RU2134608C1 - Filter - Google Patents

Abstract

FIELD: cleaning liquids. SUBSTANCE: filter has backing with filter material in form of flat rectangular whose sizes fall within inner size of filter housing, thus forming four hermetic volumes between housing and lateral sides of backing. Each volume is provided with branch pipe located on housing along central axis of symmetry of backing. Upper and lower surfaces of backing and plates mounted on bottom and under cover of filter housing are provided with grooves. Grooves provided on upper surfaces of backing and plate mounted on bottom of housing are perpendicular to grooves made on lower surfaces of backing and plate mounted under cover of filter housing. Construction of filter provides for filtration of liquid at simultaneous cleaning of part of filtering surfaces. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к способам разделения жидкостей, а именно, к фильтрованию с помощью фильтров, составленных из нескольких соединенных между собой элементов. The invention relates to methods for the separation of liquids, namely, filtering using filters composed of several interconnected elements.

Изобретение может быть использовано в системах фильтрации разнообразных жидкостей. The invention can be used in filtration systems of various liquids.

В процессе эксплуатации фильтров возникают проблемы очистки фильтрующих элементов. During the operation of the filters there are problems of cleaning the filter elements.

Известны способы очистки обратной промывкой фильтрующего материала, как например, "Способ и устройство управления очисткой фильтра противотоком" (см. патент Франции N 2681258, кл. B 01 D 35/16, 1986). Known methods of cleaning by backwashing the filter material, such as, for example, “Method and control device for cleaning the filter by counterflow” (see French patent N 2681258, CL B 01 D 35/16, 1986).

Известна конструкция фильтра, несущая в себе устройства для очищения фильтрующих элементов. Фильтр содержит систему очистки, смонтированную внутри фильтра с возможностью вращения и подачи струй очищающей среды (см. патент США N 5192429, кл. B 01 D 29/16)
Для очистки фильтрующих элементов указанные технические решения требуют дополнительных устройств в системе фильтрации очищаемой среды или непосредственно в конструкции фильтров (2).A known filter design, carrying a device for cleaning the filter elements. The filter contains a cleaning system mounted inside the filter with the possibility of rotation and supply of jets of cleaning medium (see US patent N 5192429, CL B 01 D 29/16)
To clean the filter elements, these technical solutions require additional devices in the filtration system of the medium to be cleaned or directly in the filter design (2).

Задачей данного изобретения является создание фильтра, конструкция которого содержала бы только минимально необходимые для фильтрации элементы с максимальной площадью фильтрации при малых габаритах и обеспечивала бы очистку фильтрующих элементов без дополнительных устройств. The objective of this invention is to provide a filter whose design would contain only the minimum elements necessary for filtration with a maximum filtration area with small dimensions and would ensure the cleaning of filter elements without additional devices.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения выбрана конструкция фильтра (см. патент США N 5232589, кл. B 01 13/00)
Фильтр содержит пакет фильтрующих плат с расположенными внутри них подложками прямоугольной формы с рифленными участками на поверхностях, на каждой из которых размещен фильтрующий материал.The closest analogue of the invention, the filter design is selected (see US patent N 5232589, CL B 01 13/00)
The filter contains a package of filter plates with rectangular substrates inside them with corrugated sections on the surfaces, on each of which filter material is placed.

Указанная подложка в фильтре разделяет два рабочих объема фильтра, обеспечивая очистку первого потока по каналам нижнего корпуса платы и нижним фильтрующим элементом и очистку второго потока - по каналам верхнего корпуса платы и верхним фильтрующим элементом. The specified substrate in the filter separates the two working volumes of the filter, ensuring the cleaning of the first stream through the channels of the lower body of the board and the lower filter element and the cleaning of the second stream through the channels of the upper body of the board and the upper filter element.

Каждый из подаваемых потоков имеет свой вход и выход в фильтрующей плате. Each of the supplied flows has its own input and output in the filter board.

Фильтр, состоящий из пакета фильтрующих плат, работает по схеме последовательно соединенных фильтрующих элементов. The filter, consisting of a package of filter boards, works according to the scheme of series-connected filter elements.

Фильтр (3), имея большую поверхность очистки и высокую степень очистки жидкости, имеет следующий недостаток - очистка фильтрующих поверхностей производится по известной схеме противотока, требующей дополнительных устройств в системе очистки. Несмотря на указанное достоинство фильтра - очистка без разборки конструкции, необходимо отметить, что во время регенерации фильтр не работает на фильтрацию жидкости. The filter (3), having a large cleaning surface and a high degree of liquid purification, has the following drawback - the filter surfaces are cleaned according to the well-known countercurrent scheme, requiring additional devices in the cleaning system. Despite the indicated advantage of the filter - cleaning without disassembling the structure, it should be noted that during regeneration, the filter does not work on filtering the liquid.

