SU1764670A1 - Method and device for removal of sediment from filtering cartridge of precoat filters - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области фильтровани , а именно к намывным сорбцион- ным фильтрам, и может быть использовано дл  глубокого обессоливани  и очистки воды от продуктов коррозии. Цель изобретени  - повышение надежности устройства, упрощение конструкции и повышение эффективности очистки жидкости. Способ включает промывку фильтрующих патронов Изобретение относитс  к области фильтровани , а именно к намывным сорбцион- ным фильтрам, и может быть использовано дл  глубокого обессоливани  и очистки воды от продуктов коррозии. Цель изобретени  - повышение надежности устройства, упрощение конструкции и повышение эффективности очистки жидкости . Пример. Производилс  сьем осадка с фильтрующих патронов намывного фильтра . Предварительно из фильтра сливалась фильтруема  вода, затем производилс  мепутем подачи противотоком промывной воды-при температуре выше температуры фильтровани , а затем при температуре, равной температуре фильтровани  или ниже ее, при этом осуществл ют перемещение скребкового элемента, выполненного из материала, обладающего эффектом пам ти формы. Устройство дл  съема осадка с фильтрующих патронов намывного фильтра содержит установленные на наружной поверхности патронов скребковые элементы в виде полей, соединенных со средствами перемещени , выполненными в виде нитей, одним концом прикрепленных к скребковому элементу, а другим - к патрону, при этом нити выполнены из материала, обладающего эффектом пам ти формы. Нити с пам тью формы выполнены в виде пр мых и навитых на патрон пружин, прикрепленных к одному концу с левой навивкой, а к другому - с правой, плоскости оснований колец расположены с наклоном к его геометрической оси, а торцовые поверхности - под тупым углом к поверхности фильтрующего патрона . 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил. ханический съем осадка с фильтрующих патронов путем подачи в фильтр промывной воды противотоком при температуре выше температуры фильтровани , а затем при температуре, равной температуре фильтровани . На фиг.1 приведен общий вид фильтрующего патрона с устройством дл  съема осадка в верхнем исходном положении; на фиг.2 - патрон с устройством дл  съема осадка в нижнем положении; на фиг.З - то же, в промежуточном положении; на фиг.4 - общий вид намывного фильтра. сл С xj о 4 О V4 О The invention relates to the field of filtration, namely to alluvial sorption filters, and can be used for deep desalting and water purification from corrosion products. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device, simplify the design and improve the efficiency of cleaning fluid. The method includes washing filter cartridges. The invention relates to the field of filtration, namely to alluvial sorption filters, and can be used for deep desalting and water purification from corrosion products. The purpose of the invention is to increase the reliability of the device, simplify the design and improve the efficiency of cleaning fluid. Example. It was removed the sediment from the filter cartridges of the alluvial filter. Filtered water was preliminarily drained from the filter, then produced by passing the countercurrent flow of wash water — at a temperature above the filtration temperature, and then at a temperature equal to or below the filtration temperature, thereby moving the scraper element made of a material with a shape memory effect. . The device for removing sediment from the filter cartridges of the alluvial filter contains scraper elements installed on the outer surface of the cartridges in the form of fields connected to means of transport made in the form of threads, one end attached to the scraper element and the other to the cartridge, while the threads are made of material having a shape memory effect. Threads with a shape memory are made in the form of springs attached to one end with left winding and to the other from the right, the base of the rings are inclined to its geometric axis, and the end surfaces at an obtuse angle to the surface of the filter cartridge. 2 sec. and 2 z. p. f-ly, 4 ill. Remove sludge from filter cartridges by feeding wash water in countercurrent at a temperature above the filtration temperature and then at a temperature equal to the filtration temperature. Figure 1 shows a General view of the filter cartridge with a device for removing sediment in the upper initial position; figure 2 - cartridge with a device for removal of sediment in the lower position; fig.Z - the same, in an intermediate position; figure 4 - General view of the alluvial filter. sl С xj о 4 О V4 О

