УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИЛЬТРАЦИИ ЖИДКИХ И ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕД

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИЛЬТРАЦИИ ЖИДКИХ И ГАЗООБРАЗНЫХ СРЕД
Полезная модель относится к устройствам фильтрования жидких и газообразных сред и может быть использована для фильтрации воды, водных растворов, различных химических веществ, воздуха и газов, в том числе - агрессивных, от механических и коллоидных примесей и высокомолекулярных веществ в пищевой, химической, медицинской, биологической и других отраслях промышленности.
В технологии фильтрации используются устройства различных конструкций.
Так, например, известно устройство 1, содержащее корпус, в котором размещены патронные фильтрующие элементы, соединенные с трубной решеткой.
Недостатком такого устройства является сложность конструкции, обусловленная наличием фильтроотводящего отверстия в трубной решетке.
Известно также устройство 2, содержащее корпус, верхнюю и нижнюю крьшши и фильтрующие элементы, расположенные внутри корпуса.
Недостатком такого устройства является наличие патрубков трубопроводов на обеих крышках, что затрудняет сборку и разборку устройства и снижает надежность уплотнения элементов конструкции.
Наиболее близким по технической сутцности к предлагаемому техническому решению является известное устройство 3, содержащее полый корпус с фланцами и трубную решетку с отверстиями, верхнюю и нижнюю крышки, расположенные на торцах корпуса, входной и выходной патрубки, фильтрующие и стягивающие элементы, крепежные и уплотнительные элементы.
М.Кл.5 ВО ID 27/00
Недостатком такого устройства является недостаточная герметичность, что особенно важно при проведении процессов разделения биологических сред.
Указанный недостаток устраняется в устройстве для фильтрации жидких и газообразных сред, содержащем польш корпус с фланцами и трубную решетку с отверстиями, верхнюю и нижнюю крьппки, примыкающие к торцам корпуса, входной патрубок, закрепленный на корпусе, фильтрующие и стягивающие элементы, совмещенные с отверстиями трубной решетки, уплотнительные прокладки и крепежные элементы, тем, что стягивающие эдементы вьшолнены в виде перфорированных труб, на которых соосно расположены фильтрующие элементы, одни концы упомянутых перфорированных труб ввернуты в отверстия трубной рещетки, а на других через соответствующие прокладки установлены герметичные заглушки, причем выходной патрубок закреплен на одной из крьппек, внутренние поверхности крьппек выполнены конусообразными, а стягивающие и фильтрующие элементы расположены по окружности на трубной решетке, в центре которой размещены центральный стягивающий и фильтруюпщй элементы.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где;
на фиг. 1 изображена конструкция устройства в разрезе;
- на фиг.2 показано размещение фильтрующих элементов на трубной рещетке.
Устройство (фиг.1) содержит цилиндрический корпус 1 с трубной решеткой 2 и фланцами 3 и 4, верхнюю 5 и нижнюю 6 крьппки, примыкающие к торцам цилиндрического корпуса и закрепленные на фланцах 3 и 4 крепежными элементами, например, струбцинами 7 и 8.
На боковой поверхности корпуса 1 закреплен входной патрубок 9, а в центре нижней крышки 6 расположен выходной патрубок 10.
Устройство содержит также перфорированные трубы 11, на которых соосно расположены фильтрующие элементы 12.
Трубчатые элементы Ни фильтрующие элементы 12 образуют фильтр-патроны, на верхних торцах которых через ушютнительные прокладки 13 установлены герметичные заглушки 14. Фланцы 3 и 4, трубная рещетка 2 и крышки 5 и 6 соединены между собой через соответствующие уплотнительные прокладки 15, 16 и 17.
Фланцы 3 и 4 корпуса 1 имеют одинаковую конструкцию, так что корпус может устанавливаться как в положении, показанном на фиг.1, так и в перевернутом.
Нижние торцы фильтрующих элементов 12 совмещены с верхней поверхностью трубной решетки 2, в котором вьшолнены отверстия 18 по количеству фильтруюших элементов.
В устройстве имеются также предохранительный 19 и спусковой 20 клапаны, предназначенные соответственно для сброса избыточного давления внутри корпуса устройства и для спуска остатка жидкой среды.
В верхней части устройства установлен через мембранный разделитель 21 манометр 22, предназначенный для измерения давления внутри корпуса устройства. Нижняя поверхность верхней крышки 5 и верхняя поверхность нижней крьпнки 6 вьшолнены конусообразными, при этом под трубная решеткам 2 образуется полость 23, способствующая улучшению условий стока жидкости.
Для удобства монтажа устройство снабжено хомутом 24, имеющим проушины 25 для крепления к опоре 26.
Для компактности устройства перфорированные трубы и фильтрующие элементы 11 и 12, образующие фильтр-патроны, расположены внутри корпуса по окружности на трубной решетке 2, в центре которой размещены центральный
Устройство работает следующим образом.
Фильтруемая среда (жидкая или газообразная) поступает в полость корпуса 1 через входной патрубок 9, а фильтрат отбирается через выходной патрубок 10. В зависимости от конкретных условий устройство может работать:
-с подачей исходной среды самотеком под напором 1 - 10 м. рт. ст;
-то же с отбором фильтрата через всасывающий патрубок насоса (на чертеже не показан);
-с подачей исходной среды компрессором (на чертеже не показан) под давлением до 4,0 атм.
При этом фильтруемая среда проходит через боковую поверхность фильтрующих элементов 12 и боковую поверхность перфорированных труб 11 в отверстия 18 и фильтрат поступает в полость 23 и затем отбирается через патрубок 10.
При этом активное вещество фильтрующих элементов 12 задерживает загрязняющие компоненты, содержащиеся в фильтруемой жидкости или газообразной среде.
В зависимости от размера удаляемых от смеси частиц в устройстве применяются фильтр-патроны различных типов для грубой фильтрации жидкостей и газов (от 0,1 мм до 5 мм) и микроультрафильтрации (от 0,05 мкм до 0,1 мм).
Устройство рассчитано на проходные фильтрпатроны стандартных размеров (высота 250 - 260 мм, внутренний диаметр 25 - 27 мм, наружный диаметр 50 - 75 мм).
Для увеличения поверхности фильтрации высота фильтрующих элементов может быть увеличена до 1 м путем постановки дополнительных корпусов с аналогичными же крыщками.
фильтровальный материал (например, капроновое сито) наматывается на каркасы снаружи.
Для микро-ультрафильтрации используют фильтрпатроны мембранные, либо волокнистые или керамические глубинного фильтрования.
Комплектация патронами может производиться как сверху, так и снизу. Предлагаемое устройство является простым в изготовлении и не требует для своей реализации дорогостоящих и дефицитных деталей и узлов.
Использование предлагаемого устройства позволяет поддерживать заданное качество фильтрования с максимально возможной скоростью потока фильтруемой жидкости.
Предлагаемое устройство было испьггано в промышленных условиях в системе водоподготовки и показало высокую надежность в эксплуатации.
Источники информации:
1  Касаткин А.Г. Основные процессы и аппараты химической технологии, М.,ГХИ, I960, С.229.
2  Стабников В.Н. и др. Процессы и аппараты пищевых производств,
М., Пищевая промьшшенность, 1966, с.217  2  Плановский А.Н., Николаев П.И., Процессы и аппараты химической
и нефтехимической технологии, М., Химия, 1972, с.74.