RU2530079C1

RU2530079C1 - Slotted filter

Info

Publication number: RU2530079C1
Application number: RU2013120810/05A
Authority: RU
Inventors: Александр Вадимович Утин; Владимир Эрнестович Петров; Аркадий Николаевич Ким
Original assignee: Александр Вадимович Утин; Владимир Эрнестович Петров; Аркадий Николаевич Ким
Priority date: 2013-04-29
Filing date: 2013-04-29
Publication date: 2014-10-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: slotted filter consists of a case with inlet and outlet branches, a filtering element made of plates set in parallel. The filtering element plates form packages with each of them being installed on a support, the supports are fixed in tiers on the inner case surface. The plates in each package are equidistanced from each other and form filtering slots with their cross dimension decreasing along the case height. The upper case part is fitted by a branch for the supply of air inside the case filled by liquid medium being filtered at filtering element cleaning. Branches for the removal of dirty rinsing liquid medium are mounted in the case wall within each tier. Screens impermeable for liquid medium can be installed under the supports of plate packages of each tier, except for the lower tier.

EFFECT: wide range of liquid medium purification degrees and high efficiency.

2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам, предназначенным для очистки жидких сред, и может быть использовано в различных отраслях промышленности, где требуется очистка маловязких жидкостей, например воды, керосина, бензина и других подобных сред, от механических примесей.The invention relates to devices for cleaning liquid media, and can be used in various industries where it is necessary to clean low-viscosity liquids, such as water, kerosene, gasoline and other similar media, from mechanical impurities.

Известен фильтр для тонкой очистки жидкой среды с фильтрующим элементом, набранным из параллельно расположенных одна над другой пластин с пористой поверхностью и абсорбирующих прокладок, которые совместно с пластинами образуют щелевые проходы для фильтруемой среды (авторское свидетельство СССР №78244, кл. B01D 39/10, опубл. 1970 г.) с вертикальным направлением фильтрации через поры пластин.A known filter for fine purification of a liquid medium with a filter element drawn from parallel to one another plates with a porous surface and absorbent gaskets, which together with the plates form slotted passages for the filtered medium (USSR author's certificate No. 78244, class B01D 39/10, publ. 1970) with a vertical direction of filtration through the pores of the plates.

Недостатком фильтра является отсутствие возможности регулирования степени очистки жидкой среды и необходимость полной разборки фильтра для его регенерации.The disadvantage of the filter is the inability to control the degree of purification of the liquid medium and the need for complete disassembly of the filter for its regeneration.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является щелевой фильтр, содержащий корпус с патрубками для входа очищаемой среды и выхода фильтрата и фильтрующий элемент, набранный из пластин, образующих фильтрующие щели, с изменяемыми размерами посредством пьезокерамических шин, соединенных с пластинами и подключенных к источнику тока (авторское свидетельство СССР №591202, кл. В01D 25/16, опубл. 05.02.78 - прототип).The closest in technical essence and the achieved result is a slotted filter containing a housing with nozzles for entering the medium to be cleaned and filtrate outlet and a filter element recruited from plates forming filter slots with variable sizes by means of piezoceramic tires connected to the plates and connected to a current source (USSR copyright certificate No. 591202, class B01D 25/16, publ. 05.02.78 - prototype).

Недостатком прототипа является малый диапазон регулирования тонкости очистки жидкости - от 1 до 5 мкм, что объясняется малой длиной участка пьезокерамической шины, заключенного между выступами соседних пластин фильтрующего элемента. Линейные размеры участка недостаточно изменяются при пропускании через шину электрического тока, что предопределяет незначительное влияние шины в целом на изменение размера фильтрующей щели.The disadvantage of the prototype is the small range of regulation of the fineness of liquid purification - from 1 to 5 microns, which is explained by the small length of the piezoceramic tire section, enclosed between the protrusions of adjacent plates of the filter element. The linear dimensions of the section do not change enough when an electric current is passed through the bus, which determines the insignificant effect of the bus as a whole on the change in the size of the filter gap.

