АГРЕГАТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ЗАГРЯЗНЕННЫХ ЖИДКИХ СРЕД

Полезная модель относится к очистке загрязненных жидких сред и может быть использована в химической, пищевой, строительной, машиностроительной и других отраслях промышленности для удаления из жидкости механических примесей и других загрязняющих веществ, например удаления из воды механических частиц и машинного масла.
Из существующего уровня техники известен способ очистки суспензий и вибрационный фильтр-сгуститель для его осуществления [Патент РФ на изобретение №2027471 С1, МПК B01D 29/72, опубл. 27.01.1995.]. Вибрационный фильтр-сгуститель содержит корпус с напорным баком, сливными желобами и выпускным патрубком. Корпус жестко соединен со статорами электромагнитных вибраторов. Фильтровальные элементы выполнены в виде полимерных волокон, собраны в пакет, установлены горизонтально в верхней части корпуса по обе стороны напорного бака. Фильтровальные элементы жестко соединены с якорями электромагнитных вибраторов.
Недостатками известного технического решения являются продолжительное время очистки в виду его малой амплитуды колебаний, а также длительный процесс регенерации фильтрующих элементов. Это не позволяет проводить качественную очистку загрязненной жидкости.
Известен вибрационный фильтр [Патент РФ на изобретение №2091129 С1, МПК B01D 37/04, опубл. 27.09.1997.]. Данное устройство содержит станину, с закрепленными на ней пружинами, на которых установлена ванна. В ванне размещены фильтрующие элементы, совершающие с ванной непрерывные противофазные колебания. Возбудителями колебаний являются электромагнитные вибраторы. Фильтр снабжен системой управления, позволяющей изменять амплитуду возбуждающих импульсов, поступающих с генератора импульсов на вибраторы.
Недостатками известного технического решения являются его работа в одной плоскости, что не позволяет проводить качественную очистку, длительный процесс настройки регулирующих датчиков, а также высокая стоимость электромагнитных возбудителей колебаний.
Наиболее близким к заявленному техническому решению, принимаемому за прототип, относится устройство вибрационного фильтрования суспензии [Патент РФ на изобретение №2172205 С1, МПК B01D 33/03, опубл. 20.08.2001 бюл. №23]. В устройстве на основание установлен корпус (камера), на которой установлены загрузочное устройство и разгрузочная емкость (разгрузочный патрубок). В корпусе (камере) установлен фильтрующий элемент, выполненный в виде пористой перегородки, которая прикреплена к решетке рамы, с решетчатым дном. Рама закреплена внутри корпуса (камеры) для передачи прямолинейных гармонических колебаний фильтрующему элементу. Фильтрующий элемент установлен под углом наклона к горизонту 0 - (2°) и снабжен бортиками и диспергатором агрегированных частиц твердого материала, присоединенным к выходному торцу рамы. Виброприводом фильтрующего элемента служит электромагнитный вибровозбудитель прямолинейных гармонических колебаний с установленными динамическими гасителями колебаний (гасителями колебаний).
С существенными признаками полезной модели совпадает следующая совокупность признаков прототипа: основание, рама, камера с фильтрующим элементом, загрузочное устройство, разгрузочный патрубок и вибропривод с гасителями колебаний.
Недостатками данного технического решения являются: забивание мелкими частицами поверхности фильтрующего элемента, низкая скорость фильтрации, вследствие малого угла наклона фильтрующего элемента, сложность монтажа и замены фильтрующего элемента, невозможность очистки различных жидких сред с различной плотностью, малая производительность, вызванная использованием одной камеры, а также малая амплитуда колебаний вибропривода.
В виду этих недостатков процесс очистки является достаточно продолжительным, вследствие того, что жидкая среда сильно загрязнена или имеет различную плотность. Это снижает качество и эффективность очистки, поэтому потребуется ее повторная очистка.
Полезная модель направлена на повышения качества очистки различных жидких сред от механических примесей и иных загрязнений.
Это достигается тем, агрегат для очистки загрязненных жидких сред содержит основание, раму, камеру с фильтрующим элементом, вибропривод с гасителями колебаний, загрузочное устройство и разгрузочный патрубок. Агрегат дополнительно имеет верхнюю и среднюю камеры, закрепленные на раме под углом 10-14° к горизонту, последовательно соединенные между собой патрубками по ходу движения жидкой среды. Рама соединена с виброприводом за счет эксцентрикового вала с эксцентриситетом 10÷20 мм. Загрузочное устройство оборудовано стержневой решеткой. При этом внутри каждой камеры, выполненной в виде цилиндрической формы, установлены фильтрующие элементы.