Description

Устройство дл  съема осадка состоит из установленной на наружной поверхности патрона 1 с возможностью перемещени  планки 2, соединенной с приводом, выполненным в виде нитей 3 и 4, прикрепленных одним концом к планке 2, а другим - к патрону 1. Нити 3 и 4 выполнены из сплава нитинол (54,5% никел , остальное - титан), обладающего пам тью формы, у которого обратимое мартенситное превращение происходит в диапазоне температур 40- 80°С. Могут быть применены и другие материалы с пам тью формы, например, сплавы никель - алюминий, медь - цинк и пр.The device for removing the sediment consists of mounted on the outer surface of the cartridge 1 with the ability to move the strap 2 connected to a drive made in the form of threads 3 and 4 attached at one end to the strap 2 and the other to the cartridge 1. The threads 3 and 4 are made of nitinol alloy (54.5% nickel, the rest is titanium) with a shape memory, in which reversible martensitic transformation occurs in the temperature range of 40–80 ° C. Other form memory materials can be used, for example, nickel-aluminum alloys, copper-zinc, etc.

Предварительно путем термомеханической обработки с помощью специального приспособлени  нити обучают пр моугольной форме и форме пружин, нат нутых на патрон вблизи мест прикреплени  к нему нитей. Нити 3, прикрепленной к верхнему концу патрона 1, придают форму навитой на него пружины при температуре не более 40°С, равной температуре обрабатываемой жидкости, а пр моугольную форму при температуре не менее 80°С. Нити 4, прикрепленной к нижнему концу патрона 1, придают форму навитой на него пружины при температуре не менее 80°С, а пр моугольную форму при температуре, равной температуре обрабатываемой жидкости. После придани  нит м формы при большей из температур производ т закалку издели  из /3 -области, а форму, полученную при меньшей из температур, фиксируют в приспособлении путем отпуска. В результате такого обучени  нити 3 и 4 при каждом изменении температуры воды в фильтре через указанный диапазон температур вспо- минают одну из своих форм, чем обеспечивают перемещение планки 2 по высоте патрона 1, Во врем  пропуска обрабатываемой воды планка 2 находитс  у верхнего торца патрона 1.Previously, by thermomechanical processing using a special tool, the threads are taught rectangular shape and the shape of springs pulled on a cartridge near the points of attachment of threads to it. The threads 3 attached to the upper end of the cartridge 1 give the shape of a spring coiled on it at a temperature not exceeding 40 ° C, equal to the temperature of the treated liquid, and a rectangular form at a temperature not less than 80 ° C. The threads 4, attached to the lower end of the cartridge 1, shape the spring wound on it at a temperature of at least 80 ° C, and the rectangular shape at a temperature equal to the temperature of the treated liquid. After making the yarns in shape at the larger of the temperatures, the product is quenched from the 3-region, and the shape obtained at the lower of the temperatures is fixed in the fixture by tempering. As a result of such training, filaments 3 and 4, with each change in water temperature in the filter through the specified temperature range, recall one of their forms, which ensures movement of the bar 2 along the height of cartridge 1. During the passage of the treated water, bar 2 is at the upper end of cartridge 1 .

Дл  обеспечени  вращени  планки 2 при перемещении ее вдоль фильтрующего элемента, что улучшает сам съем осадка, нить 3 выполнена с левой навивкой, а нить 4 - с правой. Планка 2 выполнена в виде кольца, плоскости оснований которого расположены с наклоном к его геометрической оси, а торцовые поверхности - под тупым углом к поверхности патрона 1.To ensure rotation of the strip 2 when moving it along the filter element, which improves the removal of the sediment itself, the thread 3 is made with left winding, and the thread 4 with the right winding. Plank 2 is made in the form of a ring, the plane of the bases of which are inclined to its geometric axis, and the end surfaces are at an obtuse angle to the surface of the cartridge 1.