Кроме этого, известный щелевой фильтр имеет низкую производительность вследствие необходимости неоднократной перенастройки величины фильтрующей щели между пластинами на различные размеры фильтруемых частиц в заданном диапазоне для достижения требуемой степени очистки среды и для обеспечения регенерации фильтра.In addition, the known slotted filter has low productivity due to the need to repeatedly reconfigure the size of the filter gap between the plates to different sizes of the filtered particles in a given range to achieve the desired degree of purification of the medium and to ensure regeneration of the filter.

Технической задачей изобретения является создание новой конструкции щелевого фильтра, обладающей широким диапазоном тонкости очистки жидких сред и высокой производительностью.An object of the invention is the creation of a new design of a slit filter with a wide range of fineness of cleaning liquid media and high performance.

Поставленная задача решается при создании щелевого фильтра, содержащего корпус с входным и выходным патрубками, фильтрующий элемент, набранный из параллельно расположенных пластин, в котором согласно изобретению пластины фильтрующего элемента образуют пакеты, каждый из которых размещен на опоре, причем опоры закреплены поярусно на внутренней поверхности корпуса, при этом пластины в каждом пакете размещены на равном расстоянии одна от другой и образуют фильтрующие щели, поперечный размер которых уменьшается по высоте корпуса, причем в верхней части корпуса выполнен патрубок для подачи воздуха внутрь корпуса, заполненного фильтруемой жидкой средой при очистке фильтрующего элемента, а в стенке корпуса в пределах каждого яруса смонтированы патрубки для отвода загрязненной промывной жидкой среды.The problem is solved when creating a slit filter containing a housing with inlet and outlet nozzles, a filter element composed of parallel spaced plates, in which according to the invention the plates of the filter element form packets, each of which is placed on a support, and the supports are fixed on the inner surface of the housing , while the plates in each package are placed at an equal distance from one another and form filter slots, the transverse size of which decreases along the height of the housing, and in the upper part of the housing has a nozzle for supplying air into the housing filled with a filtered liquid medium during cleaning of the filter element, and nozzles are mounted in the wall of the housing within each tier to discharge the contaminated washing liquid medium.

В таком щелевом фильтре под опорами пакетов пластин каждого яруса, за исключением нижнего яруса, могут быть установлены непроницаемые для жидкой среды экраны.In such a slit filter, under the supports of the plate packs of each tier, with the exception of the lower tier, screens impervious to liquid medium can be installed.

В такой конструкции выполнение фильтрующего элемента в виде пакетов параллельных пластин, которые в каждом пакете расположены на равном расстоянии одна от другой, с образованием фильтрующих щелей, поперечный размер которых уменьшается по высоте корпуса, расширяет диапазон тонкости очистки фильтруемой среды путем пофракционного удаления из нее механических частиц от 1 мкм до 500 мкм. При этом более длительное нахождение в фильтре мелких загрязняющих среду частиц обеспечивает возможность их лучшего коагулирования, что способствует интенсификации процессов фильтрования, отстаивания жидкой среды и регенерации фильтра.In this design, the implementation of the filter element in the form of packets of parallel plates, which in each packet are located at an equal distance from each other, with the formation of filter slots, the transverse size of which decreases along the height of the housing, expands the range of fineness of cleaning the filtered medium by fractional removal of mechanical particles from it from 1 μm to 500 μm. Moreover, a longer stay in the filter of small particles polluting the environment provides the opportunity for their better coagulation, which contributes to the intensification of filtering processes, sedimentation of the liquid medium and the regeneration of the filter.

В предлагаемой конструкции достигается поэтапное фракционированное фильтрование среды через фильтрующие щели пластин пакетов, расположенных поярусно, что позволяет достичь требуемой степени очистки фильтруемой среды за один цикл фильтрования и увеличить период работы фильтра в режиме фильтрации при сокращении количества периодически проводимых циклов регенерации.The proposed design achieves phased fractionated filtration of the medium through the filter slots of the plate plates of the packages located in tiers, which allows achieving the required degree of purification of the filtered medium in one filtering cycle and increasing the filter operation period in the filtering mode while reducing the number of periodically performed regeneration cycles.

