УСТРОЙСТВО НЕПРЕРЫВНОЙ ОЧИСТКИ ЖИДКОСТИ ОТ ИНОРОДНЫХ ПРИМЕСЕЙ
DEVICE TO CONTINUOUSLY PURIFY FLUIDS OF FOREIGN IMPURITIES

Изобретение относится к фильтрованию и может быть использовано для очистки промышленных и бытовых вод от взвешенных частиц, органических веществ, ионов тяжелых металлов на предприятиях электронной, машиностроительной, химической и других отраслей промышленности.
Известно «Обрабатывающее устройство» (см. описание к патенту РФ №2121863, кл. B01D 24/08. Опубл. 20.11.1998 г.), предназначенное для обработки жидкости путем просачивания ее через фильтрующий слой, содержащий корпус, заполненный фильтрующей средой, размещенные в нем отверстия для впуска обрабатываемой жидкости и выпускное отверстие для выпуска обработанной жидкости.
К причинам, препятствующим достижению указанного ниже технического результата при использовании известного устройства относится то, что производительность фильтра, основанного на противоточном принципе очистки жидкости, определяется размерами поперечного сечения фильтра. Этот фактор сдерживает создание фильтров большой производительности и снижает показатель съема очищенной жидкости с одного метра квадратного площади фильтра.
Сущность заявленного изобретения заключается в том, что устройство дополнительно снабжено двумя вертикальными поддерживающими слоями, делящими корпус на три зоны: зону подачи очищаемой жидкости, зону очистки жидкости фильтрующей загрузкой и зону сбора очищенной жидкости, а также патрубком ввода фильтрующей загрузки и эрлифтом, выполненным в виде вертикальной трубы, присоединенной к насосу, выходной патрубок которого соединен с входным патрубком гидроциклона, причем соединительный трубопровод перед насосом оснащен патрубком для подачи промывочной жидкости, а после насоса оснащен патрубком для подачи атмосферного воздуха.
Использование предлагаемого изобретения обеспечивает следующий технический результат:
- повышение производительности фильтра;
- улучшение качества разделения инородных примесей от фильтрующей загрузки;
- уменьшение объема фильтрующей загрузки.
Указанный технический результат при осуществлении изобретения достигается тем, что устройство непрерывной очистки жидкостей от инородных примесей состоит из корпуса, патрубка ввода очищаемой жидкости, патрубка вывода очищенной жидкости и фильтрующей загрузки.
Особенность заключается в том, что устройство дополнительно снабжено двумя вертикальными поддерживающими слоями, делящими корпус на три зоны: зону подачи очищаемой жидкости, зону очистки жидкости фильтрующей загрузкой и зону сбора очищенной жидкости, а также патрубком ввода фильтрующей загрузки и эрлифтом, выполненным в виде вертикальной трубы, присоединенной к насосу, выходной патрубок которого соединен с входным патрубком гидроциклона, причем соединительный трубопровод перед насосом оснащен патрубком для подачи промывочной жидкости, а после насоса оснащен патрубком для подачи атмосферного воздуха.
Проведенный заявителем анализ уровня техники, включающий поиск по патентам и научно - техническим источникам информации и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам заявленного изобретения. Определение из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволило выявить совокупность существенных по отношению к усматриваемому заявителем техническому результату отличительных признаков в заявленном изобретении, изложенных в формуле изобретения.
Следовательно, заявленное устройство для его реализации соответствует условию «новизна».
Конструкция изобретения предстайлена на чертеже.
Устройство непрерывной очистки жидкости от инородных примесей состоит из корпуса 1, вертикальных перфорированных перегородок 3, 4 и 5, 6, образующих поддерживающие слои 7 и 8 с крупной фильтрующей загрузкой, патрубков 9 для ее введения, центральной трубы 10 эрлифта, патрубка 11 ввода очищаемой воды и патрубка 12 вывода очищенной воды, патрубка 13 введения фильтрующей загрузки, гидроциклона 14 с входным патрубком 15, верхним выходным патрубком 16, нижним выходным патрубком 17, насоса 18, патрубков 19 и 20, патрубка 21 удаления фильтрующей загрузки, фильтрующей загрузки 22, патрубка удаления крупной фильтрующей загрузки 23, трубопровода подачи сжатого воздуха 24, задвижек 25-33.
