ви-г фильтрующего материала наибольшей фракции, м/с; к коэффициент запаса опредеЛЯЮ1ЦИЙ полный унос из емкости частиц фильтрующего материгша наибольшей фракции . QO 4 4ib 05

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

15Р4 В Ol D 37/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н двтоесномм свидктельствы

1 11

®вит- Чйсф еит " т где W+

I еит е вит

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2I) 3774481/23-26 (22) 13.06.84 (46) 30.11.85. Бюл.й 44 (72) В.M.Êoïûëoâ, А.К.Орлов, А.А.Неверова и Н.С.Шамис (53) 66.067.332(088.8) (56) Громогласов А.А., Копылов А.C. и др. Водоподготовка. Атомиздат, 1977, с.232.

Авторское свидетельство СССР

)041131, кл . В OI 3 37/00, 1981.

Авторское свидетельство СССР

У 997743, кл. В 01 13 37/02, 1981. (54) (57) СПОСОБ ФОРМИРОВАНИЯ ФИЛЬТРУММЦЕГО СЛОЯ HAMbiBHblX ФИЛЬТРОВ путем намыва дисперсных частиц на поверхности патронов при пропускании потока суспензии через фильтр, отличающийся тем, что, с целью повышения емкости фильтрующего слоя по механическим примесям путем увеличения сечения поровых

„.SU„„194461, А, каналов в направлении от поверхности патронов, суспензию получают путем пропускания жидкости через. емкость с фильтрующим материалом

1 со скоростью, увеличивающейся в про цессе намыва в пределах — скорость жидкости в емкости с фильтрующим материалом, м/с; скорость витания частиц фильтрующего материала наименьшей фракции, м/с;. скорость витания частиц фильтрующего материала наибольшей фракции, м/с; коэффициент запаса, опреде-. ляющий полный унос из емко- сти частиц фильтрующего материала наибольшей фракпии.

11944б1

"е

® Ьнт рс коэффициент формы; критическое значение модифицированного значения Рейнольдса; динамическая вязкость среды; диаметр частиц; плотность среды.

C. где 9й с

Изобретение относится к фильтрованию, а именно к очистке жидкости . на намывных фильтрах, и может быть использовано на электростанциях для очистки теплоносителя, а также в тех отраслях промышленности, где требуется глубокая очистка жидких сред от примесей.

Целью изобретения является увеличение емкости фильтрующего слоя по механическим примесям.

На фиг 1 приведена схема одного из вариантов, реализующего способ; на фиг.2 - схема экспериментальной установки.

Установка содержит емкость 1, за,полненную фильтрующим материалом, ротаметр 2, дроссельный клапан 3 и фильтр 4, .бак 5 с мешалкой, насос 6 и фильтры 7 и 8.

При формировании слоя жидкость прокачивают через фильтр. Часть потока направляют в емкость, расход жидкости нри этом регулируют с помощью дроссельного клапана по расходомеру. В начале намыва при наибольшем открытии клапана обеспечивают минимальную скорость Фц„т, соответствующую началу уноса из емкости наимейьшей фракции фильтрующего материала. По мере закрьггия клапана возрастает скорость жидкости в емкости и происходит вымывание частиц фильтрующего материала большей фракф ции. При максимальной скорости % в V из емкости будет полностью удален фильтрующий материал наибольшей фракции °

Пример. На вертикапьных патронах эксперйментальньпс фильтров формировался фильтрующий слой из порошков двуокиси титана фракций 20200 мкм при процентном соотношении фракций: 80 мкм 35%, 80-150 мкм 35%, 150 мкм 30%.

Перед испытанием расточным путем определялась скорость витания частиц наименьшей и наибольшей фракций по формуле

Скорость витания минимальной фрак" ции 20-100 мкм, максимальной 200100 м/ч.

Экспериментально определен коэффициент К, учитывающий полное удаление частиц наибольшей фракции из емкости. Для порошков двуокиси титана

К = 1,2.

Таким образом, расчетный диапазон

10 скорости .потока в емкости при формировании слоя предложенным способом составил

10 м/ч < W i 120 м/ч, 15 Испытания проводились в два этапа.