Кроме того, наличие межъярусного пространства между пакетами пластин дает возможность обеспечить осуществление процесса отстаивания механических частиц, находящихся в фильтруемой среде во время фильтрации и регенерации, что также повышает производительность работы щелевого фильтра.In addition, the presence of inter-tier space between the plate packages makes it possible to ensure the process of settling of mechanical particles located in the filtered medium during filtration and regeneration, which also increases the performance of the slit filter.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения и прототипа выявляет наличие отличительных признаков заявляемого устройства по сравнению с наиболее близким аналогом, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию изобретения «новизна».A comparative analysis of the claimed invention and the prototype reveals the distinctive features of the claimed device in comparison with the closest analogue, which allows us to conclude that the proposed solution meets the criteria of the invention of "novelty."

Наличие отличительных признаков дает возможность получить положительный эффект, заключающийся в создании новой конструкции щелевого фильтра, обладающего широким диапазоном тонкости очистки жидких сред и высокой производительностью.The presence of distinctive features makes it possible to obtain a positive effect, which consists in creating a new design of a slit filter with a wide range of fineness of cleaning liquid media and high performance.

Поскольку при исследовании объекта изобретения по патентной и научно-технической литературе не выявлено решений, содержащих признаки заявляемого изобретения, отличные от прототипа, следует сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию изобретения «существенные отличия».Since when examining the subject of the invention in patent and scientific literature, no solutions were found containing the features of the claimed invention other than the prototype, it should be concluded that the claimed solution meets the criteria of the invention “significant differences”.

Использование заявляемого изобретения в различных отраслях промышленности, где требуется очистка маловязких жидких сред от механических примесей, обеспечивает заявляемому изобретению соответствие критерию «промышленная применимость».The use of the claimed invention in various industries where cleaning low-viscosity liquid media from mechanical impurities is required ensures the claimed invention meets the criterion of "industrial applicability".

Заявляемый щелевой фильтр изображен на чертеже, на котором показан общий вид щелевого фильтра в разрезе.The inventive slotted filter is shown in the drawing, which shows a General view of the slotted filter in section.

Щелевой фильтр содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, фильтрующий элемент, набранный из параллельно расположенных пластин, причем пластины фильтрующего элемента образуют пакеты 4, каждый из которых размещен на опоре (не показаны), причем опоры закреплены поярусно на внутренней поверхности корпуса 1, при этом пластины в каждом пакете 4 размещены на равном расстоянии одна от другой и образуют фильтрующие щели, поперечный размер которых уменьшается по высоте корпуса 1, причем в верхней части корпуса 1 выполнен патрубок 5 для подачи воздуха внутрь корпуса, заполненного фильтруемой средой при очистке фильтрующего элемента, а в стенке корпуса 1 в пределах каждого яруса смонтированы патрубки 6 для отвода загрязненной промывной жидкой среды.The slotted filter comprises a housing 1 with inlet 2 and outlet 3 nozzles, a filter element drawn from parallel plates, the plates of the filter element forming packets 4, each of which is placed on a support (not shown), with the supports being fixed on the inner surface of the housing 1 , while the plates in each package 4 are placed at an equal distance from one another and form filter slots, the transverse size of which decreases along the height of the housing 1, and in the upper part of the housing 1 there is a pipe 5 for feeding and air inside the housing filled with the filtered medium when cleaning the filter element, and in the wall of the housing 1 within each tier are mounted nozzles 6 for the removal of contaminated washing liquid medium.

В таком щелевом фильтре под опорами пакетов 4 пластин каждого яруса, за исключением нижнего яруса, могут быть установлены непроницаемые для жидкой среды экраны 7.In such a slotted filter, under the supports of packages of 4 plates of each tier, with the exception of the lower tier, screens 7 impervious to liquid medium can be installed.

Заявляемый щелевой фильтр работает следующим образом.The inventive slit filter operates as follows.

Очищаемая жидкая среда подается внутрь корпуса 1 через входной патрубок 2 и в виде ламинарного потока подвергается многоступенчатой очистке, проходя через фильтрующие щели, образованные пластинами каждого пакета 4, размер которых уменьшается по высоте корпуса 1. Очищенная жидкая среда отводится через выходной патрубок 3, расположенный в верхней части корпуса 1. При этом наиболее крупные механические примеси задерживаются на входах фильтрующих щелей пакета 4 пластин нижнего яруса с последующим уменьшением крупности задержанных частиц по высоте корпуса 1. Окончательная очистка фильтруемой жидкой среды производится на верхнем ярусе фильтрующего элемента.The cleaned liquid medium is fed into the housing 1 through the inlet pipe 2 and is subjected to multi-stage cleaning in the form of a laminar flow, passing through the filter slots formed by the plates of each package 4, the size of which decreases along the height of the housing 1. The cleaned liquid medium is discharged through the outlet pipe 3 located in the upper part of the housing 1. At the same time, the largest mechanical impurities are delayed at the inlet of the filter slots of the package of 4 plates of the lower tier, followed by a decrease in the size of the detained particles along Height of the body 1. The final purification of the filtered fluid is produced in the upper tier of the filter element.