Способ съема осадка может быть реализован в намывном фильтре (фиг.4), в котором патроны 1 совместно с устройством дл  сн ти  осадка размещают в корпусе 6, на трубной доске 5, раздел ющей корпус на камеры 7 - исходной суспензии и 8 - фильтрата , расположенные соответственно выше и ниже трубной доски 5. В камере 7The method for removing sediment can be implemented in the precoat filter (Fig. 4), in which the cartridges 1, together with the device for removing the sediment, are placed in the housing 6, on the tube plate 5 separating the housing into chambers 7 - the initial suspension and 8 - the filtrate, respectively located above and below the tube plate 5. In chamber 7

исходной суспензии установлена перфорированна  перегородка 9, выполненна  в виде конуса. К полости 10 между трубной доской 5 и перегородкой 9 подключены патрубок 11 подвода исходной суспензии, т.е. намываемого вспомогательного фильтрующего вещества, либо очищаемой жидкости, и патрубок 12 отвода осадка. В нижней части корпуса под трубной доской 5 фильтрthe original suspension is installed perforated partition 9, made in the form of a cone. To the cavity 10 between the tube plate 5 and the partition 9 are connected the pipe 11 for supplying the initial suspension, i.e. washable auxiliary filtering substance, or cleaned fluid, and the pipe 12 sediment removal. In the lower part of the housing under the tube plate 5 filter

0 оснащен патрубком 13 отвода фильтрата, служащим также и дл  подвода промываемой воды, а над перегородкой 9, заподлицо с ней подключен дополнительный патрубок 14 отвода осадка. Фильтр в верхней части0 is equipped with a nozzle 13 for removal of the filtrate, which also serves for the supply of washed water, and above the partition 9, an additional nozzle 14 for sediment removal is connected to it flush with it. Filter at the top

5 имеет патрубок дл  выхода воздуха.5 has an air outlet.

Намывной фильтр работает следующим образом.Alluvium filter works as follows.

Намываема  суспензи , например, порошкообразного ионита через патрубок 11Slurry suspension, for example, powdered ion exchanger through pipe 11

0 и перфорации перегородки 9 поступает в камеру 7 исходной суспензии корпуса 1 фильтра, В результате фильтрации на наружной поверхности патронов 1 образуетс  слой порошкообразного ионита. Очищен5 на  от порошка вода отводитс  снизу из внутренней плоскости патронов 1 в камеру 8 фильтрата, а затем из фильтра по пат- . рубку 13.0 and the perforation of the partition 9 enters the chamber 7 of the initial suspension of the filter housing 1. As a result of filtering, a layer of powdered ion exchanger is formed on the outer surface of the cartridges 1. The water is cleaned 5 from the powder from the bottom from the inner plane of the cartridges 1 into the chamber 8 of the filtrate, and then from the filter according to US Pat. felling 13.

Последующа  фильтраци  исходной во0 ды происходит аналогично операции намыва . При прохождении через намывной слой, например, порошкообразного ионита исходна  вода освобождаетс  от взвешенных, коллоидных и растворенных примесей.Subsequent filtering of the source water occurs in the same way as the wash operation. When passing through a precoat of, for example, powdered ion exchanger, the source water is freed from suspended, colloidal and dissolved impurities.

5 При этом во врем  заполнени  фильтра водой и последующей его работы воздух вытесн етс  не полностью и скапливаетс  в свободном в данном фильтре пространстве над верхней оконечностью патронов 1 (их5 At the same time, during the filling of the filter with water and its subsequent operation, the air is not completely displaced and accumulates in the free space in this filter above the upper end of the cartridges 1 (their

0 глухими торцами). За счет изменени  степени сжати  воздуха, наход щегос  в этом пространстве, производитс  демпфирование колебаний давлени  в фильтре, чем под- держиваетс  равномерна  скорость0 blind ends). By varying the degree of compression of the air in this space, the pressure oscillations in the filter are damped, which maintains a uniform velocity.

5 фильтровани  и предотвращаетс  частичный смыв намывного сло .5, a partial washout wash is prevented.

