САМОПРОМЫВНОЙ ФИЛЬТР

Полезная модель относится к нефтегазовой промышленности и может быть использована для обеспечения очистки речной, технической и оборотной воды.
Известны самоочищающиеся фильтры, состоящие из корпуса, входного и выходного патрубков, фильтрующей перегородки и механизма привода, регенерация которых происходит под действием центробежных сил, возникающих при сообщении фильтрующим перегородкам вращательного движения, продувкой фильтрующих перегородок воздухом или паром в направлении, противоположном движению фильтруемой жидкости с предварительным удалением из фильтра жидкости и др. (Щербаков В.Г. Технология получения растительных масел. М.: Колос, 1992).
Недостатком данных фильтров является необходимость остановки фильтрации при их очистке.
За прототип взят самоочищающийся фильтр, содержащий корпус, внутри которого размещена фильтрующая перегородка, жестко соединенная с втулкой, а имеющаяся над ней пластина - со штоком, причем установлены они с возможностью возвратно-поступательного движения в противоположные стороны с различными интервалами и скоростями прямого и обратного ходов, которое обеспечивает взаимодействующий с ними и установленный над корпусом комбинированный кулачок, состоящий из трех кулачков, при этом средний кулачок повернут на 180° по отношению к крайним, замыкание среднего кулачка с штоком осуществляется двумя пружинами растяжения, находящимися между корпусом и пластиной, а крайних с втулкой - пружиной сжатия, расположенной между корпусом и втулкой (пат. RU №2112583, кл. B01D 33/03. 1998 г.).
Недостатком этого устройства является его конструктивная сложность, включающая два электромотора, шнековый уплотнитель и трехкулачковый возбудитель колебаний. Кроме того, имеется сложность управления работой фильтра, требующая определения момента загрязнения фильтрующей перегородки, включение двух электродвигателей и выявления момента полной очистки с последовательным выключением двигателей.
Ожидаемый технический результат предлагаемого технического решения заключается в упрощении конструкции фильтра и снижении трудоемкости управления им с целью достижения очистки фильтрующей перегородки.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в самопромывном фильтре, содержащем корпус, разделенный на две части перегородкой, внутри корпуса размещен фильтрующий элемент, входной и выходной патрубки, система удаления шлама с приводом, в отличие от прототипа, фильтрующий элемент выполнен цилиндрическим с центральным валом, имеющим возможность осевого перемещения и вращения, система удаления шлама выполнена в виде двух всасывающих сопел, размещенных с двух сторон от цилиндрического фильтрующего элемента, привод выполнен в виде двух тангенциальных сопел, закрепленных на верхней части центрального вала, а его осевое перемещение осуществляет помещенный под нижний торцовый диск цилиндрического фильтрующего элемента сопловый аппарат, соединенный патрубком, снабженным задвижкой, с входным патрубком.
На рисунке приведена схема фильтра.
Корпус 1 разделен перегородкой 2, в которой выполнены втулка 3 и коническое гнездо 4, сопряженное с коническим тормозом 5. Тормоз 5 жестко крепится к пустотелому валу 6, на котором закреплены верхний торцовый диск 7 и нижний - 8, соединенные стойками 9. Нижний диск 8 опирается на вертикальную ось 10. В нижней части вала 6 выполнены перфорации для прохождения очищенной воды. На внешней поверхности дисков 7 и 8 закреплен сетчатый фильтрующий элемент 11 с размером сетки 200 мкм. С диаметрально противоположных сторон фильтрующего элемента 11 размещены всасывающие сопла 12 и 13, соединенные между собой патрубком 14 с задвижкой 15. В верхней части вала 6 закреплены тангенциальные сопла 16. Под диском 8 размещен сопловый аппарат 17, соединенный патрубком 18 с трехходовой задвижкой 19 и с входным патрубком 20. Верхняя часть корпуса 1 снабжена выходным патрубком 21.
Фильтр работает следующим образом.
Неочищенная вода поступает в патрубок 20 и заполняет нижнюю часть корпуса 1 до перегородки 2. Вал 6 с фильтрующим элементом 11 под действием собственной тяжести опускается коническим тормозом 5 на коническое гнездо 4 и не допускает проворота вала 6. Очищенная вода через перфорации в нижней части вала 6 поступает в верхнюю часть вала 6 и через тангенциальные сопла 16 и выходной патрубок 21 удаляется из корпуса 1 фильтра. На поверхности фильтрующей сетки 11 скапливается отфильтрованный шлам, который с течением времени требует очистки. Тогда открытием задвижки 19 часть воды из частично перекрытого входного патрубка 20 подается в сопловый аппарат 17, через сопла выбрасывается в вертикальном направлении, воздействует на нижний торцовый диск 8 и приподнимает вал 6 с коническим тормозом 5. Вал 6 освобождается от тормозных сил и под действием реактивных струй воды, выходящих из сопел 16, проворачивается вокруг оси. Одновременно открывается задвижка 15, внутренняя полость корпуса 1 через патрубок 14 соединяется с резервуаром для сброса шлама, имеющим атмосферное давление. Под действием разницы давлений внутри корпуса 1 и атмосферным давлением шлам, осевший на поверхности фильтрующей сетки И, всасывается в сопла 12 и 13 с частью воды, просачивающейся через ячейки сетки 11 из зоны очищенной воды. Поворот вала 6 под действием реактивных струй воды, выходящих из сопел 16, позволяет очистить всю поверхность фильтрующей сетки за 2-3 оборота вала 6.
После очистки фильтрующего элемента 11 закрывают задвижки 15 и 19, подача воды через патрубок 18 прекращается, вал 6 опускается и тормоз 5 садится в гнездо 4, прекращая вращение вала. При закрытии задвижки 15 прекращается отсос шлама, и фильтр продолжает работать в штатном режиме.
Трехходовая задвижка 19 и задвижка 15 включены в систему автоматической очистки фильтра (не показана), которая реагирует на величину перепада давления в нижней и верхней части корпуса 1, например, на 0,1 ати. Тогда электроприводы задвижек 19 и 15 открывают их, и без остановки фильтрации происходит очистка фильтрующего элемента 11.
Технический результат заключается в упрощении конструкции фильтра, не требующего применения электродвигателей, а также в обеспечении очистки фильтра без остановки его работы.