ЦЕНТРОБЕЖНО-ФИЛЬТРАЦИОННАЯ УСТАНОВКА

Предложенная полезная модель относится к устройствам для очистки промышленных сточных вод от взвешенных загрязняющих веществ и может найти применение на предприятиях машиностроения, строительной индустрии, добычи полезных ископаемых.
Известны фильтры для очистки сточных вод от взвешенных веществ с использованием фильтрующих перегородок, например барабанный вакуумный фильтр со сходящим полотном. (А.Е. Тимонин, «Инженерно-экологический справочник». Т.2. Калуга, 2003. рис. 1.36. с. 434 изд. Н. Бочкаревой). Такие устройства имеют сложную конструкцию и требуют тщательную герметизацию для создания необходимого перепада давлений по обе стороны фильтровального полотна.
Известна центрифуга (патент № 2252823, В04В 3/00, опубл. 27.05.2005). Изобретение относится к устройствам для разделения жидких неоднородных систем в поле центробежных сил и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Центрифуга включает корпус с установленным в нем фильтрующим ротором, привод, патрубки для подачи суспензии, промывной жидкости и теплоносителя, приемники твердой и жидкой фазы, дефлектор, расположенный над патрубком для отвода жидкой фазы, и круговые пластины с дуговыми прорезями, закрепленные наклонно на внутренней стенке приемника жидкой фазы. Данные устройства принято нами за прототип.
В известной установке фильтроэлемент быстро забивается шламом и его необходимо периодически регенерировать, останавливая процесс очистки, что снижает производительность процесса очистки, кроме того, из-за очень незначительной центробежной силы вращения всей массы жидкости, и, соответственно, малой движущей силы фильтрации на сетке за счет небольшого перепада давлений вращение ротора вовлекает во вращательное движение только пристеночные слои жидкости. Все это делает установку недостаточно эффективной в очистке воды.
Технический результат, на достижение которого направлена заявляемая полезная модель, это повышение эффективности очистки за счет непрерывной регенерации фильтроэлемента и увеличения производительности очистки.
Технический результат достигается тем, что в центробежно-фильтрационной установке, содержащей цилиндрический корпус, в котором коаксиально расположена кольцевая перегородка с образованием внешней и внутренней полостей с патрубками для отвода шлама и очищенной воды соответственно, коническую фильтровальную сетку и внутренний вал, новым является то, что внутренний вал, являющийся патрубком подвода загрязненной воды в установку, выполнен полым с лопатками и окнами между ними для подачи этой воды на очистку в полость, ограниченную фильтровальной сеткой, и на котором закреплен наружный вал со скребковыми лопастями, эквидистантными фильтровальной сетке, причем валы выполнены с возможностью однонаправленного вращения с разными скоростями.
Скребковые лопасти выполнены эквидистантными фильтровальной сетке и по наружному ребру имеют щетки.
Скребковые лопасти могут быть выполнены в виде спирального шнека.
Сущность полезной модели представлена на фиг. 1 - фиг. 3, где
фиг. 1 - схема центробежно-фильтрационной установки;
фиг. 2 - схема поперечного сечения центробежно-фильтрационного устройства;
фиг. 3 - стереометрическое изображение устройства,
где 1 - цилиндрический корпус, с вертикальной осью;
2 - фильтровальная сетка;
3 - щетки;
4 - скребковые лопасти;
5 - внутренний вал;
6, 12 - узлы вращения;
7 - лопатки;
8 - патрубок отвода шлама;
9 - наружный вал;
10, 11 - шкивы;
13 - патрубок для отвода очищенной воды;
14 - кольцевая перегородка.
Центробежно-фильтрационная установка содержит цилиндрический корпус 1, в котором коаксиально расположена кольцевая перегородка 14 с образованием внешней и внутренней полостей с патрубками для отвода шлама 8 и очищенной воды 13 соответственно, коническую фильтровальную сетку 2, которая установлена от нижнего днища корпуса 1 до верхнего края кольцевой перегородки 14, и внутренний вал 5, который является патрубком подвода загрязненной воды в установку и выполнен полым с лопатками 7 и окнами «К» между ними для подачи этой воды на очистку в полость, ограниченную фильтровальной сеткой 2, и на котором закреплен наружный вал 9 со скребковыми лопастями 4, эквидистантными фильтровальной сетке 2, причем валы 5 и 9 выполнены с возможностью однонаправленного вращения с разными скоростями с помощью шкивов 11 и 10 от внешнего привода (на фигурах не показан).
Скребковые лопасти 4 выполнены эквидистантными фильтровальной сетке 2 и по наружному ребру имеют щетки 3. Скребковые лопасти 4 могут быть выполнены в виде спирального шнека, при этом спираль может быть одно- или многозаходной в зависимости от размеров установки.
Центробежно-фильтрационная установка работает следующим образом. В полость внутреннего вала 5 подается исходная загрязненная вода. Внутренний вал 5 через шкив 11 от постороннего источника (не показан) начинает вращаться. Вода из полости вала 5 вытекает через окна «К» и от вращения лопаток 7 приобретает вращательные движения. Создается перепад давлений на фильтровальной сетке 2, через которую вода профильтровывается, и очищенная отводится через патрубок 13. На фильтровальной сетке 2 задерживаются взвешенные вещества. Этот слой шлама необходимо непрерывно удалять. Удаление шлама с поверхности сетки 2 производится вращением наружного вала 9 от шкива 10 от постороннего источника (не показан). При вращении наружного вала 9 начинают вращаться скребковые лопасти 4, и щетки 3 соскабливают оседающий на сетке 2 слой шлама. Этот шлам перемещается в верхнюю часть конической фильтровальной сетки 2 и сбрасывается в кольцевую полость между корпусом 1 и перегородкой 14, откуда отводится через патрубок 8.
Внутренний вал 5 и наружный вал 9 выполнены с возможностью вращения с разными скоростями, поэтому устройство снабжено двумя разными шкивами 10 и 11. Для интенсификации процесса разделения загрязняющих веществ необходимо увеличение центробежной силы, что обеспечивается интенсивным вращением вала ротора 5, а для удаления шлама с поверхности фильтровальной сетки 2 не требуется больше скорости вращения скребковых лопастей 4, что снижает износ щеток 3 и увеличивает их долговечность.
Таким образом, использование предложенной центробежно-фильтрационной установки позволяет повысить эффективность очистки за счет непрерывной регенерации фильтроэлемента и увеличения производительности процесса.