Дл  съема осадка обрабатываемую воду через патрубок 13 из фильтра сливают, а затем через этот патрубок медленно запол0 н ют фильтр водой при температуре не менее 80°С и производ т медленный обмен этой воды, продолжа  ее подачу через патрубок 13 в камеру 8 фильтрата, далее по внутренней полости и через отверсти  пат5 ронов 1 в камеру 7 исходной суспензии с отводом через патрубки 12 и 14. В результате этого нити 4 вспоминают форму пружин , а нити 3 - пр молинейную, чем обеспечиваетс  перемещение планки 2 по патрону 1 без перекоса от верхнего его торца к перегородке 9. Из-за различной навивки нитей 3 и 4 на патрон 1, например, левой и правой соответственно, происходит одновременно с поступательным также и враща- тельное движение планки 2. Причем вследствие изготовлени  планки 2 в виде кольца, плоскости оснований которого расположены с наклоном к его геометрической оси, при поступательно-вращательном перемещении планки 2 достигаетс  неодно- кратный контакт ее рабочей торцовой поверхности со слоем осадка на каждом участке поверхности патрона 1, а расположение торцовых поверхностей планки 2 под тупым углом к поверхности патрона 1 облег- чает удаление осадка из-за увеличени  давлени  на его ближний к патрону слой.To remove the sediment, the treated water through the nozzle 13 is drained from the filter, and then through this nozzle the filter is slowly filled with water at a temperature of at least 80 ° C and the water is slowly exchanged, continuing to flow through the nozzle 13 into the filtrate chamber 8, then through the inner cavity and through the holes of patches 1 into the chamber 7 of the initial suspension with removal through nozzles 12 and 14. As a result, the threads 4 recall the shape of the springs, and the threads 3 - straight, which allows movement of the bar 2 along the cartridge 1 without bias from the upper his butt to the partition 9. Due to the different winding of the threads 3 and 4 on the cartridge 1, for example, left and right respectively, the rotational movement of the bar 2 also occurs simultaneously with the translational movement. Moreover, due to the manufacture of the bar 2 in the form of a ring, the planes of the bases of which are with an inclination to its geometrical axis, with the translational-rotational movement of the bar 2, repeated contact of its working end surface with a layer of sediment on each surface area of the cartridge 1 is achieved, and the location of the end surfaces of the bar 2 at an obtuse angle to the surface of the cartridge 1 facilitates the removal of sediment due to the increase in pressure on its layer closest to the cartridge.

Если осадок сн т, то фильтр вновь опорожн ют и производ т аналогичную операцию с использованием обрабатываемой воды при температуре 40°С и ниже, в результате чего планка 2 перемещаетс  к верхнему торцу патрона 1. При значительной загр зненности патронов 1 такую последовательную подачу в фильтр вод с различны- ми температурами осуществл ют неоднократно,If the sediment is removed, the filter is emptied again and the same operation is performed using treated water at a temperature of 40 ° C and lower, as a result of which the bar 2 moves to the upper end of the cartridge 1. If the cartridges 1 are significantly soiled, such a consistent flow into the filter waters with different temperatures are carried out repeatedly

Все это обеспечивает полноту съема осадка при неравномерном его размещении по высоте и окружности патрона и зна- чительной толщине.All this ensures the complete removal of sediment with its uneven placement in height and circumference of the cartridge and considerable thickness.

Затем путем подачи промывной воды производ т удаление из фильтра сн того с патронов осадка и их доотмывку. Промывную воду пропускают по указанной выше схеме медленного обмена воды, т.е. через патрубок 13 в камеру 8 фильтрата, далее по внутренней полости и через отверсти  патронов 1 в камеру 7 исходной суспензии с отводом через патрубки 12 и 14. При этом предварительный съем осадка с помощью предложенного устройства и с обеспечением на данной стадии небольших затрат воды , в свою очередь, позвол ет уменьшить расход промывной воды при последующей ее подаче и в целом существенно сократить объем загр зненных стоков.Then, by feeding the wash water, the sediment removed from the cartridges is removed from the filter and they are then washed out. Wash water is passed according to the above scheme of slow exchange of water, i.e. through the nozzle 13 into the filtrate chamber 8, then through the internal cavity and through the openings of the cartridges 1 into the chamber 7 of the initial suspension with discharge through the nozzles 12 and 14. At the same time, the sludge is preliminarily removed using the proposed device and with a small amount of water at this stage, This, in turn, allows to reduce the consumption of wash water during its subsequent supply and, in general, significantly reduce the amount of contaminated wastewater.