Вертикальные перфорированные перегородки 3, 4 и 5, 6 делят корпус фильтра на три зоны: зону А - подачи очищаемой жидкости, зону Б - очистки жидкости и зону В - сбора очищенной жидкости.
Фильтр работает следующим образом. Загрязненная инородными включениями вода по патрубку 11 самотеком подается в зону А корпуса 1, а затем, проходя через фильтрующую загрузки 22 в зоне Б, очищается от инородных примесей. Очищенная вода из зоны В через патрубок 12 сбрасывается потребителю (или в бак - накопитель).
Фильтрующая загрузки 22 по мере работы фильтра насыщается инородными включениями. Удаление из фильтрующей загрузки 22 инородных включений осуществляется следующим образом. Из нижней части корпуса 1 через центральную трубу 10 эрлифта производится отбор фильтрующий загрузки. Загрязненная фильтрующая загрузки совместно с жидкостью и подаваемым по трубопроводу 24 сжатым воздухом отбирается насосом 18, а затем нагнетается по входному патрубку 15 в гидроциклон 14. В эрлифте и гидроциклоне 14 производится гравитационное и центробежное разделение фильтрующей загрузки 22 от инородных примесей. При использовании в качестве фильтрующей загрузки адсорбентов - катализаторов в гидроциклоне 14 производится регенерация (очистка) фильтрующей загрузки 22 от механических примесей и взвесей, а также химических соединений в зависимости от типа загрузки. Для эффективной регенерации фильтрующей загрузки 22 перед подачей ее в корпус гидроциклона 14 по патрубку 19 дополнительно подается промывочная жидкость, а по патрубку 20 - сжатый воздух или иной активный газ - окислитель. Очищенная в корпусе гидроциклона 14 фильтрующая загрузки 22 через нижний патрубок 17 сбрасывается в зону Б корпуса 1. Удаленные в корпусе гидроциклона 14 из фильтрующей загрузки 22 инородные примеси, продукты окисления и воздух с частью жидкости (в том числе и промывочной) по верхнему выходному патрубком 16 сбрасываются для дальнейшей переработки.
По мере уноса фильтрующей загрузки 22 из корпуса 1 устройства в процессе работы фильтра производится дополнительное введение фильтрующей загрузки 22 в зону Б через патрубок 13 (до 10% от объема загрузки в год). Патрубок 21 и задвижка 32 предназначены для полного удаления фильтрующей загрузки 22 из полости корпуса фильтра.
Через патрубки 9 производится введение поддерживающих слоев 7 и 8 с крупной фильтровальной загрузкой.
Таким образом, при изменении принципа движения очищаемой жидкости с противоточного на поперечно-поточный и направлении ее перпендикулярно слою фильтрующей загрузки 22, организованному вертикальными поддерживающими слоями 7 и 8 с крупной фильтровальной загрузкой, предлагаемый фильтр позволяет увеличить производительность очистки и значительно уменьшить объем фильтрующей загрузки.
Качество очистки жидкости напрямую зависит от качества разделения фильтрующей загрузки 22 от инородных примесей и адсорбированных на них химических соединений. Гидроциклонное разделение жидкости за счет использования силовых полей обеспечивает качественную регенерацию и промывку фильтрующей загрузки 22.
Таким образом, вышеизложенное описание свидетельствует о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
- средство, воплощающее заявленное изобретение, при его осуществлении предназначено для очистки промышленных и бытовых вод от инородных частиц, органических веществ, ионов тяжелых металлов;
- для заявленного способа в том виде, как он охарактеризован в изложенной формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке средств и методов;
- средство, воплощающее заявленное изобретение при осуществлении, способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем поставленных технических задач. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию «промышленная применимость».