На первом определялось изменение норовых каналов в фильтрующем слое.

Для этой цели в процессе намыва предлагаемым способом суспензия направ2б лялась йоочередно в фильтры 4,7 и

8 с интервалом 5 мин (фиг.2). Скорость прохождения жидкости через емкость с фильтрующим материалом менялась ступенчато и составляла, 25 м/ч:

При намыве на фильтр 4 40

При намыве на фильтре 7 80

При намыве на фильтре 8 120

При намыве известным способом фильтрующий материал засыпался в бак 5 и перемешивался мешалкой.

Суспензия на баке насосом поочередно подавалась на фильтры 4,7 и 8, с постоянной скоростью с интервалом

5 мин.

После формирования слоя фильтрующий материал собирался из каждого фильтра и проводился рассев его по фракциям через сита. По фракционному составу расчетным путем определялся эквивалентный диаметр поровых каналов

2gd

3(1-5)М„ где ф — пористость слоя, d — средний диаметр зерен фильт50 рующего материала, дар — коэффициент формы зерен.

На втором этапе определялась эффективность очистки и длительность работы Фильтрующего слоя. По резуль55 татам испытаний рассчитывалась емкость фильтрующего слоя по механическим примеся11

С р.с (С Сг1 ", Показатели

Известный

Предложенный

1 этап

Фракционный состав фильтрующего

-слоя, мкм (Х) 4 фильтр

80 (ЭО)

80-150 (38)

150 (32)

80 (35)

80-150(34)

150 (31) 80 (95)

80-150 (4)

150 (1) .80 (1О

80-! 50 (80)

150 (10) 7 фильтр

80 32) 80(2) .

8 фильтр

80-150(11)

150 (88) 80-150 (35>

150 (33) Зкв ив алент ный диаметр пороговых каналов, мсм где - производительность фильтра;

С иС вЂ” соответственно концентрация

1 примесей в исходной воде и фильтрате; л — длительность фильтроцикла.

Порядок проведения эксперимента на втором этапе.

На фильтр 4 намывался слой известным способом путем приготовления суспензии в баке 5 с помощью мешалки и последующей прокачки насосом

6; через фильтр.

На- фильтр 7 слой намывался новым способом путем 1предварительной засыпки фильтрующего материала в . емкость 1 и прокачки через нее жидкости.с изменяющейся скоростью. Скорость изменялась sa счет байпасирования части потока дроссельным клапаном 3. Производительность насоса в обоих случаях постоянная °

После намыва оба фильтра выводились одновременно на режим фильтроцикла. Для очистки на фильтр подавалась вода с содержанием механи:че"ких примесей равной 200 мкг/кг.

94461 4

Результаты испытаний приведены в таблице.

Из анализа результатов испытаний следует. При намыве известным способом разброс зерен фильтрующего материала по фракционному составу одинаковый на всех трех патронах, а следовательно, он будет одинаков и по всей толщине слоя. Расчетный

10 эквивалентный диаметр поровых каналов также по толщине слоя ие изменяется и составляет 10-12 мкм.

При намыве предлагаемым способом фракционный состав зерен и эквива1 лентный диаметр поровых каналов изменялся по толщине слоя: от минимального значения 5-6 мкм у поверхности, до максимального 25-30 в лобовом слое.

20 Наибольшая длительность фильтроцикла, а следовательно, и емкость фильтрующего слоя по механическим примесям при намыве предложенным способом, соответственно 148 ч и

25 143 г/л против 100 ч и 98 г/л при намыве известным.

1194461

Продолжение таблицы

Способ

Показатели

Известный

5-6

Ц этап. Эффективность очистки, X.

65-70

65-70

Длительность фильтроцикла, ч

148

100

143

Составитель А.Евдокимов

Редактор Н.Горват Техред М.Пароцай

Корректор О.Луговая,Заказ 7346/9 Тираж 658

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д.4/5

Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, уп.Проектная, 4

4 фильтр

7 фильтр

8 фильтр

Емкость слоя по механическим примесям, r/êã

10-12

10-12

10-12

12-14

25-30