Изобретение позвол ет повысить эффективность очистки жидкости за счет обеспечени  полноты съема осадка. Этим также достигаетс  увеличение длительности филь- The invention makes it possible to increase the efficiency of cleaning the liquid by ensuring the complete removal of the sediment. This also results in an increase in filter duration.

троциклов, производительности фильтра и снижение расхода дорогосто щего намывного вещества. Кроме того, способ и устройство позвол ют сократить объем загр зненных стоков.tricycles, filter performance and reduced consumption of expensive alluvial material. Furthermore, the method and apparatus can reduce the amount of contaminated effluent.

Claims (4)

1.Способ съема осадка с фильтрующих патронов намывных фильтров, включающий слив фильтруемой воды из фильтра, механическую очистку фильтрующих патронов скребковым элементом, соединенным со средствами его перемещени , и удаление осадка из фильтра, отличающийс  тем, что, с целью повышени  эффективности очистки фильтрующих патронов, одновременно с механической очисткой осуществл ют их промывку путем подачи противотоком промывной воды при температуре, выше температуры фильтровани , а затем - при температуре, равной температуре фильтровани  или ниже ее, причем средства перемещени  скребкового элемента выполн ют из материала, обладающего эффектом пам ти формы.1. A method for removing sediment from filter cartridges of alluvial filters, including draining filtered water from a filter, mechanically cleaning filter cartridges with a scraper element connected to the means for moving it, and removing sediment from a filter, characterized in that, in order to increase the efficiency of cleaning filter cartridges, simultaneously with mechanical cleaning, they are washed by supplying countercurrent washing water at a temperature above the filtration temperature, and then at a temperature equal to the filtration temperature or below it, the moving means of the scraper element being made of a material having a shape memory effect. 2.Устройство дл  съема осадка с фильтрующих патронов намывных фильтров, содержащее установленные на наружной поверхности патронов скребковые элементы в виде колец, соединенных со средствами перемещени , отличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности очистки фильтрующих патронов, повышени  надежности работы устройства и упрощени  его конструкции, средства перемещени  скребкового элемента выполнены в виде нитей, одним концом прикрепленных к скребковому элементу, а другим - к патрону, при этом нити выполнены из материала, обладающего эффектом пам ти формы.2. A device for removing sediment from filter cartridges of alluvial filters containing scraper elements in the form of rings connected to means of transport mounted on the outer surface of the cartridge, characterized in that, in order to increase the efficiency of cleaning the filter cartridges, increase the reliability of the device and simplify its design , the means of movement of the scraper element are made in the form of threads, one end attached to the scraper element and the other to the cartridge, while the threads are made of a material having form memory effect. 3.Устройство по п.2, отличающее- с   тем, что нити с пам тью формы выполнены в виде пр мых и навитых на патрон пружин, при этом пружины, прикрепленные к одному концу патрона, выполнены с левой навивкой, а к другому - с правой.3. The device according to claim 2, characterized in that the threads with the shape memory are made in the form of straight and wound springs on the cartridge, while the springs attached to one end of the cartridge are left-wound, and to the other with right. 4.Устройство по п.2, отличающее- с   тем, что плоскости оснований кольца расположены с наклоном к его геометрической оси, а торцовые поверхности - под тупым углом к поверхности фильтрующего патрона.4. The device according to claim 2, characterized in that the planes of the ring bases are inclined to its geometric axis, and the end surfaces are at an obtuse angle to the surface of the filter cartridge. ШШШSHShSh 33 ГR Фиг.11 фиг. 2FIG. 2 чh IФиг . JI FIG. J 8eight Фиг ЛFIG L