ФИЛЬТР ГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ САМООЧИЩАЮЩИЙСЯ

Заявленное техническое решение относится к устройствам фильтрации жидких сред и может быть использовано в различных отраслях химической, нефтехимической, пищевой и фармацевтической промышленности, где требуется эффективная очистка жидких сред от механических примесей.
Из предшествующего уровня техники известна конструкция гидродинамического фильтра /пат. на полезную модель №64932 МПК B01D B24C, 2007/, содержащего цилиндрический корпус с патрубками для входа фильтруемой жидкости, выхода фильтрата и сброса загрязненной суспензии, а также фильтрующий элемент, установленный соосно корпусу, а наружная образующая корпуса снабжена выступом, соединенным с патрубком фильтрата, а в его днище выполнены симметричные относительно оси фильтра пазы для установки, фиксирующей планки.
Технический результат данным устройством не может быть достигнут, так как отсутствует эффект очистки фильтрующей поверхности за счет увеличения скорости потока фильтруемой среды.
Известна конструкция самоочищающегося патронного фильтра /а.с. N 1535589, кл. B01D 27/08, 1990./, содержащего цилиндрический корпус с патрубками подачи и отвода жидкости, патронный фильтрэлемент с перфорированной внутренней трубой, внешней трубой, выполненной с рядами равномерно расположенных окон у ее торцев и фильтровальным материалом между трубами, камеру очищаемой жидкости, образованную корпусом и фильтрэлементом, камеру концентрата, образованную корпусом и внешней трубой фильтрэлемента, герметично отделенную от камеры очищаемой жидкости, причем один ряд окон внешней трубы фильтрэлемента размещен в камере очищаемой жидкости, а другой ряд окон - в камере концентрата. Корпус выполнен в виде двух герметично соединенных стаканов.
Недостатком данной конструкции является повышенное гидравлическое сопротивление, а также сложность регенерации фильтровального материала.
Прототипом заявленного технического решения является конструкция самоочищающегося фильтра непрерывного действия /Рекламный проспект фирмы Машимпэкс / [PDF] 1200024.pdf - 3.042 Mb 195.146.72.27/CGI/…/cgiirbis_64.exe?…
Фильтр самоочищающийся непрерывного действия, содержащий корпус с патрубками для подвода жидкости, для вывода фильтрата и снабженный клапаном патрубок для вывода осадка, внутри корпуса соосно с ним установлен с зазором, закрытым кольцевой перегородкой, фильтрующий патрон с пористыми стенками и подвижный шток с уплотнением в крышке корпуса, имеющий возможность совершать возвратно-поступательные движения, на конце которого закреплен диск.
К причинам, препятствующим достижению заданного технического результата, относится то, что в данной конструкции фильтра внутренние полости фильтрующего патрона и корпуса с патрубком вывода осадка, а также уплотнением штока находятся под давлением, а диск имеет большой холостой ход, так как расположен у крышки корпуса.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в повышении производительности фильтра, снижении воздействия давления на клапан, которым снабжен патрубок для вывода осадка, что повышает его надежность в работе и уменьшение гидравлического сопротивления.
Техническим результатом предлагаемой конструкции фильтра гидродинамического самоочищающегося является увеличение производительности фильтра за счет сокращения времени самоочистки фильтра и исключения холостого хода диска.
Поставленный технический результат достигается тем, что фильтр гидродинамический самоочищающийся, содержащий корпус с патрубками для подвода жидкости, для вывода фильтрата и снабженный клапаном патрубок для вывода осадка, внутри корпуса соосно с ним установлен с зазором, закрытым кольцевой перегородкой, фильтрующий патрон с пористыми стенками и подвижный шток с уплотнением в крышке корпуса, имеющий возможность совершать возвратно-поступательные движения, на конце которого закреплен диск, при этом внутри фильтрующего патрона заподлицо с его кромкой дополнительно установлено уплотнительное кольцо, внутренний диаметр которого меньше диаметра диска, расположенного в фильтрующем патроне под уплотнительным кольцом, таким образом, что в крайнем верхнем положении обеспечивает разделение зоны фильтрования, находящейся под давлением, от внутренней полости корпуса с патрубком вывода осадка, а лобовая часть диска выполнена преимущественно обтекаемой формы.
