ФИЛЬТР-КОНТЕЙНЕР

Полезная модель относится к устройствам регенерации ионитов водоподготовительных установок для ионообменной технологии очистки воды и конденсатов на ТЭС и АЭС, реализуемой блочными обессоливающими установками, в частности к фильтрам, предназначенным для сбора и хранения среднего слоя ионитов (смесь анионита и катионита), выгружаемого из фильтра-регенератора, а также к фильтрам-контейнерам различного назначения.
В комплект оборудования фильтров смешанного действия с выносной регенерацией входят, кроме рабочих фильтров, дополнительные фильтры (регенераторы и/или контейнеры), предназначенные для сбора, хранения и/или регенерации отработавших анионитов, катионитов и среднего слоя (смеси анионитов и катионитов). Такие фильтры (регенераторы и/или контейнеры) на практике аналогичны рабочим фильтрам (книга Водоподготовка, под редакцией доктора техн. наук, профессора М.С.ШКРОБА, www.combienergy.su 2009-2011, стр.114(283)-118(294).
Недостатками известной системы является сложность и дороговизна фильтра при его использовании в качестве фильтра-контейнера для выгрузки и хранения среднего слоя ионитов.
Наиболее близким к заявленному - прототипом - является ионообменный фильтр, включающий цилиндрический корпус с крышкой и днищем, патрубки подвода и отвода воды, ложное днище с размещенным на нем мелкозернистым фильтрующим слоем и вмонтированными в ложное днище фильтрующими элементами, проницаемыми для воды и непроницаемыми для зерен ионита, и патрубки гидрозагрузки и гидровыгрузки мелкозернистого ионита (http://2ks.ru/ZIO/ob-atom/7/1/).
Недостатком прототипа является сложность и дороговизна фильтра при его использовании в качестве фильтра-контейнера для выгрузки и хранения среднего слоя ионитов.
Полезная модель направлена на решение задачи создания простого, недорогого и эффективного фильтра-контейнера для выгрузки и хранения среднего слоя ионитов.
Технический результат - упрощение и удешевление фильтра-контейнера при обеспечении его эффективности выгрузки и хранения среднего слоя ионитов.
Технический результат при осуществлении полезной модели достигается тем, что в фильтре-контейнере, включающем цилиндрический корпус с крышкой и днищем, патрубки подвода и отвода воды, патрубки гидрозагрузки и гидровыгрузки мелкозернистого материала и фильтрующий элемент, фильтрующий элемент выполнен в виде вертикальной оправки с боковой спиральной фильтрующей поверхностью, проницаемой для воды и непроницаемой для загружаемого мелкозернистого материала, и зафиксирован с возможностью съема в центре днища соосно патрубку отвода воды резьбовым или фланцевым соединением.
Полезная модель иллюстрируется чертежами:
Фиг.1 - общий вид фильтра-контейнера;
Фиг.2 - узел А на Фиг.1 по п.2 ф-лы;
Фиг.3 - узел А на Фиг.1 по п.3 ф-лы.
o
Фильтр-контейнер (Фиг.1) включает цилиндрический корпус 1 с крышкой 2 и днищем 3, герметично соединенными между собой. Объем корпуса 1 периодически заполняется мелкозернистым материалом 4 (средний ионитный слой) на расчетную высоту h. В корпус 1 вмонтирован патрубок 5 гидрозагрузки мелкозернистого материала 4 и люк-лаз 6. В крышку 2 вмонтирован патрубок 7 подвода воды. В днище 3 вмонтированы патрубки отвода воды 8 и гидровыгрузки 9.
1
Согласно предлагаемой полезной модели в центре днища 3 вертикально и соосно с патрубком 8 отвода воды установлен фильтрующий элемент 10, имеющий боковую спиральную фильтрующую поверхность 11 с расчетной высотой h. Фильтрующий элемент 10 может быть выполнен, например, в виде цилиндрической или многогранной оправки с навитой на нее проволочной спиралью.
Крепление фильтрующего элемента 10 к днищу 3 осуществляется посредством резьбового 12 (Фиг.2) или фланцевого 13 (фиг.3) соединения.
В качестве примера рассмотрим работу фильтра-контейнера сбора среднего слоя, предназначенного для хранения смеси катионита и анионита (далее - иониты) в период между регенерациями фильтрующего материала из фильтра смешанного действия с наружной регенерацией ионитов. Эксплуатация фильтра-контейнера сбора среднего слоя состоит из операций загрузки и выгрузки ионитов. Отработанные иониты для восстановления своих ионообменных свойств выгружаются из фильтра смешанного действия в фильтр-регенератор с выгрузкой среднего слоя в фильтр-контейнер. Происходит это следующим образом. После разделения ионитов на катионит и анионит между ними образуется средний слой - смесь зерен катионита и анионита. Анионит (более легкий и находящийся сверху) перегружается в фильтр-регенератор анионита. Средний слой в виде водоионитовой пульпы перегружается через патрубок 5 в фильтр-контейнер сбора среднего слоя. Оставшийся в фильтре смешанного действия катионит (более тяжелый и находящийся внизу) перегружается в фильтр-регенератор катионита или регенерируется по месту. Вода, проходя через фильтрующий элемент 10 отводится через патрубок 8, а иониты задерживаются фильтрующим элементом 10 и остаются в фильтре-контейнере. При этом боковая спиральная фильтрующая поверхность создает подобие вихря вокруг фильтрующего элемента 10, что способствует более эффективному отводу воды. Перед проведением очередной регенерации ионитов, отработавших в фильтре смешанного действия, иониты из фильтра-контейнера сбора среднего слоя через патрубок гидровыгрузки 9 перегружаются обратно в фильтр смешанного действия, где цикл разделения и выгрузки ионитов повторяется. Указанный процесс систематически повторяется.
Особенностью предложенного фильтра-контейнера является установка на днище вертикально и соосно патрубку отвода воды единственного фильтрующего элемента, что позволяет значительно упростить и удешевить конструкцию по сравнению с аналогичными фильтрами, используемыми, например, на Тяньваньской АЭС (Китай). Из конструкции фильтра благодаря использованию полезной модели исключены: два фланцевых соединения корпуса с крышкой и днищем, нижнее дренажное устройство типа «ложное дно», состоящее из дырчатого листа и 36 фильтрующих элементов, Г-образная труба гидровыгрузки ионитов, расположенная над ложным дном. Вместо фланцевого соединения с крышкой корпус фильтра снабжен люком-лазом 6 (диаметр 450 мм). В качестве нижнего дренажного устройства использован непосредственно фильтрующий элемент 10, установленный на днище вертикально и соосно патрубку отвода воды.
С учетом изложенного можно сделать вывод о том, что заявленный технический результат - упрощение и удешевление фильтра-контейнера при обеспечении его эффективности выгрузки и хранения среднего слоя ионитов - достигнут.