Для повышения надежности агрегата на гасители колебаний установлены датчики, регулирования их положение на эксцентриковом валу.
При очистке жидких сред с различной плотностью, крепление каждой из камер оснащают шарнирами для регулировки ее угла наклона.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, на которых изображено: на фиг. 1 - агрегат для очистки загрязненных жидких сред, на фиг. 2 - верхняя камера, на фиг. 3 - вид А на фиг. 2.
Агрегат для очистки загрязненных жидких сред содержит патрубок 1 соединенный с верхней камерой 2, выполненной цилиндрической формы, расположенной под углом к горизонту 10-14° по ходу движения жидкой среды, в которой установлены фильтрующие элементы 3, например цилиндрической формы. Средняя камера 4 расположена под углом к горизонту 10-14° по ходу движения жидкой среды и соединена с верхней камерой 2 с помощью патрубка 5. Нижняя камера 6, установленная горизонтально, соединена со средней камерой 4 с помощью патрубка 7 по ходу движения жидкой среды. С нижней камерой 6 соединен разгрузочный патрубок 8. Камеры 2, 4, 6 закреплены на раме 9, например, с помощью креплений 10 и кронштейнов 11. Рама 9 соединена с вертикальными стойками 12, например, с помощью ползунов 13. Вертикальные стойки 12 соединены поперечиной 14, на которой установлено загрузочное устройство 15, соединенное с патрубком 1. В загрузочном устройстве 15 установлена стержневая решетка 16. Вертикальные стойки 12 закреплены на основании 17, где установлен вибропривод 18, соединенный с рамой 9 за счет эксцентрикового вала 19 с эксцентриситетом 10÷20 мм, гасители колебаний 20 и вакуумный насос 21.
Работает агрегат следующим образом. Очищаемая жидкая среда, например сточная вода, подается через загрузочное устройство 15, в котором стержневая решетка 16 задерживает крупные загрязнения. По патрубку 1 сточная вода поступает в верхнюю камеру 2. Где сточная вода фильтруется с помощью фильтрующих элементов 3. Изменение угла от 10 до 14° верхней камеры 2 обеспечивается за счет кронштейнов 11, которые установлены на крепления 10 верхней камеры 2 и средней камеры 4. Это обеспечивает минимальное количество застойных зон и улучшает качество фильтрации. Рама 9 приводится в движение за счет эксцентрикового вала 19 с эксцентриситетом 10 20 мм соединенного с виброприводом 18, установленного на основании 17. Рама 9 балансируется гасителями колебаний 20. Благодаря виброприводу 18 рама 9 совершает возвратно-поступательное движение с помощью ползунов 13 вдоль вертикальных стоек 12, которые усилены поперечиной 14 для уменьшения динамических нагрузок. Таким образом, перемещение верхней камеры 2 осуществляется в вертикальном направлении. В результате этого сточной воде сообщается высокая энергия, способствующая ее интенсивному ударному воздействию об фильтрующий элемент. Далее сточная вода через соединительный патрубок 5 поступает в среднюю камеру 4. В средней камере 4 сточная вода очищается за счет фильтрующих элементов 3. Угол наклона средней камеры 4 α=10-14°, изменяется с помощью кронштейнов 11, которые устанавливаются на креплениях 10. В средней камере 4 сточная вода движется по эллипсовидной траектории, что обеспечивает наиболее сильное ее проникающее воздействие через фильтрующие элементы 3. Далее через соединительный патрубок 7 сточная вода поступает в нижнюю камеру 6. Здесь сточная вода очищается с использованием фильтрующих элементов 3 нижней камеры 6. Круговая траектория движения нижней камеры 6 обеспечивает интенсивное фильтрование и более тщательную очистку. Для интенсификации процесса фильтрации к разгрузочному патрубку 8 подключен вакуум насос 21, который создает разряжение в камерах, это позволяет улучшить процесс очистки. Слив очищенной сточной воды осуществляется через разгрузочный патрубок 8.
При угле наклона камер α<10°, увеличивается количество застойных зон, что ухудшает качество очистки. При α>14° увеличивается скорость фильтрации, но ухудшается качество очистки.
Благодаря датчикам, установленным на гасители колебаний, повышается время работы агрегата в оптимальных параметрах для поддержания высокого качества очистки.
Таким образом, предлагаемый агрегат позволяет значительно повысить качество очистки за счет интенсификации процессов, проходящих в очистном агрегате, а также увеличить эффективность очистки жидких сред.