ФИЛЬТРУЮЩИЙ ЭЛЕМЕНТ
FILTRATION ELEMENT

Изобретение относится к дренажно-распределительным устройствам и может быть использовано в фильтрах для механической или ионообменной очистки жидкости с сыпучим фильтрующим материалом.
Известен щелевой колпачок, содержащий корпус, присоединительный патрубок и щелевую фильтрующую перегородку с ребрами жесткости, выполненную в виде спирали из двух лент, одна из которых имеет дистанцирующие выступы, причем спираль навита с образованием конусной поверхности (см. св-во РФ на полезную модель №3889, 1997 г., МПК6 B01D 24/38).
Недостатком известного решения является высокая трудоемкость выполнения фильтрующей перегородки в виде спирали из двух лент, одна из которых имеет дистанцирующие выступы.
Известна фильтрующая насадка, используемая для обратной промывки, содержащая колпак фильтрующей насадки с ленточными соединениями и ствол фильтрующей насадки с отверстиями для входа воздуха и воды (см. патент Китая на полезную модель №2064259, 1990 г., МПК 6 B01D 24/46).
Недостатком известного решения является сложность изготовления полусферической верхней части фильтрующей насадки, а также сложности, возникающие при удалении остатков воздуха после завершения обратной промывки.
Известна фильтрующая насадка, содержащая колпак фильтрующей насадки с ленточными соединениями и ствол фильтрующей насадки, причем колпак фильтрующей насадки имеет форму усеченного конуса (см. патент на полезную модель РФ №23787, МПК7 B01D 24/38, 2002 г.).
Недостатком данного решения является высокая трудоемкость и сложность изготовления колпака фильтрующей насадки, имеющего форму усеченного конуса.
Известны дренажные элементы, содержащие корпус, соединенный с патрубком, и перфорированную часть, выполненную в виде усеченного конуса (см. патент РФ №2229920, МПК B01D 24/46, 2004 г.).
Задача, решаемая изобретением, - повысить технологичность изготовления при улучшении равномерности и улучшении качества промывки фильтрующего слоя при его обратной промывке.
Поставленная задача решается за счет того, что в известном фильтрующем элементе, содержащем корпус с присоединительным штуцером и щелевидную фильтрующую перегородку, в соответствии с изобретением фильтрующая перегородка выполнена плоской и закреплена по периметру корпуса.
Фильтрующая перегородка состоит из верхнего слоя, выполненного в виде набора параллельных проволок  сечения, образующих между собой диффузорные расширяющиеся щели и соединенных с рядами расположенных ниже опорных элементов.
Фильтрующий элемент снабжен крышкой, удерживающей фильтрующую перегородку.
Технический результат от использования изобретения заключается в том, что за счет выполнения фильтрующего элемента, содержащего корпус с присоединительным штуцером и плоскую щелевидную фильтрующую перегородку, закрепленную по периметру корпуса, обеспечивается повышение технологичности изготовления при улучшении равномерности и улучшении качества промывки фильтрующего слоя при его обратной промывке.
Выполнение плоской щелевидной фильтрующей перегородки, закрепленной по периметру корпуса, позволяет упростить технологию сборки фильтрующего элемента и обеспечить улучшение качества промывки фильтрующего слоя при его обратной промывке. Выполнение фильтрующей перегородки плоской обеспечивает большую равномерность промывки, что влечет за собой улучшение качества промывки.
Выполнение фильтрующей перегородки, состоящей из верхнего слоя, выполненного в виде набора параллельных проволок  сечения, образующих между собой диффузорные расширяющиеся щели и соединенных с рядами нижерасположенных опорных элементов, увеличивает скорость истечения жидкости, снижает возникновение завихрений при истечении жидкости, из-за чего сопротивление потоку становится малым и при гидравлических расчетах устройства может не учитываться. Кроме того, попадающие в щели частицы соизмеримых размеров не будут застревать в них, т.к. щели имеют диффузное расширение, что увеличивает производительность и обеспечивает равномерность распределения скоростей фильтрации жидкости.
Фиг.1 - общий вид фильтрующего элемента.
Фиг.2 - вид А на фиг.1.
Фильтрующий элемент содержит корпус 1 с присоединительным штуцером 2. Присоединительный штуцер 2 может быть выполнен как зацело с корпусом 1, так и в виде отдельного элемента, жестко соединенного с корпусом 1, например, посредством сварки. По периметру корпуса 1 жестко неразъемно закреплена плоская фильтрующая перегородка 3. Для усиления крепления фильтрующей перегородки 3 к корпусу 1 фильтрующий элемент может быть снабжен крышкой 4, удерживающей фильтрующую перегородку 3.
Фильтрующая перегородка состоит из верхнего слоя 5, выполненного в виде набора параллельных проволок 6  сечения, расположенных с зазором t, образующих за счет этого между собой диффузорные расширяющиеся щели 7 и соединенных с рядами расположенных ниже опорных элементов 8 (см. фиг.2). Опорные элементы 8 могут быть выполнены из проволоки любого сечения и/или из аналогичной проволоки. Опорные элементы 8 расположены на значительном расстоянии друг от друга так, чтобы не препятствовать проходу жидкости через фильтрующую перегородку 3. За счет такого выполнения фильтрующая перегородка образует прочный экран с калиброванными щелями 7, который устойчив к экстремальным условиям температур и давлений.
Фильтрующий элемент работает следующим образом.
Фильтрующий элемент используется в фильтрах для механической или ионообменной очистки жидкости с сыпучим фильтрующим материалом и устанавливается на дренажно-распредилительной перегородке фильтра. Отфильтрованная жидкость под давлением проходит через диффузорные расширяющиеся щели 7 фильтрующей перегородки 3, попадает в корпус фильтрующего элемента, затем проходит по присоединительному штуцеру 2 и далее выводится из фильтра.
Щели 7 имеют расширяющийся профиль, таким образом щели получают подобие сопла. Наличие расширения исключает возникновение завихрений при истечении жидкости, из-за чего увеличивается скорость истечения жидкости, сопротивление потоку становится малым и при гидравлических расчетах устройства может не учитываться. Кроме того, попадающие в щели 7 частицы соизмеримых размеров не будут застревать в фильтрующей перегородке, т.к. щели 7 имеют расширение, увеличивающее скорость истечения жидкости и увлекающее частицы засыпки фильтра совместно с жидкостью.
Это особенно важно при регенерации фильтра, так как под давлением подается обратный поток жидкости. При вышеизложенном условии давление в зоне щелей уменьшается, а скорость прохода жидкости увеличивается за счет сужения щели при проходе жидкости в обратном направлении (появляется эффект трубки Вентури), поэтому все щели промываются равномерно, а следовательно, равномерно промывается и засыпка. После этого фильтр работает снова с большой производительностью и равномерно распределенной скоростью фильтрации.
При обратной промывке через отверстие 9 присоединительного штуцера 2 подается воздух или соответственно воздух и вода, которые затем проходят через щели фильтрующей перегородки 3 фильтрующего элемента и далее через промываемый слой фильтрующего материала. Выполнение щелевой фильтрующей перегородки 3 плоской позволяет обеспечить более эффективное разрыхление и промывку сыпучего фильтрующего материала фильтра на поверхности дренажно-распределительной перегородки, поскольку обеспечивает больший угол «захвата» при обратной промывке.
Фильтрующий элемент может быть изготовлен с помощью стандартного оборудования как в условиях мелкосерийного, так и в условиях массового производства.