Кроме того, последовательное соединение фильтрующих плат ведет к уменьшению напора подаваемой жидкости в каждой следующей плате, поскольку остается постоянным диаметр входных патрубков фильтрующих плат. Это ведет к уменьшению производительности фильтра. In addition, the serial connection of the filter plates leads to a decrease in the pressure of the supplied liquid in each subsequent plate, since the diameter of the inlet nozzles of the filter plates remains constant. This leads to a decrease in filter performance.

Сущность изобретения заключается в том, что внутри корпуса фильтра установлена подложка с рифлениями на поверхностях, на каждой из которых расположен фильтрующий материал. The essence of the invention lies in the fact that inside the filter housing there is a substrate with corrugations on the surfaces, on each of which there is a filter material.

Подложка выполнена в виде плоского прямоугольника, размеры которого обеспечивают образование четырех герметичных объемов между корпусом и боковыми сторонами подложки. The substrate is made in the form of a flat rectangle, the dimensions of which provide the formation of four sealed volumes between the body and the sides of the substrate.

Каждый из объемов снабжен патрубком, расположенным на корпусе по центральной оси симметрии подложки. Each of the volumes is equipped with a nozzle located on the housing along the central axis of symmetry of the substrate.

На поверхностях подложки и пластин, установленных на дне и под крышкой корпуса, выполнены канавки. Grooves are made on the surfaces of the substrate and plates mounted on the bottom and under the cover of the housing.

Причем канавки на верхних поверхностях подложки и пластины, установленной на дне корпуса фильтра, перпендикулярны канавкам, расположенным на нижних поверхностях подложки и пластины, установленной под крышкой фильтра. Moreover, the grooves on the upper surfaces of the substrate and the plate mounted on the bottom of the filter housing are perpendicular to the grooves located on the lower surfaces of the substrate and the plate mounted under the filter cover.

Предложенная конструкция позволяет направить потоки жидкости по канавкам подложки и пластин перпендикулярно друг к другу. The proposed design allows you to direct fluid flows along the grooves of the substrate and plates perpendicular to each other.

При прохождении очищаемой жидкости через фильтрующий материал, одна поверхность фильтрующего материала будет загрязняться. As the fluid being cleaned passes through the filter media, one surface of the filter media will become contaminated.

Для очистки фильтрующего материала достаточно повернуть фильтр на 90^o по отношению к направлению входного потока.To clean the filter material, it is enough to rotate the filter 90 ^o in relation to the direction of the input stream.

При этом ранее загрязненная поверхность фильтрующего материала будет очищаться, а другая его поверхность будет загрязняться, работая на фильтрацию очищаемой жидкости. In this case, the previously contaminated surface of the filter material will be cleaned, and its other surface will be contaminated, working to filter the cleaned liquid.

Предложенная конструкция фильтра позволяет производить очистку фильтрующего материала без дополнительных устройств в процессе очистки жидкости. The proposed design of the filter allows you to clean the filter material without additional devices in the process of cleaning the liquid.

Кроме того, при наборе пакета подложек с фильтрующим материалом создается схема распределения потока из одного входа на параллельные секции пакета, что позволяет сократить постоянным напор в каждой из секций. In addition, when a set of substrate packs with filter material is being set up, a flow distribution scheme is created from one inlet to parallel sections of the packet, which allows a constant pressure drop in each section to be reduced.

Предложенная конструкция повышает производительность фильтра с увеличением числа секций при малых габаритах и большой площади фильтрации. The proposed design increases the filter performance with an increase in the number of sections with small dimensions and a large filtration area.

Изобретение отличается от ближайшего аналога тем, что торцевые стороны подложки, установленной в корпусе, образуют четыре герметичных объема фильтра, в каждый из которых попеременно попадают потоки, направление которых перпендикулярно друг другу за счет направления канавок на поверхностях подложки и пластин, установленных на дне корпуса и под крышкой фильтра. The invention differs from the closest analogue in that the end faces of the substrate installed in the housing form four sealed filter volumes, each of which flows flows alternately, the direction of which is perpendicular to each other due to the direction of the grooves on the surfaces of the substrate and the plates installed on the bottom of the housing and under the filter cover.

При повороте корпуса фильтра на 90^o, входной поток попадает в следующий объем, из которого ранее был выход.When the filter housing is rotated by 90 ^o , the input stream enters the next volume, from which there was previously an exit.