Установка уплотнительного кольца внутри фильтрующего патрона заподлицо с его кромкой позволило разделить зону фильтрования, находящейся под давлением, и полость внутри корпуса, где давление значительно ниже, таким образом повышается надежность работы клапана и увеличивается срок службы уплотнения штока и, как следствие, увеличивает производительность.
Размещение диска внутри фильтрующего патрона под уплотнительным кольцом уменьшает холостой ход диска, что повышает его производительность за счет сокращения времени регенерации фильтрующей поверхности.
Выполнение лобовой части диска обтекаемой формы позволяет снизить гидравлическое сопротивление вследствие снижения коэффициента трения. На фиг. представлен общий вид предлагаемой конструкции фильтра гидродинамического самоочищающегося.
Фильтр гидродинамический самоочищающийся, содержащий корпус 1 с патрубками для подвода жидкости 2, для вывода фильтрата 3 и снабженный клапаном 4 патрубок 5 для вывода осадка, внутри корпуса 1 соосно с ним установлен с зазором, закрытым кольцевой перегородкой 6, фильтрующий патрон 7 с пористыми стенками и подвижный шток 8 с уплотнением в крышке корпуса 1, имеющий возможность совершать возвратно-поступательные движения, на конце которого закреплен диск 9, а внутри фильтрующего патрона 7 заподлицо с его кромкой дополнительно установлено уплотнительное кольцо 10, внутренний диаметр которого меньше диаметра диска 9, расположенного в фильтрующем патроне 7 под уплотнительным кольцом 10 таким образом, что в крайнем верхнем положении обеспечивает разделение зоны фильтрования, находящейся под давлением, от внутренней полости корпуса 1 с патрубком 5 для вывода осадка, а лобовая часть диска 9 выполнена преимущественно обтекаемой формы.
Устройство работает следующим образом. Шток 8 поднят в крайнее верхнее положение, диск 9 плотно прижат к уплотнительному кольцу 10, разделяя внутренние полости фильтрующего патрона 7 и корпуса 1 с патрубком 5 вывода осадка и уплотнением штока 8.
В фазе фильтрования поток фильтруемой среды через патрубок 2 подвода жидкости поступает внутрь фильтрующего патрона 7, осветленная жидкость, прошедшая через пористую стенку фильтрующего патрона 7, попадает сначала в зазор между фильтрующим патроном 7 и корпусом 1, затем в патрубок 3 для вывода фильтрата. Осадок задерживается на внутренней стенке фильтрующего патрона 7. В фазе самоочистки фильтра шток 8 с диском 9, опускаясь внутри фильтрующего патрона 7 открывает выход смываемому осадку из фильтрующего патрона 7 через уплотнительное кольцо 10, так как сечение внутренней полости фильтровального патрона 7, в месте нахождения диска 9 резко уменьшается, то скорость потока возрастает, под действием гидродинамического потока осадок со стенок фильтрующего патрона 7 смывается за счет скорости потока, в данный момент открывается клапан 4 на патрубке 5 для вывода осадка. Фаза очистки продолжается при опускании диска 9 до дна фильтрующего патрона 7 и затем его подъема в крайнее верхнее положение до уплотнительного кольца 10. Давлением в зоне фильтрации диск 9 прижимается к уплотнительному кольцу 10, зона фильтрования отсекается от внутренней полости корпуса 1, где располагаются клапан 4, расположенный на патрубке 5 для вывода осадка, и уплотнение штока 8, что позволяет исключить влияние давления на клапан 4 на патрубке 5 для вывода осадка и обеспечить герметичность штока 8 в крышке корпуса 1. В конце фазы очистки клапан 4 на патрубке 5 для вывода осадка закрывается. Кроме того, диск 9 находится в полости фильтрующего патрона 7, что сокращает время цикла самоочистки фильтра.
Таким образом, заявленная конструкция фильтра гидродинамического самоочищающегося позволяет увеличить производительность фильтра за счет исключения холостого хода диска, повысить срок службы клапана выходного патрубка для вывода осадка, обеспечить герметичность штока, так как установка уплотнительного кольца позволила разделить полость фильтрующего патрона, находящуюся под давлением, от полости корпуса с патрубком вывода осадка.