При засорении фильтрующих щелей, на что указывает снижение количества получаемого на выходе патрубка 3 фильтрата, производится регенерация фильтрующего элемента. Регенерация осуществляется обратным током очищаемой среды, под воздействием воздуха, подаваемого под давлением через патрубок 5 при закрытых патрубках 2 и 3. При этом промывка фильтрующих щелей пакетов 4 проводится сверху вниз по высоте корпуса 1 с отводом грязи пофракционно через патрубки 6, поочередно открываемые на каждом ярусе.When the filter slots are clogged, as indicated by a decrease in the amount of filtrate obtained at the outlet of the pipe 3, the filter element is regenerated. Regeneration is carried out by the reverse current of the medium being cleaned, under the influence of air supplied under pressure through the nozzle 5 with the nozzles 2 and 3 closed. At the same time, the filter slots of the bags 4 are flushed from top to bottom along the height of the housing 1 with the dirt removed fractionally through the nozzles 6, which are opened at each tier.

Для повышения эффективности процесса регенерации фильтрующего элемента под пакетом 4 пластин каждого яруса, за исключением нижнего яруса, может быть установлен непроницаемый для жидкой среды экран 7, способствующий разделению грязевого потока от фильтрующих щелей с направлением одной его части на выпуск через соответствующий патрубок 6 яруса, а другой - в турбулизованном виде на пакет 4 пластин нижерасположенного яруса. При этом режиме работы фильтра на нижнем ярусе, где установление экрана 7, выполняющего функцию отбойника, не предусматривается при любом варианте выполнения щелевого фильтра, происходит выпадение в осадок взвешенных в промывной среде частиц.In order to increase the efficiency of the regeneration process of the filter element, under the packet of 4 plates of each tier, with the exception of the lower tier, a screen 7 impermeable to liquid medium can be installed, which helps to separate the mud flow from the filter slots with the direction of one of its parts to the outlet through the corresponding branch pipe 6 of the tier, and the other is in a turbulent form on a package of 4 plates of the lower tier. In this mode of operation of the filter in the lower tier, where the installation of the screen 7, which performs the function of a chipper, is not provided for with any embodiment of the slit filter, particles suspended in the washing medium precipitate.

После окончания процесса регенерации производят выпуск через нижний патрубок 6 загрязненной промывной жидкой среды с частицами механических примесей, выпавших за период фильтрации и регенерации. Затем процесс повторяют в режиме фильтрации при открытых патрубках 2 и 3.After the regeneration process is completed, a contaminated washing liquid medium with particles of mechanical impurities that have fallen during the filtration and regeneration period is discharged through the lower pipe 6. Then the process is repeated in filtering mode with open pipes 2 and 3.

Более широкий диапазон тонкости очистки и более высокая производительность определяют преимущества заявляемого щелевого фильтра по сравнению с прототипом.A wider range of fineness of cleaning and higher performance determine the advantages of the inventive slotted filter compared to the prototype.

Claims

1. A slit filter comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a filter element composed of parallel spaced plates, characterized in that the plates of the filter element form packets, each of which is placed on a support, the supports being fixed on the inner side of the housing, and the plates in each package are placed at an equal distance from one another and form filter slots, the transverse size of which decreases along the height of the housing, and a pipe for supplying air is made in the upper part of the housing and inside the body filled with the filtered liquid medium when cleaning the filter element, and in the wall of the body within each tier there are mounted nozzles for draining the contaminated washing liquid medium.

2. The slit filter according to claim 1, characterized in that under the supports of the plate packs of each tier, with the exception of the lower tier, screens are impermeable to a liquid medium.