Таким образом, конструкция фильтра позволяет при повороте потока на 90^o очистку одной поверхности фильтрующего материала, в то время как другая поверхность второго материла загрязняется, работая на фильтрацию жидкости.Thus, the design of the filter allows you to clean one surface of the filter material when the flow is rotated through 90 ^o , while the other surface of the second material becomes contaminated, working on filtering the liquid.

Конструкция ближайшего аналога предусматривает очистку фильтрующей поверхности только в режиме противотока, когда фильтр не работает в режиме фильтрации. The design of the closest analogue provides for cleaning the filter surface only in counterflow mode, when the filter does not work in filtering mode.

Кроме того, предложенная конструкция позволяет собирать пакет подложек с фильтрующим материалом в любое количество секций с одним общим входом, то есть по схеме распределения напора по параллельным секциям. В фильтре по патенту США N 5232589 распределение напора происходит на секции, собранные последовательно. In addition, the proposed design allows you to collect a package of substrates with filter material in any number of sections with one common input, that is, according to the pressure distribution scheme in parallel sections. In the filter of US Pat. No. 5,232,589, the distribution of pressure occurs in sections assembled in series.

Поставленная задача решается за счет того, что внутри корпуса фильтра установлена подложка прямоугольной плоской формы с канавками на поверхностях. Направление канавок на верхних поверхностях подложки и пластины, установленной на дне корпуса, перпендикулярно канавкам, на нижних поверхностях подложки и пластины, расположенной под крышкой корпуса. The problem is solved due to the fact that a rectangular rectangular substrate with grooves on the surfaces is installed inside the filter housing. The direction of the grooves on the upper surfaces of the substrate and the plate mounted on the bottom of the housing is perpendicular to the grooves on the lower surfaces of the substrate and the plate located under the housing cover.

Подложка выполнена в виде прямоугольника, размеры которого вписываются во внутренний размер корпуса. The substrate is made in the form of a rectangle, the dimensions of which fit into the internal size of the body.

При этом образуются четыре герметичных внутренних объема фильтра. Каждый из объемов, будучи входным резервуаром или одним из трех выходных, является общим для каждой из секций подложки с фильтрующим материалом при любом количестве секций. In this case, four sealed internal filter volumes are formed. Each of the volumes, being an input tank or one of three output, is common to each of the sections of the substrate with filtering material for any number of sections.

В то время как в фильтре (3) каждая фильтрующая плата, содержащая одну подложку и два фильтрующих материала, снабжена своим входным и выходным резервуарами. While in the filter (3) each filter plate containing one substrate and two filter materials is equipped with its inlet and outlet reservoirs.

Представленные чертежи поясняют сущность изобретения. На фиг. 1 изображено поперечное сечение фильтра. На фиг. 2 - сечение АА. The presented drawings illustrate the essence of the invention. In FIG. 1 shows a cross section of a filter. In FIG. 2 - section AA.

Фильтр содержит корпус 1 с патрубками 2, 3, 4, 5. Внутри корпуса установлена подложка 6 с канавками 7 на верхней поверхности и канавками 8 на нижней поверхности. На выступах канавок 7 и 8 расположены листы фильтрующего материала 9 с верхней поверхностью 10 и нижней поверхностью 11. Подложка 6 установлена с помощью герметичной прокладки 12 в пазах цилиндров 13 приваренных к стенкам корпуса 1. The filter contains a housing 1 with nozzles 2, 3, 4, 5. Inside the housing there is a substrate 6 with grooves 7 on the upper surface and grooves 8 on the lower surface. On the protrusions of the grooves 7 and 8 are sheets of filter material 9 with an upper surface 10 and a lower surface 11. The substrate 6 is installed using a sealed gasket 12 in the grooves of the cylinders 13 welded to the walls of the housing 1.

Боковые поверхности подложки 6 образуют четыре внутренних объема фильтра, ограниченных корпусом 1, а именно - объемы 14, 15, 16, 17. The lateral surfaces of the substrate 6 form four internal volumes of the filter, limited by the housing 1, namely, volumes 14, 15, 16, 17.

В верхней части фильтр снабжен пластиной 18 с канавками 8, а на дне корпуса 1 установлена пластина 19 с канавками 7. In the upper part, the filter is equipped with a plate 18 with grooves 8, and at the bottom of the housing 1, a plate 19 with grooves 7 is installed.

Фильтр закрыт крышкой 20, снабженной торцевым уплотнением 21 и фланцем с элементами крепления к корпусу 1. The filter is closed by a cover 20 provided with an mechanical seal 21 and a flange with fastening elements to the housing 1.

Фильтр работает следующим образом. The filter works as follows.

Очищаемая жидкость подается в один из четырех патрубков фильтра, например - в патрубок 2, и попадает в соответствующий указанному патрубку внутренний объем - объем 14. Из объема 14 жидкость попадает в канавки 8 пластины 18, проходит через фильтрующий материал 9 и попадает в канавки 7 на верхней поверхности подложки 6 с фильтрующим материалом. При этом жидкость, проходя фильтрующий материал 9, загрязняет его верхнюю поверхность 10. Фугат сливается по канавкам 8 пластины 19 в объем 16 и патрубок 4, а очищенная жидкость по каналам 7 - в объем 15 и 17 и патрубки 3 и 5. The liquid to be cleaned is supplied to one of the four filter nozzles, for example, to nozzle 2, and enters the internal volume — volume 14 — that corresponds to the indicated nozzle. From the volume 14, the liquid enters the grooves 8 of the plate 18, passes through the filter material 9, and enters the grooves 7 on the upper surface of the substrate 6 with filter material. In this case, the liquid, passing through the filter material 9, contaminates its upper surface 10. The centrate merges along the grooves 8 of the plate 19 into the volume 16 and the pipe 4, and the purified liquid through the channels 7 - into the volume 15 and 17 and the pipes 3 and 5.

При повороте фильтра на 90% по отношению к направлению входного потока, очищаемая жидкость подается в патрубок 3 (или 5). В этом случае из объема 15 жидкость поступает по канавкам 7 подложки 6, проходит фильтрующий материал 9. При этом жидкость загрязняет нижнюю поверхность 11 фильтрующего материала 9, вымывает ранее загрязненную поверхность 10 и попадает на канавки 8 пластины 18. When the filter is rotated 90% with respect to the direction of the inlet stream, the liquid to be cleaned is supplied to pipe 3 (or 5). In this case, from the volume 15, the liquid enters through the grooves 7 of the substrate 6, the filter material 9 passes. In this case, the liquid contaminates the lower surface 11 of the filter material 9, leaches the previously contaminated surface 10 and enters the grooves 8 of the plate 18.

Очищенная жидкость попадает в объемы 16 и 14 и патрубки 4 и 2. Фугат сливается по канавкам 7 подложки 6 в объем 17 через патрубок 5. The purified liquid enters the volumes 16 and 14 and the nozzles 4 and 2. The centrate is discharged along the grooves 7 of the substrate 6 into the volume 17 through the nozzle 5.

Подобным образом происходит работа фильтра, состоящего из нескольких подложек с фильтрующим материалом. In a similar way, a filter consisting of several substrates with filter material is operated.

При эксплуатации действующей модели фильтра был введен обводной канал для слива первоначальной порции жидкости из патрубков 4 и 2, загрязненной частицами, смываемыми с поверхности 10 фильтрующего материала 9. When operating the current filter model, a bypass channel was introduced to drain the initial portion of the liquid from the nozzles 4 and 2, contaminated with particles washed off from the surface 10 of the filter material 9.

Claims (2)

1. Фильтр для очистки жидкости, содержащий корпус с дном и крышкой, патрубки для подачи очищаемой жидкости и отвода очищенной жидкости, патрубок для отвода фугата, установленную в корпусе подложку прямоугольной плоской формы с рифлениями на верхней и нижней поверхностях, фильтрующий материал, размещенный на поверхностях подложки, и расположенные на дне и под крышкой корпуса пластины с рифлениями, отличающийся тем, что подложка выполнена с размерами, которые обеспечивают образование четырех герметичных объемов между корпусом и боковыми сторонами подложки, а рифления выполнены в виде канавок, причем канавки на верхних поверхностях подложки и пластины, установленной на дне корпуса, перпендикулярны канавкам на нижних поверхностях подложки и пластины, установленной под крышкой. 1. A filter for cleaning liquid, comprising a housing with a bottom and a cover, nozzles for supplying a cleaned liquid and discharging purified liquid, a nozzle for discharging a centrate, a rectangular flat-shaped substrate with corrugations on the upper and lower surfaces, filter material placed on the surfaces substrates, and plates with corrugations located at the bottom and under the cover of the casing, characterized in that the substrate is dimensioned to ensure the formation of four sealed volumes between the casing and the side torons of the substrate, and the corrugations are made in the form of grooves, and the grooves on the upper surfaces of the substrate and the plate mounted on the bottom of the casing are perpendicular to the grooves on the lower surfaces of the substrate and the plate mounted under the cover. 2. Фильтр по п.1, отличающийся тем, что патрубки для подачи и отвода жидкости расположены на корпусе по центральным осям симметрии подложки. 2. The filter according to claim 1, characterized in that the nozzles for supplying and discharging liquid are located on the housing along the central axes of symmetry of the substrate.

Images